人教版九年级上册课题2 氧气学案及答案
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2.2.1氧气的性质和用途
考点精讲
知识点 1 氧气的性质
1. 氧气的物理性质
物质 | 色、态、味 | 密度 | 溶解性 |
氧气(O2) | 无色、无味气体 | 比空气略大 | 不易溶于水 |
2. 氧气的化学性质
氧气是一种化学性质比较活泼的气体,具有氧化性。在点燃的条件下能与木炭、硫、铁等物质发生反应,同时放出热量。
①氧气可以帮助可燃物燃烧(或支持燃烧),具有助燃性,与可燃性有本质区别。
②“剂”是一种发生某种变化的作用物质,如氧气具有氧化性,是常用的氧化剂,氧气可以提供氧从而把别的物质氧化的性质是氧气的氧化性,具有氧化性的物质可用作氧化剂。
(1)氧气与几种常见物质反应的比较表
反应装置图 | 反应现象 | 化学方程式 | 注意事项 | |
在空气中 | 在氧气中 | |||
剧烈燃烧,发出淡蓝色的火焰,生成刺激性气味的气体,放出热量 | 剧烈燃烧,发出明亮的蓝紫色的火焰,生成刺激性气味的气体,放出热量 |
S+O2SO2 | 硫的用量不要过多;实验应在通风橱中进行;实验前应在瓶底放少量水或碱溶液,用来吸收生成的SO2气体,以减少空气污染 | |
红热,生成时澄清石灰水变浑浊的气体 | 发出白光,生成时澄清石灰水变浑浊的气体 |
C+O2CO2 | 夹持木炭的坩埚钳应由上而下慢慢伸入瓶中
| |
剧烈燃烧,产生大量白烟 | 比在空气中更加剧烈 |
4P+5O22P2O5 | 此反应生成的是固体的小颗粒,现象应描述为白烟,而不是白雾(指小液滴) | |
剧烈燃烧,发出耀眼的强光,生成白色固体 | 比在空气中更加剧烈 |
2Mg+O22MgO | 不能手持镁条,应用坩埚钳夹持,用石棉网承接燃烧的生成物 | |
不燃烧(发出红光) | 剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体,放出大量热 |
3Fe+2O2Fe3O4 | 细铁丝应绕成螺旋状,以增大铁丝与氧气的接触面积;在铁丝的末端系一根火柴以引燃铁丝;集气瓶底要预先留少量水或细沙,防止高温熔化物溅落到瓶底使瓶底受热不均而炸裂 | |
燃烧,发出黄色火焰,火焰分层,放出热量,稍有黑烟,生成能使澄清石灰水变浑浊的气体 | 燃烧,发出白光,放出热量,瓶壁上有水雾出现,生成能使澄清石灰水变浑浊的气体 | 石蜡+氧气二氧化碳+水 | 集气瓶要干燥,且用向上排空气法收集氧气,用排水法收集氧气无法证明蜡烛燃烧有水生成 |
(2)某些化合物与氧气反应的化学方程式
2CO+O22CO2
C2H5OH+3O22CO2+3H2O
CH4+ 2O2CO2+2H2O
拓展延伸
1、氧气是一种化学性质比较活泼的气体,在一定的条件下,能与许多物质发生反应。
2、物质在纯氧气中燃烧程度比空气中燃烧要剧烈。说明物质燃烧程度与氧气的浓度大小成正比;
3、物质燃烧时有的有火焰,有的会发光,有的会冒烟。(一般来说,气体燃烧会有火焰产生,固体直接燃烧,产生光或者火星。生成物有固体,一般都会产生烟,即固体小颗粒;)
4、物质与氧气反应生成相应的氧化物。
【典例1】(2020年河北省保定市雄县中考一模)下列有关氧气的说法正确的是( )
A.能供给呼吸 B.化学性质比较稳定
C.具有可燃性 D.氧气易溶于水
【举一反三】
1.(2020年广东省广州市越秀区中考一模)在氧气中燃绕,产生明亮蓝紫色火焰的是( )
A.硫 B.红磷 C.铁丝 D.氯气
2.(2020年天津市中考)下列说法中正确的是( )
A.红磷在空气中不能燃烧
B.木炭燃烧后生成黑色固体
C.硫燃烧后生成有刺激性气味的气体
D.铁丝伸入盛有氧气的集气瓶中剧烈燃烧
3.(2019年中山二模)对下列实验指定容器中的水,其解释没有体现水的主要作用的是( )
