2.2 氧气
一、单选题
1.(2022秋·广东珠海·九年级统考期末)下列关于氧气的描述正确的是
A.硫在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰 B.氧气在空气中的体积分数为78%
C.氧气能支持燃烧,可做燃料 D.水中鱼靠氧气呼吸,说明氧气易溶于水
2.(2022秋·广东惠州·九年级统考期末)下列有关氧气的说法正确的是
A.硫在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰 B.氧气在空气中的体积分数为78%
C.氧气能支持燃烧,可做燃料 D.白磷在氧气中燃烧产生大量白雾
3.(2022秋·广东揭阳·九年级统考期末)某工地近日发现了一废弃多年的防空洞,为了检验其是否适合人进入,学校科学小组采集了几瓶洞内空气样品,分别采用以下方法,不可行的是
A.用二根同样的燃着的木条,分别放入该样品和教室内空气样品,比较燃烧的情况
B.用二只各方面情况相同的小白鼠,分别放入该样品和教室内空气样品,比较活动情况
C.用二根同样带火星的木条,分别放入该样品和教室内空气样品,比较复燃的情况
D.用燃烧法测定洞内空气中氧气体积分数,与正常空气中氧气体积分数进行比较
4.(2022秋·广东河源·九年级统考期末)下列对实验现象的描述不正确的是
A.木炭在氧气中燃烧时,发出白光
B.铁在氧气中剧烈燃烧,火星四射,放热,生成黑色固体
C.蜡烛在空气中燃烧,生成二氧化碳和水
D.红磷在空气中燃烧,产生大量的白烟
5.(2022秋·广东惠州·九年级统考期末)下列对实验现象的描述,错误的是()
A.铁丝在氧气中燃烧,火星四射,生成黑色固体
B.酒精在空气中燃烧,火焰为淡蓝色,生成刺激性气味的气体
C.镁条燃烧时,发出耀眼的白光,生成白色固体
D.在蜡烛火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯,发现烧杯内壁有液滴
6.(2022秋·广东河源·九年级统考期末)某同学学习了氧气制取和性质后,记录了部分实验操作或现象,其中符合事实的是
A.实验室制取氧气时,加入药品后再检查装置的气密性
B.铜片在氧气中加热时,不会发生任何变化
C.红磷在氧气中燃烧时,生成刺激性气味的气体
D.铁丝在氧气中燃烧时,火星四射,生成黑色固体
7.(2022秋·广东韶关·九年级统考期末)下列有关实验现象的描述正确的是
A.铁在空气中燃烧,火星四射,生成黑色固体
B.木炭在空气中燃烧发出耀眼的白光、放热、生成能使澄清石灰水变浑浊的气体
C.硫在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰、放热、生成无色有刺激性气味的气体
D.白磷在空气中燃烧、放热、生成白色气体
8.(2022秋·广东广州·九年级统考期末)下列物质在氧气中燃烧时火星四射,有黑色固体生成的是
A.木炭 B.硫粉 C.镁条 D.铁丝
9.(2022秋·广东惠州·九年级统考期末)在“氧气的制取和性质”实验中,小红取一段细铁丝,在自己收集的氧气中做“铁丝在氧气中燃烧”的实验,却没有观察到“火星四射”的现象。造成此实验失败的原因不可能是
A.收集到的氧气量太少或纯度太低 B.铁丝生了锈
C.铁丝的温度不够 D.集气瓶底部没有放少量水或细沙
10.(2022秋·广东茂名·九年级期末)“暖宝宝贴”(主要成分为铁粉)发热的原理是铁粉和氧气、水发生反应放热。用“暖宝宝贴”测定空气中氧气的含量,广口瓶容积为270mL实验装置如图所示。实验后量筒中水的体积读数为45mL(实验前量筒中水的体积为100mL)。下列叙述不正确的是
A.铁的锈蚀属于缓慢氧化过程
B.若测得空气中氧气含量偏低,可能是铁粉不足
C.必须等温度恢复至室温后,才能记录量筒内剩余水的体积
D.本次实验测得空气中氧气的体积分数约为16.7%
11.(2022秋·广东阳江·九年级统考期末)认真观察、准确记录和仔细分析实验现象是学习化学的重要方法。下列有关实验现象的描述不正确的是
A.红磷在空气中燃烧产生大量的白烟
B.细铁丝在氧气中燃烧,火星四射,生成黑色固体
C.木炭在氧气中燃烧发白光,生成能使澄清石灰水变浑浊的气体
D.镁条在空气中燃烧发出耀眼的白光,生成氧化镁
二、填空题
12.(2022秋·广东湛江·九年级统考期末)分类学习法是学习化学的一种重要方法.
