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第三章　维持生命之气——氧气
第1讲　氧气　燃烧
写出图中反应的化学方程式(注:“——”表示物质间相互可以发生反应,“ ”表示物质间存在转化关系)。
①　 　;
②　 　;
③　 　;
④　 　;
⑤　 　;
⑥　 　;
⑦　 　;
⑧　 　;
氧循环与氧气的性质
1.氧循环
呼吸
光合作用
2.氧气的性质
不易
稍大
剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体
防止生成的高温
熔融物溅落,炸裂集气瓶瓶底
黑色
剧烈燃烧,产生大量的白烟
吸收生成的二氧化硫,防止污染空气
碱
浓度
可燃物与氧气的接触面
(1)燃烧三现象
①燃烧时有光、火焰、火星、烟等现象。
②放出热量。
③生成物的颜色、状态与气味等性质。
(2)描述实验现象时
①易将实验结论与现象混淆。如铁燃烧的现象为剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体;实验结论为生成物是四氧化三铁,二者不能混淆。
②易将现象中的“光”“火焰”“火星”混淆,易将“烟”“雾”“气”混用。
(3)书写化学方程式时
①易将反应条件“点燃”写成“燃烧”。点燃是条件,而燃烧是现象。
②易将“氧气”写成“氧”。
1.(2023天津)下列对实验现象的描述正确的是( )
A.硫在氧气中燃烧发出淡蓝色火焰
B.红磷在空气中燃烧产生大量白雾
C.木炭在空气中充分燃烧生成黑色固体
D.铁丝在氧气中燃烧时,火星四射,生成黑色固体
D
氧气的制取
1.氧气的实验室制取
(详见[核心实验　精要研析])
2.工业制取氧气
(1)所属变化类型:物理变化。
(2)制得的氧气:含少量杂质的混合物。
(3)制取方法:
①液化空气制氧气
②膜分离技术
3.催化剂
(1)催化剂:在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率,而本身的
　 　和　 　在反应前后都没有发生变化的物质。
(2)特点:一变两不变。
质量
化学性质
(3)催化作用:催化剂在化学反应中所起的作用。催化剂相关的曲线如图甲、图乙所示:
甲
乙
(1)并不是所有的催化剂都是加快化学反应速率的,有的催化剂可减慢化学反应速率。
(2)催化剂只能改变化学反应速率,不能增加或减小生成物的质量,也不能改变化学反应的可能性。
(3)设计实验验证某物质是否是某反应的催化剂时,除了要考虑加入该物质前后化学反应速率是否发生改变外,还需探究反应前后该物质的质量和化学性质是否发生改变。
2.在进行实验室制取和收集O2的过程中,有关做法不正确的是( )
A.选择装置①或②作为O2的发生装置
B.选择装置③或④作为O2的收集装置
C.装置④有气泡冒出时立即收集气体
D.装置①中的长颈漏斗下端管口插入液面以下
C
燃烧与灭火
1.燃烧
(1)概念:可燃物与　 　发生的一种发光、放热的剧烈氧化反应。
(2)条件
①物质本身是　 　。
②可燃物与　 　 接触。
③达到可燃物燃烧所需的　 　(即　 　)。
氧气(或O2)
可燃物
氧气(或空气)
最低温度
着火点
(3)影响燃烧的因素
①内因:可燃物的性质
2.灭火
(1)灭火的原理
①清除　 　或使　 　与其他可燃物隔离,如森林着火开辟隔离带。
可燃物
燃烧物
②将燃烧物与　 　隔绝,如油锅着火用锅盖盖灭。
③使燃烧物的温度降到　 　以下,如吹灭蜡烛。
(2)常见灭火器及其适用范围
①泡沫灭火器:木材、棉布等引起的失火。
②干粉灭火器:一般火灾以及可燃性油、气等引起的失火。