实 验 装 置 | 硫在氧气中燃烧 | 测定空气中氧气含量 | 测定空气中氧气含量 | 铁丝在氧气中燃烧 |
解释 | 集气瓶中的水: 吸收放出的热量 | 集气瓶中的水: 更快地吸收白烟 | 量筒中的水: 通过水体积的变化得出氧气体积 | 集气瓶中的水: 冷却溅落融熔物,防止集气瓶炸裂 |
| A | B | C | D |
【技巧方法】
① 氧气的化学性质比较活泼,物质在空气中燃烧,实际上是与其中的氧气发生反应,由于氧气浓度的不同存在差异,因此在空气中燃烧不如在氧气中剧烈。
② 烟和雾的区别:烟是固体小颗粒分散在空气中的现象;雾是小液滴分散在空气中的现象;
③ 可燃物燃烧有三个明显现象,一般可以按照“一光、二热、三生成”的顺序进行描述。
【针对训练】
1.下列关于氧气性质的描述中,错误的是( )
A.在通常状况下,氧气是一种无色、无味的气体
B.在压强为101kPa,氧气在﹣183℃变为淡蓝色液体
C.氧气是一种化学性质比较活泼的气体
D.氧气极易溶于水
2.氧气是我们身边常见的物质,以下关于氧气的叙述不正确的是( )
A.拉瓦锡最早通过实验得出空气是由氮气和氧气组成的
B.鱼、虾能在水中生存是由于氧气易溶于水
C.氧气能使带火星的木条复燃
D.氧气可以供给呼吸,和体内物质反应而释放能量,维持生命活动
3.氧气的化学性质描述正确的是( )
A.比较活泼,在点燃或加热条件下能与许多金属,非金属发生化学反应。
B.非常活泼,能与所有的物质发生反应。
C.不活泼,常温时不能与其他物质反应。
D.非常不活泼,高温时能与少量物质反应。
4.(2020年吉林省长春市名校调研系列卷中考一模)下列气体中能使带火星的木条复燃的是( )
A.氧气 B.水蒸气 C.二氧化碳 D.氮气
知识点 2 氧气的用途
氧气具有非常广泛的用途,主要是供给呼吸,支持燃烧和反应放热三个方面:
(1)供给呼吸:一般情况下,呼吸只需要空气即可。但在缺氧、低氧或无氧环境,例如:潜水作业、登山运动、高空飞行、宇宙航行、医疗抢救等时,常需使用氧气。
(2)支持燃烧:一般情况下,燃烧只需空气即可。但在某些需要高温、快速燃烧等特殊要求时,例如鼓风炼铁、转炉炼钢(C+O2CO2 炼钢实际上是用富氧降低钢中碳元素的含量,与炼铁的原理是不同的)等,则需使用富氧空气或氧气。
(3)反应放热:氧化反应特别是燃烧反应时,放出的大量热可被利用。例如燃煤取暖、火力发电;工业上利用乙炔(C2H2)在氧气里燃烧时产生的氧炔焰来焊接或切割金属,氧炔焰能产生3000℃以上的高温。人们还利用液态氧浸渍木屑、木炭粉等多孔物质制成液氧炸药,用于开山凿石、挖沟采矿等露天工程爆破。此外,氧气(空气)也是生产硫酸、硝酸等化工产品的原料。
【典例1】(2021·河北石家庄市·石家庄新世纪外国语学校九年级月考)下列关于氧气的说法正确的是( )
A.氧气是植物进行光合作用的主要原料
B.液氧可用于火箭发射,是因为氧气具有可燃性
C.鱼类能在水中生活,证明氧气易溶于水
D.通过低温加压,可使氧气液化成淡蓝色的液体
【举一反三】
1.(2021·云南昆明市·九年级二模)下列有关物质的性质及相关用途的叙述,正确的是( )
①氧气易溶于水,使得鱼能在水中生存;
②氮气的化学性质不活泼,可在灯泡中充氮气以延长使用寿命;
③氧气能支持燃烧,所以可用作火箭的高能燃料;
④氖气通电后发红光,可用于制试电笔。
A.①②③ B.①②④ C.①③ D.②④
2.氧气有很多用途,它是一种化学性质比较活泼的气体。
(1)下列属于氧气用途的是________(填序号)。
A 医疗急救 B 食品防腐 C 航天火箭 D 霓虹灯
(2) 图甲、乙、丙分别是木炭、硫粉和细铁丝在氧气中燃烧的反应。
①甲中木炭是________色固体。
②上述发生的3个反应的相同点有________________(写出一点即可)。