(1)将下列物质进行分类(填写序号):
A 冰水混合物 B 液氧 C 澄清石灰水 D 二氧化碳 E 纯净的空气 F 金刚石
属于混合物的是 ;属于纯净物的是
(2)下列几个化学反应的微观示意图:
其中,属于化合反应的是 (填字母序号).
13.(2022秋·广东揭阳·九年级统考期末)化学是与我们生产、生活息息相关。
(1)空气是一种宝贵的资源,选用下列物质的标号填空。
A.氧气B.氮气C.氖气D.氦气
①用于填充探空气球的是 。
②用于气割气焊的气体是 。
③用于食品防腐的是 。
④用于填充航标灯的是 。
(2)下列有关空气的说法错误的是_____(填标号)。
A.空气的成分按体积计算,稀有气体约占0.03%
B.空气中的氮气、氧气等分子均匀地混合在一起,混合后氮分子、氧分子的化学性质都不变
C.加高烟囱将工业废气排放到大气中可减少对空气的污染
D.空气质量指数越大,空气质量越好
(3)下列有关硫燃烧实验(如图)的相关描述正确的是_____(填标号)
A.硫在空气和氧气中燃烧的产物不同
B.将瓶底的水换为细沙也可以达到相同的实验目的
C.硫燃烧是剧烈的氧化反应
D.把点燃的硫伸入盛有氧气的集气瓶时,为了防止氧气逸出,应把点燃的硫迅速伸入集气瓶中
三、科学探究题
14.(2022秋·广东揭阳·九年级统考期末)化学兴趣小组对课本实验“测定空气里氧气的含量”,实验完毕后集气瓶中是否还含有氧气产生质疑,于是同学们设计了如图1装置来探究磷在空气中燃烧后氧气浓度变化情况。
【提出问题】足量红磷在密闭的四颈平底瓶内燃烧熄灭后,容器中是否有氧气剩余?
【作出猜想】猜想①:氧气没有剩余;
猜想②:氧气有剩余。
【实验探究】该小组同学按图1组装好实验装置。
步骤1:利用高能激光笔照射燃烧匙上的红磷,红磷燃烧直至熄灭;
步骤2:待装置完全冷却后,将装有白磷的燃烧匙提出水面,再次用高能激光笔照射,白磷居然也被点燃。
(1)红磷燃烧的化学方程式 ,基本反应类型 。
(2)兴趣小组通过实验分析思考,得出了“不同物质燃烧,需要的氧气浓度不一样”的结论由此联想到课本实验: (填物质名称)在空气中不能燃烧,但在氧气中剧烈燃烧、火星四射。
(3)图2是该小组同学从开始实验到最后装置冷却后的整个实验过程中,用传感器测量容器内氧气浓度变化的曲线图;在图2中 (填“A、B、C、D、E”)点时红磷燃烧熄灭;白磷开始燃烧至燃烧结束对应的曲线为 段(用图2中字母表示)。
【实验结论】
(1)根据上述实验现象及数据分析,得出结论如下:猜想 正确。
【拓展延伸】
(1)红磷燃烧产物P2O5与瓶底的热水发生反应,生成磷酸(H3PO4),其反应的化学方程式为 。
【反思与评价】
(1)课本上用红磷燃烧的方法 (填“能”或“不能”)精确地测量空气中氧气的含量,理由是 。
15.(2022秋·广东江门·九年级统考期末)物质燃烧的剧烈程度与很多因素有关。进行铁丝燃烧实验时,某小组发现实验现象与预期的不同。
【查阅资料】铁丝根据用途不同,成分也有差异,通常含碳和其它元素(本题不考虑其它元素)。
【提出问题】铁丝燃烧的剧烈程度与什么因素有关?