③二氧化碳灭火器:图书、档案、贵重设备、精密仪器等引起的失火。
氧气(或空气)
着火点
着火点是可燃物的一种属性,与可燃物的种类、状态以及大气压强等因素有关,一般不随外界条件的改变而改变,灭火不能降低可燃物的着火点。
几种与燃烧和爆炸有关的图标
3.(2023长沙)认识燃烧能更好地帮助我们做好消防安全。下列有关说法正确的是( )
A.铁丝只需与空气接触就会燃烧
B.用嘴吹灭蜡烛是因为降低了蜡烛的着火点
C.电线老化短路起火,用水浇灭
D.用完酒精灯后用灯帽盖灭
D
可燃物在氧气中燃烧的现象
[例1](2023金昌)下列有关实验现象的描述,正确的是( )
A.打开盛有浓盐酸试剂瓶的瓶盖,出现大量的白烟
B.镁条在空气中燃烧,发出耀眼的白光,生成黑色固体物质
C.硫黄粉在空气中燃烧产生淡蓝色火焰,生成无色有刺激性气味的气体
D.铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成白色物质
C
燃烧与灭火
[例2](2023牡丹江)下列有关燃烧和灭火的说法正确的是( )
A.可燃物接触氧气就能燃烧
B.电器着火应先切断电源后灭火
C.室内着火立即打开门窗
D.图书、档案失火用干粉灭火器扑灭
B
[变式训练1] 下列着火情况下,相应灭火措施及其理由均正确的是
( )
D
选项 着火情况 灭火措施 理由
A 不慎将酒精灯内酒精洒在实验桌上燃烧起来 用湿抹布扑盖 隔绝空气,降低可燃物着火点
B 吸烟引起被褥燃烧 迅速打开门窗并泼水 通风透气,降低可燃物温度
C 歌厅因电线老化短路 起火 首先使用泡沫灭火器灭火,然后断开电源 降低可燃物温度并隔绝空气
D 林区发生火灾 砍倒附近树木开辟隔离带 移除可燃物
有关燃烧条件的实验探究
[例3](2023成都)有关燃烧条件的实验探究(白磷、红磷的着火点分别是40 ℃和240 ℃)如图。下列说法正确的是( )
A.①②处说明燃烧需要可燃物
B.③④处说明燃烧需要氧气
C.①③处说明燃烧需要温度达到着火点
D.①④处燃烧时都能有效避免空气污染
B
[变式训练2] (2023佛山模拟)利用如图装置探究燃烧条件。试管①充满氮气,试管②③充满氧气,将水温升至40 ℃,仅观察到②中白磷燃烧。下列说法正确的是( )
A.试管②中白磷燃烧,产生大量白雾
B.对比试管①②现象可知:燃烧需要氧气
C.对比试管①③现象可知:白磷着火点比红磷低
D.该装置的优点是方便调节可燃物的着火点
B
实验突破2　氧气的实验室制取
一、氧气的实验室制取
项目 过氧化氢 制取氧气 高锰酸钾 制取氧气 氯酸钾制
取氧气
反应 原理 　 　
　
试剂状态 固、液 固 固、固
反应 条件 不加热,常温下 MnO2作催化剂 加热 加热,MnO2
作催化剂
发生 装置
收集 方法 检验 方法 将带火星的木条　 　,木条　 　
验满 方法 ①排水法:瓶口有大气泡冒出时,说明已集满;
②向上排气法:把带火星的木条　 　,如果木条　 　,说明已集满,否则未集满
伸入集气瓶内
复燃
靠近集气瓶瓶口
复燃
二、实验室用高锰酸钾制取氧气的注意事项
1.加热时,试管口要略向下倾斜(防止凝结在试管口的小水珠倒流入试管底部,使试管炸裂)。
2.加热时应先使试管均匀受热,再集中在药品部位加热。
3.排水法收集完氧气后,先撤导管后撤酒精灯(防止水槽中的水倒流,使试管炸裂)。
4.用高锰酸钾制取氧气时,试管口要放一小团棉花,防止加热时试管内的粉末状物质进入导管。
[典例] (2023通辽霍林郭勒模拟)请结合如图回答问题:
A　 B　 C　 D
E F G
(1)仪器名称:②　 　;
(2)用高锰酸钾制取氧气,可选用的发生装置是　 　(填字母),该反应