③做实验甲和乙时,木炭、硫在氧气中燃烧比在空气中燃烧剧烈;做丙实验时,铁丝在氧气中剧烈燃烧,而在空气中只是发红并未燃烧。据此说明可燃物能否燃烧或燃烧的剧烈程度与________________有关。
【针对训练】
1.“新冠肺炎”患者呼吸功能受阻时,可用于医疗急救的气体是( )
A.氮气 B.氧气 C.二氧化碳 D.稀有气体
2.(2020·苏州)下列有关氧气的说法中,错误的是( )
A. 氧气可供给呼吸
B. 鱼类能在水中生存,说明氧气易溶于水
C. 植物的光合作用是空气中氧气的主要来源
D. 焊接或切割金属时使用纯氧代替空气以获得更高的温度
考点达标
1.下列用途中利用了氧气物理性质的是( )
A.液态氧气用于火箭发动机
B.氧气用于炼钢工业,提高炉温
C.液态空气用于制取氧气
D.急救病人吸入氧气
2.物质在盛有氧气的集气瓶中燃烧,需预先在瓶里装少量水或铺一层细沙的是( )。
A.铁丝 B.硫黄 C.红磷 D.木炭
3.下列方法能鉴别氧气和空气的是 ( )
A.闻气味 B.将集气瓶倒扣在水中 C.观察颜色 D.将带火星的木条伸入集气瓶中
4.(2019•湘西州)下列气体中能使带火星的木条复燃的是( )
A.氧气 B.水蒸气 C.二氧化碳 D.氮气
5.(2021·重庆中考真题)2021年印度新冠疫情加剧,导致其国内氧气供应严重不足。下列关于氧气的说法错误的是( )
A.用于医疗急救 B.易溶于水 C.能使带火星木条复燃 D.可贮存在钢瓶中
6.(2020·镇江市第三中学九年级月考)我国计划于2022年建成太空空间站,空间站内的人造空气以一定体积比的氮气和氧气混合成“人造空气”(约21%的氧气,78%的氮气,控制二氧化碳的含量低于0.7%),下列说法正确的是( )
A.21%的氧气和78%的氮气指气体的质量分数
B.燃着的蜡烛在“人造空气”中会立即熄灭
C.可用红磷测定“人造空气”中的氧气含量
D.“人造空气”与空气成分完全相同
7.(2020年江西省中考逆袭化学试题二)空气中能使食物变质的主要气体是( )
A.氮气 B.氧气 C.二氧化碳 D.稀有气体
8.(辽宁省营口市2020年中考化学试题)下列物质在空气或氧气中燃烧现象的描述,正确的是( )
A.镁条在空气中燃烧,冒出浓烈的黑烟,放出热量,生成黑色粉末
B.铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四溅,放出热量,生成四氧化三铁
C.木炭在氧气中燃烧,发出白光,放出热量,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体
D.硫在氧气中燃烧,发出微弱的淡蓝色火焰,放出热量,产生没有气味的气体
9.(2020年石家庄市桥西区石家庄41中中考模拟)下列关于氧气的说法正确的是( )
A.氧气能支持燃烧,可作燃料
B.氧气能跟所有物质发生氧化反应
C.水中的生物能依靠微溶于水中的氧气而生存
D.硫在氧气中燃烧生成三氧化硫
10.(2020年河北省唐山市乐亭县中考一模)有关氧气的说法正确的是( )
A.木炭能在氧气中燃烧,说明氧气具有可燃性
B.氧气能使带火星的木条复燃
C.金属锈蚀、动物呼吸、白磷燃烧都是缓慢氧化
D.将铁丝放入氧气中,剧烈燃烧,火上四射
11.(云南省昆明市2020年中考化学试题)下列实验现象描述正确的是( )
A.红磷在空气中燃烧,产生五氧化二磷白烟
B.硝酸银溶液中加入氯化钠溶液,产生白色沉淀
C.稀硫酸中加入铜粉,产生气泡,溶液变为蓝色
D.硫在氧气中燃烧,发出淡蓝色火焰,产生刺激性气味的气体
巩固提升
1.下列关于氧气的说法中错误的是( )
A.氧气可以支持燃烧,说明氧气具有可燃性
B.工业上可以利用分离液态空气法制氧气
C.氧气能供给呼吸,它和体内物质反应,维持生命活动
D.鱼池内开启增氧泵,是因为温度升高,氧气在水中溶解量减少