【作出猜想】猜想一:
猜想二:氧气含量
猜想三:铁丝的含碳量
【进行实验】
实验编号 氧气含量 铁丝情况 燃烧现象
1 21% 铁丝 不能燃烧
2 21% 铁粉 剧烈燃烧,火星四射
3 60% 铁丝 燃烧,轻微火星四射
4 100% 铁丝 燃烧,火星四射明显
5 X 含碳0.2%的铁丝 剧烈燃烧,少量火星四射
6 100% 含碳0.6%的铁丝 剧烈燃烧,火星四射
【实验分析】①铁丝燃烧的化学方程式为: ;
②实验1和 对比,说明猜想一正确,实验3和4对比,说明猜想 正确;
③实验5与实验6对比,X的值为 ,对比说明铁丝的含碳量越高, 的现象越明显;
④铁丝易生锈,实验前需用砂纸打磨,由此推测还有 会影响铁丝燃烧情况,若要验证此猜想,需要控制的变量有: 。
A氧气的含量 B铁丝的含碳量 C反应物的接触面积
参考答案:
1.A
【详解】A.硫在氧气中燃烧产生明亮的蓝紫色火焰,生成有刺激性气味的气体,描述正确;
B.氧气约占空气总体积的21%,氮气约占空气总体积的78%,描述错误;
C.氧气能支持燃烧,说明氧气具有助燃性,但是氧气没有可燃性,不能作燃料,描述错误;
D.氧气不易溶于水,描述错误;
故选A。
2.A
【详解】A、硫在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰,说法正确;
B、氧气在空气中的体积分数为21%,说法错误;
C、氧气能支持燃烧,可做助燃剂,氧气没有可燃性不能做燃料,说法错误;
D、白磷在氧气中燃烧产生大量白烟,说法错误。
故选A。
3.C
【详解】A、用二根同样的燃着的木条,分别放入该样品和教室内空气样品,比较燃烧的情况,如燃着木条在样品中能正常燃烧则可进入,A方法可行;
B、用二只各方面情况相同的小白鼠,分别放入该样品和教室内空气样品,比较活动情况,如与空气中一样能正常活动,则可进入,B方法可行;
C、带火星的木条在空气中和呼出气体中现象相似,所以无法比较得出样品中氧气含量情况,C方法不可行;
D、 用燃烧法测定洞内空气中氧气体积分数,与正常空气中氧气体积分数进行比较,也可得出样品中的氧气含量情况,D方法可行。
综上所述:选择C。
4.C
【详解】A、木炭在氧气中燃烧,发出白光,故选项说法正确;
B、铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,放出热量,生成一种黑色固体,故选项说法正确;
C、蜡烛在空气中燃烧,生成二氧化碳和水,是实验结论而不是实验现象,故选项说法错误;
D、红磷在空气中燃烧,产生大量的白烟,故选项说法正确。
故选C。
5.B
【详解】A、铁丝在氧气中燃烧,可生成四氧化三铁,是黑色固体,同时火星四射,故不符合题意;
B、在空气中燃烧,火焰为淡蓝色,生成刺激性气味的气体的是硫,不是酒精,酒精在空气中燃烧,可生成二氧化碳和水,二氧化碳是无色,无味的气体,火焰的颜色由是否完全燃烧决定,故符合题意;
C、镁条燃烧时,可生成氧化镁,是白色固体,同时发出耀眼的白光,故不符合题意;
D、蜡烛燃烧可生成二氧化碳和水,所以在蜡烛火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯,会发现烧杯内壁有液滴,故不符合题意。
故选B。
6.D
【详解】A、实验室制取氧气时,加入药品前检查装置的气密性,以免装置漏气损失药品。错误。
B、铜片在氧气中加热时,铜和氧气反应生成氧化铜,错误。
C、红磷在氧气中燃烧时,生成白色固体。错误。
D、铁丝在氧气中燃烧时生成黑色的四氧化三铁固体,现象为火星四射,生成黑色固体,正确。
故选:D。
7.C
【详解】A、铁在空气中不能燃烧,只能烧至红热,不符合题意;
B、木炭在空气中燃烧,烧至红热,放出热量,生成能使澄清石灰水变浑浊的气体,不符合题意;
C、硫在氧气中燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰,放出热量,生成具有刺激性气味的气体,符合题意;
D、白磷在空气中燃烧,产生大量白烟,放出热量,不符合题意。
故选C。
8.D
【详解】A、木炭在氧气中燃烧,发出白光,生成无色无味气体,此选项错误;
B、硫粉在氧气中燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰,生成有刺激性气味的气体,此选项错误;
C、镁条在氧气中燃烧,发出耀眼白光,生成白色固体,此选项错误;
D、铁丝在氧气中燃烧,火星四射,生成黑色固体,此选项正确。
故选D。
9.D
【详解】A、收集到的氧气量太少或纯度太低时,可能造成铁丝在氧气中不燃烧,不符合题意;
B、铁丝生了锈,铁不能与氧气接触,可能造成铁丝在氧气中不燃烧,不符合题意;
C、铁丝燃烧需达到一定温度,铁丝的温度不够,会造成铁丝在氧气中不燃烧,不符合题意;
