氧气的性质(基础)
【学习目标】
1.掌握氧气的物理性质和化学性质;掌握氧气的检验方法;知道氧气的重要用途。
2.认识化合反应、氧化反应。
【要点梳理】
要点一、氧气的物理性质
在通常状况下,氧气是一种无色无味的气体。在标准状况下,氧气密度比空气略大,不易溶于水。
在降温,加压的条件下,氧气可以变为淡蓝色液体和淡蓝色雪花状的固体。工业生产的氧气,一般以液态形式贮存在蓝色钢瓶中。
【要点诠释】
1.氧气不易溶于水,不等于氧气不溶于水,只是溶解较少而已。河水、海水中的鱼虾等能生存,可以证明自然界的水中溶有氧气。2.在标准状况下,氧气的密度为1.429g/L,比空气的密度(1.293g/L)大,利用这一性质可推出收集氧气的方法之一是向上排空气法。
要点二、氧气的化学性质 氧气是一种化学性质比较活泼的气体。在一定条件下可以和许多物质发生化学反应,同时放出热量。氧气具有氧化性,是一种常见的氧化剂。 氧气与物质发生反应的现象等方面的对比:
反应物
条件
反应现象
化学反应的文字表达式
在空气中燃烧
在氧气中燃烧
反应后
木炭和氧气
点燃
持续红热,放出热量
剧烈燃烧,发出白光,放出热量
生成使澄清石灰水变浑浊的气体
碳+氧气二氧化碳
硫磺和氧气
发出微弱的淡蓝色火焰,放出热量
发出明亮的蓝紫色火焰,放出热量
生成有刺激性气味的气体
硫+氧气二氧化硫
红磷和氧气
发出黄色火焰,放出热量
发出耀眼的白光,放出热量
产生大量白烟
磷+氧气五氧化二磷
铁丝和氧气
灼烧至红热,离火后迅速变凉(不能燃烧)
剧烈燃烧,火星四射,放出热量
生成黑色固体
铁+氧气四氧化三铁
【要点诠释】
1.氧气支持燃烧,但其本身无可燃性;物质燃烧一般要发光放热。
2.根据可燃物在氧气中燃烧比在空气中燃烧更剧烈(如硫),还有在空气中不燃烧的物质却可以在氧气中燃烧(如铁),可得到如下结论:(1)可燃物燃烧剧烈程度与氧气的浓度有关;(2)反应的剧烈程度与可燃物和氧气的接触面积有关。
3.做硫、磷等物质在氧气中燃烧的实验时,盛有可燃物的燃烧匙应自上而下慢慢伸入到集气瓶的中下部;如果迅速伸入到瓶底,物质燃烧放出的热量使氧气受热膨胀,大量氧气逸出到瓶外,可燃物将不能持续燃烧。4.做铁丝燃烧实验时必须用细铁丝,铁丝表面要用砂纸打磨光亮;细铁丝要绕成螺旋状,下端要系根火柴;必须待火柴快要烧尽时,才可将铁丝伸入集气瓶中。如果火柴一着火就立即伸入瓶内,火柴燃烧会耗尽瓶内的氧气,而观察不到铁在氧气中燃烧的现象。同时,集气瓶底要预先放一些细沙或水,防止生成物熔化后溅落下来炸裂瓶底。可燃物不能接触集气瓶壁,否则会引起集气瓶炸裂。5.有几个概念不要搞混淆。
(1)发光和火焰都是化学变化中伴随的一些现象,但二者是不同的。①光是固体微粒被灼热的结果(如碳在氧气中燃烧发出白光);②火焰即火苗,用于气体物质在燃烧时的现象描述(如氢气在空气中燃烧,产生淡蓝色的火焰;硫磺在常温下是固体,但硫先受热熔化,再汽化成硫蒸气,最后在氧气中燃烧,产生明亮的蓝紫色火焰)。
(2)烟、雾、气三者是不同的,烟是大量固体细小微粒扩散到空气中的现象;雾是气体与水形成的小液滴在空气中形成的现象;气即气体,条件不变化无论静置多久仍是气体。
(3)白色与无色是不同的,如水是无色的,粉笔是白色的。
要点三、氧气的检验
氧气能使带火星的小木条复燃。
【要点诠释】
1.检验原理:利用氧气能支持燃烧(助燃性)的性质。
2.操作方法:将一根带火星的小木条伸入该气体中。
3.现象:带火星的木条复燃。
要点四、化合反应与氧化反应
项目
化合反应
氧化反应
概念
由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应
物质跟氧发生的反应