2.区别二氧化碳、氧气和空气三种气体,应采用的方法是( )
A.将气体分别通入水中 B.将燃烧的木条分别伸入集气瓶中
C.将气体分别通入澄清的石灰水中 D.分别观察颜色
3.可以一次鉴别出空气、氧气、氮气三瓶气体的正确方法是( )。
A.分别加入适量的石灰水
B.用烧红的铁丝分别伸入瓶中
C.用燃着木条分别伸入瓶中
D.分别加入蒸馏水
4.(2020年上海市浦东新区九年级中考三模)硫在空气中燃烧的现象是( )
A.淡蓝色火焰 B.耀眼白光 C.火星四射 D.大量白烟
5.(2020年广西玉林市北流市中考二模)下列现象描述不正确的是( )
A.硫在空气中燃烧发出微弱的淡蓝色火焰
B.红磷在空气中燃烧产生大量白烟
C.铁在空气中剧烈燃烧,火星四射、生成黑色固体
D.木炭在氧气中燃烧发出白光
6.(2020年山东省临沂市蒙阴县中考一模)下列实验主要现象描述错误的是( )
A.红磷在氧气中燃烧产生白雾 B.铁丝在氧气中燃烧火星四射
C.硫在氧气中燃烧产生蓝紫色火焰 D.镁条在空气中燃烧发出耀眼的白光
7.(2020年辽宁省沈阳市沈河区中考一模)如图是硫和铁在空气和氧气中燃烧的实验。铁丝在空气中不能燃烧,但是纳米铁粉在空气中稍加热即可剧烈燃烧。下列说法正确的是( )
A.实验甲中观察到燃烧发出蓝紫色火焰,实验乙中观察到燃烧发出淡蓝色火焰
B.实验甲和实验乙中生成物相同,但是实验丙和实验丁的生成物不同
C.从四个实验中可以看出增大反应物的浓度和反应物接触面可以使反应更充分更剧烈
D.四个实验中水的主要作用是防止集气瓶炸裂
8.(湖北省鄂州市2020年中考化学试题)下列关于氧气的性质和用途的说法正确的是( )
A.氧气能助燃,可作燃料
B.红磷能在空气中燃烧产生大量的白色烟雾
C.细铁丝在空气中可剧烈燃烧,火星四射
D.氧气是一种化学性质比较活泼的气体,在一定条件下可与多种物质发生化学反应
9.(2019•宜昌)如图是硫在空气和氧气中燃烧的实验。下列说法不正确的是( )
A.氧气含量越多硫燃烧越剧烈
B.硫在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰
C.瓶底的水可以吸收生成的有害气体
D.硫在空气和氧气中燃烧的生成物不同
10.(2021·岳阳模拟)从化学视角看“烟”、“雾”、“光”和“焰”是有区别的。下列实验现象错误的是( )
A. 铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射
B. 磷在空气中燃烧产生大量白烟雾
C. 木炭在氧气中燃烧发出白光
D. 硫在空气中燃烧产生淡蓝色火焰
11.(海南省2020年中考化学试题)下列物质在氧气中燃烧,集气瓶中不需放少量水的是( )
A.硫磺 B.红磷 C.铁丝 D.蜡烛
12.A、B两图分别表示硫、铁丝在氧气中燃烧的示意图. 请填空:
(1)A图中水的作用是__________________________________;
(2)B图中水的作用是__________________________________;
(3)B图中的铁丝为什么要绕成螺旋状?___________________。
13.有A、B、C、D四种物质,A是无色无味的气体;B在A中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰,同时生成一种无色有刺激气味的气体C;D是一种无色的气体,把D通入澄清的石灰水中,石灰水变浑浊。试判断:
(1)A、B、C、D各是什么物质?请将答案填在空格内:A是______;B是______;C是________;D是________。
(2)写出B在A中燃烧反应的文字表达式______________________________。