D、集气瓶底部放少量水或细沙是为了防止生成物熔化溅落下来炸裂集气瓶底,与铁丝在氧气中是否能够燃烧无关。
故选:D。
10.D
【详解】A. 铁生锈是铁与氧气、水发生的缓慢氧化反应,此选项正确;
B. 若测得空气中氧气含量偏低,可能是铁粉不足,只消耗了部分氧气,此选项正确;
C. 必须等温度恢复至室温后,才能记录量筒内剩余水的体积,以防温度较高时,气体体积发生膨胀而导致结果偏小,此选项正确;
D. 铁生锈消耗氧气,消耗氧气的体积等于进入烧杯内的水的体积,则本次实验测得空气中氧气的体积分数约为:=22%,此选项错误。
故选D。
11.D
【详解】A.红磷在空气中燃烧,产生大量的白烟,故选项说法正确;
B.细铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,放出大量的热,生成一种黑色固体,故选项说法正确;
C.木炭在氧气中燃烧,发出白光,生成能使澄清石灰水变浑浊的气体,故选项说法正确;
D.镁条在空气中燃烧发出耀眼的白光,生成氧化镁是实验结论而不是实验现象,故选项说法错误。
故选:D。
12. CE ABDF B
【分析】(1)由多种物质组成的物质是混合物,只有一种物质组成的物质是纯净物;
(2)两种或者两种以上物质发生反应,只生成一种物质的化学变化叫做化合反应。
【详解】(1)冰水混合物、液氧、二氧化碳、金刚石都是一种物质组成的纯净物;澄清石灰水是氢氧化钙和水组成的混合物,空气是由氮气、氧气等组成的混合物。
属于混合物的是CE;属于纯净物的是ABDF。
(2)A和C的产物都有两种,则不是化合反应,B是两种物质生成一种物质,属于化合反应,属于化合反应的是B。
【点睛】观察微观图时要注意,两种元素组成的可能是化合物,也可能是混合物,要理解物质的微观分类判断标准。
13.(1) D A B C
(2)ACD
(3)C
【详解】(1)①氦气密度小,且化学性质稳定,可用于填充探空气球,故填:D;
②氧气具有助燃性,可用于气割气焊,故填:A;
③氮气化学性质稳定,可用于食品防腐,故填:B;
④稀有气体通电时,能发出不同颜色的光,可用作不同用途的电光源,氖气属于稀有气体,故氖气可用于填充航标灯,故填:C;
(2)A、空气的成分按体积计算,稀有气体约占0.94%,符合题意;
B、空气中的氮气、氧气等分子均匀地混合在一起,混合后氮分子、氧分子的化学性质都不变,不符合题意;
C、加高烟囱将工业废气排放到大气中,虽然加高了烟囱,但是废气还是会污染空气,符合题意;
D、空气质量指数越大,空气质量越差,符合题意。
故选ACD;
(3)A、硫在空气和氧气中燃烧的产物相同,都是二氧化硫,不符合题意;
B、硫燃烧生成二氧化硫,二氧化硫有毒,散逸到空气中,会污染空气,二氧化硫能与水反应,故水的作用是:吸收二氧化硫,防止污染空气,将瓶底的水换为细沙,细沙不能吸收二氧化硫,不可以达到相同的实验目的,不符合题意;
C、硫燃烧是硫与氧气发生的剧烈的氧化反应,符合题意;
D、把点燃的硫伸入盛有氧气的集气瓶时,应把点燃的硫缓慢伸入集气瓶中,使硫与氧气充分反应,不符合题意。
故选C。
14. 化合反应 铁丝/铁 C DE ② P2O5+3H2O(热)=2H3PO4 或 不能 红磷不能把集气瓶中的氧气耗尽
【详解】实验探究:
(1)红磷燃烧生成五氧化二磷,化学方程式为。该反应符合多变一的特点,是化合反应。
(2)课本中学习到的在空气中不能燃烧,但在氧气中剧烈燃烧、火星四射的物质是铁丝。
(3)开始红磷燃烧,红磷熄灭后引燃白磷,白磷继续燃烧。BC段是氧气浓度第一次快速降低,所以C点时红磷燃烧熄灭,DE段是氧气浓度第二次快速降低,对应白磷燃烧至熄灭。
实验结论:
从图像中氧气含量C点时约为13%不为0,及红磷熄灭后,可以引燃白磷都可以说明红磷熄灭后容器内仍有氧气,猜想②正确。
拓展延伸:
反应物是P2O5与水,因是热水反应条件为加热,生成物是磷酸,所以化学方程式为:P2O5+3H2O(热)=2H3PO4或。
反思与评价:
从实验结论氧气有剩余可知,红磷不能把集气瓶中的氧气耗尽,所以不能精确地测量空气中氧气的含量。
15. 反应物的接触面积 2 二 100% 火星四射 铁锈 ABC
【详解】[作出猜想]猜想一:反应物的接触面积
猜想二:氧气含量
猜想三:铁丝的含碳量
[实验分析]①铁丝燃烧生成四氧化三铁,反应的化学方程式为:。
②根据对比实验的唯一性,说明猜想一正确,即反应物的接触面积不同,因此实验1和2对比;实验3和4只有氧气的浓度不同,因此二者对比,说明猜想二正确。
③实验5与实验6的含碳量不同,那么其他条件都要相同,则X的值为100%,对比说明铁丝的含碳量越高,火星四射越明显。
④铁丝易生锈,实验前需用砂纸打磨,由此推测还有铁锈会影响铁丝燃烧情况,若要验证此猜想,需要控制的变量有:氧气的含量、铁丝的含碳量,反应物的接触面,故选:ABC。