特点
多变一
有“氧”参加反应
举例
木炭、硫等与氧气的反应
木炭、硫、蜡烛等与氧气的反应
【要点诠释】
1.“化合反应”是化学反应基本类型之一,而“氧化反应”是从是否得氧的角度对化学反应进行分类,不属于基本反应类型。2.物质跟氧发生的反应叫氧化反应,这里的“氧”是指氧元素,包括氧气和某些含氧物质,不能单纯地理解为“氧气”。当然,物质跟氧气发生的反应一定是氧化反应。
3.物质在氧气中燃烧是剧烈的氧化反应,还有些氧化反应进行的很慢、不易被察觉,这种氧化反应叫缓慢氧化。如:铁生锈、动植物呼吸、食物腐烂等。4.化合反应不一定是氧化反应,氧化反应也不一定是化合反应。 如:氧化钙+水氢氧化钙(是化合反应,但不是氧化反应) 石蜡+氧气 二氧化碳+水(是氧化反应,但不是化合反应) 铁+氧气四氧化三铁(既是化合反应,又是氧化反应)要点五、氧气的用途
氧气的用途是供给呼吸和支持燃烧。
【要点诠释】
1.供给呼吸:为病人、登山、潜水、航空和宇航员提供呼吸用的氧气。
2.支持燃烧:利用可燃物跟氧气反应放出热量,工业上用于炼钢、气焊和气割金属、液氧炸药等。
【典型例题】
类型一、考查氧气的性质
1.(2019?南京中考)下列物质在氧气中燃烧,火星四射,有黑色固体生成的是( )
A.硫 B.木炭 C.铁丝 D.红磷【思路点拨】根据硫、木炭、磷、铁等物质在氧气中燃烧的现象进行分析判断。
【答案】C
【解析】硫在氧气中燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰,产生一种具有刺激性气味的气体,故A选项不符合题意;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B选项不符合题意;铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成一种黑色固体,故C选项符合题意;红磷在氧气中燃烧,产生大量的白烟,生成一种白色固体,故D选项不符合题意。
【总结升华】掌握常见物质燃烧的现象即可正确解答,在描述物质燃烧的现象时,需要注意光和火焰、烟和雾的区别。
2. 下面氧气(O2)和氮气(N2)的自述中,属于物理性质的是( ) 【答案】C
【解析】氧气的助燃性是化学性质;氮气用于食品防腐、作保护气都是利用其化学性质稳定;“氧气可变为液态”不需要通过化学变化就可以表现出来,属于物理性质。【总结升华】化学性质是通过化学变化表现出来的性质,物理性质是不需要化学变化就表现出来的性质。
3.(2019?苏州中考)下列关于氧气的说法正确的是( )
A.液态氧可用作火箭的助燃剂
B.氧气在空气中的体积分数为78%
C.硫在氧气中燃烧发出黄色火焰
D.鱼类能在水中生存,证明氧气易溶于水
【思路点拨】根据氧气的性质、用途、空气中氧气的体积分数和常见物质燃烧的现象分析判断。
【答案】A
【解析】A、氧气具有助燃性,液态氧可用作火箭的助燃剂,选项A正确;B、氧气在空气中的体积分数为21%,选项B错误;C、硫在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰,选项C错误;D、鱼类能在水中生存,是因为水中溶有一定量的氧气,氧气能供给呼吸,但是不能判断溶解性的大小,选项D错误。
【总结升华】本题的难度不大,了解氧气的性质、用途和空气中氧气的体积分数等即可分析解答。
举一反三:
【变式1】(2019?湖北中考)下列关于氧气的说法正确的是( )
A.氧气易溶于水 B.氧气具有可燃性
C.氧气可以支持燃烧 D.空气中氧气含量最大【答案】C