14.甲、乙、丙是三个实验的示意图,根据图中所发生的化学反应现象及化学反应原理,进行总结归纳并完成下列问题:
(1)所发生的三个反应有多个共同的特点,分别是①_________;②_________;③_________;④_________,(只答四点即可)。
(2)甲实验进行时,燃烧匙中硫的状态是_________。
(3)上述三个化学反应也有许多不同之处,请你写出其中一个与另两个的一点不同之处___________。
15.同学们围绕“铁在氧气里燃烧”的实验展开以下探究活动。
活动一:探究铁丝在氧气中燃烧时“火星四射”的现象与其含碳量的关系
【实验探究】
实验操作 | 实验现象 | 解释与结论 |
实验1:取直径0.20mm,含碳0.1%的铁丝,在氧气中燃烧 | 零星的火星 | ①铁燃烧反应的文字表达式是______ ________________________; ②铁丝在氧气中燃烧,“火星四射”与其含碳量的关系为______________ ________________________。 |
实验2:取直径______,含碳0.32%的铁丝,在氧气中燃烧 | 较明显的火星四射 |
【拓展延伸】
同学们认为铁丝燃烧的现象还与氧气的浓度有关,所以想收集不同浓度的氧气进行相关实验,若用排水法收集一瓶体积分数为90%的氧气,预先应向容积为400mL的集气瓶中加水,水的体积约为________ mL。
活动二:探究铁燃烧时溅落下来的黑色物质中是否有铁单质
【查阅资料】
①自然界中铁的氧化物主要是四氧化三铁、氧化铁和氧化亚铁三种,其中氧化亚铁极易被氧化为氧化铁;
②铁的氧化物均能溶于酸;
③铁与稀盐酸或稀硫酸反应都会生成氢气。
【实验探究】
实验操作 | 实验现象 | 解释与结论 |
将冷却后的黑色固体碾碎装入试管,加入___________ | _________________________ _________________________ | 铁燃烧时溅落下来的黑色固体中含有铁单质 |
【拓展延伸】
已知:高温条件下铁和水能反应生成四氧化三铁和氢气,则该反应的化学反应方程式为_____________
______________________。由此可知探究活动一中为了防止集气瓶炸裂,应采取的措施是_______
___________________________________________。
16.(2019•福建)某兴趣小组开展“测定密闭容器中某种气体的体积分数”的探究实验。
【实验1】按图1所示装置,用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的体积分数。
【实验2】按图2所示装置,在集气瓶内壁用水均匀涂附铁粉除氧剂(其中辅助成分不干扰实验),利用铁锈蚀原理测定空气中氧气的体积分数。
(1)实验1中,红磷燃烧的主要现象是 。红磷熄灭后,集气瓶冷却至室温,打开K,水能倒吸入集气瓶的原因是 。
(2)为提高实验的准确性,以上两个实验都需要注意的事项是 (写一点)。
(3)实验过程中,连接数字传感器,测得实验1、实验2中氧气的体积分数随时间变化的关系分别如图3、图4所示。依据图3,图4信息, (填“实验1”或“实验2”)的测定方法更准确,判断依据是 。
(4)结合你的学习经验,若要寻找红磷或铁粉除氧剂的替代物,用图1或图2装置测定空气中氧气的体积分数,该替代物应满足的条件是 (写两点)。
【实验3】测定用排空气法收集到的集气瓶中二氧化碳的体积分数。
(5)甲同学设计图5所示装置进行测定。浓NaOH溶液的作用是 (用化学方程式表示)。
(6)乙同学提出,仅利用图6所示装置,在不添加其他试剂的前提下,也能测得集气瓶中二氧化碳的体积分数。为达到实验目的,操作方法是 。
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