【解析】氧气不易溶于水,故A错误;氧气没有可燃性,不能燃烧,故B错误;氧气具有助燃性,可以支持燃烧,故C正确;空气主要是由氮气和氧气组成的,其中氮气的含量最大,氧气居于第二位,故D错误。
【变式2】下列说法中,不正确的是( )
A.木炭在氧气中燃烧时,发出白光,生成黑色固体
B.红磷在氧气中燃烧时,产生大量白烟
C.铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体
D.木炭在氧气中燃烧时,发出白光,放出热量
【答案】A
类型二、考查化合反应和氧化反应
4.下列化学变化中,属于化合反应的是________。
A.硫+氧气二氧化硫 B.铁+氧气四氧化三铁C.酒精+氧气二氧化碳+水 D.氢气+氧气水
【思路点拨】深刻理解化合反应的概念,抓住其特点,即可解决问题。
【答案】A、B、D
【解析】由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应叫化合反应。
【总结升华】化合反应的特点是“多变一”。
举一反三:
【变式】下列反应中,属于氧化反应的是 。 A.石蜡+氧气二氧化碳+水 B.碳+氧气二氧化碳 C.二氧化碳+水碳酸 D.甲烷+氧气二氧化碳+水【答案】A、B、 D【解析】物质与氧气发生的反应都属于氧化反应。
氧气的性质(基础)
【巩固练习】
选择题 (每小题只有一个选项符合题意)
1.(2019?黑龙江中考)空气是一种宝贵的资源,空气中能供给呼吸的气体是( )
A.氮气 B.氧气 C.二氧化碳 D.氦气
2.(2019?海淀区二模)下列有关氧气的性质或用途正确的是( )
A.标准状况下密度比空气小
B.易溶于水
C.可以供给呼吸
D.可以灭火
3.田径赛场上,发令枪响后冒出的白烟其主要成分是( )
A.水蒸气 B.五氧化二磷 C.氧化铜 D.二氧化硫
4.能使带火星木条复燃的气体是( )
A.O2 B.N2 C.H2 D.CO2
5.2008年5月8日北京奥运火炬成功登顶珠穆朗玛峰。为解决登顶人员的呼吸困难,应携带的物质是(????)?
A.氮气 ?B.氧气 C.二氧化碳 ?D.水
6.下列物质在氧气中燃烧,能产生明亮的蓝紫色火焰的是( )
A.红磷 ?B.硫粉 C.铁丝 ?D.氢气
7.下列用途中,不需要纯氧的是( )
A.制液氧炸药
B.促进火箭里的燃料燃烧
C.焊接或切割金属的氧炔焰
D.家庭煤炉里蜂窝煤的燃烧
8.(2019?上海中考)关于物质燃烧的现象描述错误的是( )
A.磷在空气中燃烧、剧烈反应,产生大量白雾
B.铁丝在氧气中燃烧,火星四射,生成黑色固体
C.镁带在空气中燃烧,发出耀眼的白光,生成白色固体
D.硫在氧气中燃烧,火焰呈蓝紫色,生成有刺激性气味的气体
9. 下列有关实验现象的描述中,正确的是( )
A.硫在氧气中燃烧,发出微弱的蓝紫色火焰,生成有刺激性气味的气体
B.硫在氧气中燃烧,发出微弱的淡蓝色火焰,生成有刺激性气味的气体
C.硫在氧气中燃烧,发出明亮的淡蓝色火焰,生成有刺激性气味的气体
D.硫在氧气中燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰,生成有刺激性气味的气体
10.下列反应中,属于化合反应的是( ) A.石蜡+氧气二氧化碳+水 B.磷+氧气五氧化二磷 C. 酒精+氧气二氧化碳+水 D.甲烷+氧气二氧化碳+水
填空题
11.(2019?江苏省模拟)氧气在加压、降温条件下会变为 色液体或固体,这是 变化;液态氧气一般储存在 中。
12.(2019?海南校级模拟)请你从①铁丝??②红磷??③硫??④氮气??中选择适当物质填空(填物质对应的序号)。(1)在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰且生成的气体会污染空气的是 ;(2)燃烧时会产生大量白烟的是 ;(3)可以用作食品防腐的是 。
13.氧气的密度比空气的密度 ;氧气能使带火星的小木条 。
14.写出下列反应的文字表达式:
(1)铁丝在氧气中燃烧 。
(2)红磷在空气中燃烧 。
15.有四瓶无色气体,它们分别是氧气、空气、氮气和二氧化碳气体,为区别它们,将燃着的木条分别伸入四个集气瓶中,使木条燃烧情况不变的是 ,使木条剧烈燃烧的是 ,使燃着的木条熄灭的是 和 。
【答案与解析】
1.【答案】B
【解析】氮气化学性质稳定,也不能供给呼吸,故选项错误;氧气的用途是支持燃烧和供给呼吸,故选项正确;二氧化碳既不能燃烧也不能支持燃烧,还不能供给呼吸,故选项错误;氦气不能供给呼吸,故选项错误。
2.【答案】C 【解析】A、标准状况下,氧气的密度比空气的略大,故选项说法错误。B、氧气不易溶于水,故选项说法错误。C、氧气可以供给呼吸,故选项说法正确。D、氧气可以帮助燃烧,不可用于灭火,故选项说法错误。
3.【答案】B 【解析】B中五氧化二磷为白色固体,ACD中物质都不是。4.【答案】A 【解析】氧气具有助燃性,支持燃烧,能使带火星的木条复燃。5.【答案】B 【解析】氧气能供给呼吸。6.【答案】B
【解析】红磷在氧气中燃烧产生浓厚的白烟,硫磺在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰,铁丝在氧气中燃烧火星四射,氢气燃烧产生淡蓝色火焰。应选B。
7.【答案】D
【解析】氧气的用途归纳起来就是供给呼吸和支持燃烧两点。A中制液氧炸药,为了使爆破力更强,必须用纯氧;B中火箭燃烧时氧气是助燃剂,火箭飞上太空需要大量的能量,因此也需要纯氧;C中是日常生活中常用的氧炔焰,是指乙炔(一种有机化合物)在氧气中燃烧,靠放出大量的热来熔化金属,从而达到焊接或切割金属的目的;D中家庭煤炉里蜂窝煤的燃烧,突出的字眼是家庭煤炉里,显然用的是空气。
8.【答案】A
【解析】磷在空气中燃烧,产生大量的白烟,而不是白雾,故A选项说法错误;铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成一种黑色固体,故B选项说法正确;镁带在空气中燃烧,发出耀眼的白光,生成白色固体,故C选项说法正确;硫在氧气中燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰,产生一种具有刺激性气味的气体,故D选项说法正确。
9.【答案】D
【解析】硫在氧气中燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰,生成有刺激性气味的气体。
10.【答案】B
【解析】化合反应是“多变一“。
11.【答案】淡蓝 物理 蓝色钢瓶
【解析】氧气在加压、降温条件下会变为淡蓝色液体或固体,该变化的特征是没有生成其他物质,这是物理变化;液态氧气一般储存在蓝色钢瓶中。
12.【答案】(1)③;(2)②;(3)④。
【解析】(1)硫在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰,且生成的气体二氧化硫有毒,会污染空气;(2)红磷燃烧时会产生大量白烟;(3)氮气的化学性质稳定,无毒,可以用作食品防腐。
13.【答案】略大 复燃
【解析】氧气的密度比空气的密度略大,氧气具有助燃性。
14.【答案】(1)铁+氧气四氧化三铁
(2)磷+氧气五氧化二磷
【解析】要注意燃烧反应的条件是“点燃”,不要写成“燃烧”。15.【答案】空气 氧气 氮气 二氧化碳
【解析】要掌握氧气等常见气体的性质。