的化学方程式为 　;
(3)实验室制取CO2,为方便控制反应的发生和停止,应选择的发生装置是　 　(填字母),可用D装置收集CO2的理由是　 _
　,欲收集干燥的二氧化碳,可将产生的气体通过G装置再收集,则G装置中盛放的试剂是　 　(填名称);
(4)欲使用图G装置收集较纯净的氧气,则应先将装置中装满水,再将气体从　 　(填“a”或“b”)端通入。
分液漏斗
A
C
二氧化碳的密度比空
气大
浓硫酸
a
[变式训练] 实验室中分别用高锰酸钾、过氧化氢、氯酸钾制取比较纯净的氧气。请你按照要求回答下列问题。
(1)结合如图所提供的装置完成下列表格:
反应物 填写内容 化学方程式 气体制取装置
组合(填字母)
高锰酸钾 例:2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑ AD
过氧化氢 (二氧化锰) 　 　 　 　
氯酸钾 (二氧化锰) 　 　 　 　
BD
AD
(2)请结合上图回答问题。
①写出甲、乙所指仪器名称:甲　 　;乙　 　。　
②用过氧化氢制氧气的装置与其他两种方法的装置相比具有的优点:
　 　(写出两条)。
③若用如图装置收集一瓶氧气,气体应从　 　(填“a”或“b”)端进入集气瓶。
酒精灯
集气瓶
可随时添加药品,操作简单(合理即可)
b
1.(2023衡阳)有一位同学暑假去西藏发生了严重的高原反应,医生让他吸入了一种气体后,症状得到缓解。此气体可能是( )
A.氧气 B.氮气
C.稀有气体 D.二氧化碳
A
2.(2023本溪)取一张光滑的厚纸,做成一个如图所示的小纸锅,用纸锅盛水在火上加热,锅里的水烧开了,纸锅却没有燃烧,其主要原因是
( )
A.纸的着火点变低
B.水隔绝了氧气
C.温度低于纸的着火点
D.纸锅与氧气的接触面积太小
C
3.实验室里一般不能制得氧气的物质是( )
A.高锰酸钾 B.氯酸钾
C.氯化钠 D.过氧化氢
4.下列物质与空气混合后遇明火,不会发生爆炸的是( )
A.沼气 B.氮气
C.汽油 D.面粉
C
B
5.下列关于催化剂的说法正确的是( )
A.催化剂必定加快化学反应速率
B.化学反应前后催化剂的化学性质通常会发生改变
C.在酿造工业和制药工业,一般都要用酶作催化剂
D.用氯酸钾制取氧气时,加入催化剂可使生成氧气的质量增加
6.(2023苏州)安全离不开化学知识。下列有关做法不符合安全要求的是( )
A.油锅着火后立即用锅盖盖灭
B.向燃着的酒精炉中直接添加酒精
C.面粉加工厂等场所严禁烟火
D.煤气泄漏立即关闭阀门并开窗通风
C
B
7.(2023赤峰红山区一模)下列有关实验现象的叙述正确的是( )
A.木炭在氧气中燃烧生成无色的二氧化碳气体
B.硫在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰
C.洁净的氢气在空气中燃烧,发出尖锐的爆鸣声
D.将铁丝放入硫酸铜溶液中能发生置换反应
B
8.(2023云南)使用天然气做饭,点火后,发现炉火火焰呈现黄色,锅底出现黑色,这时就需要调大灶具的进风口;使用完毕,关闭开关,火焰熄灭。下列说法错误的是( )
A.天然气会燃烧,因为它是可燃物
B.点火是为了使温度达到天然气的着火点
C.调大进风口的目的是提供足够的空气,使燃烧更充分
D.关闭开关火焰熄灭,原因是温度降到了着火点以下
D
9.(2023自贡)某兴趣小组做可燃物燃烧条件的探究实验:①在有空气的试管内放入白磷,关闭弹簧夹,白磷不燃烧(如图Ⅰ);②将图Ⅰ装置放到热水中形成图Ⅱ装置,白磷剧烈燃烧,气球胀大。
Ⅰ
Ⅱ
(1)白磷燃烧的化学方程式为　 　。
(2)②中白磷剧烈燃烧时,试管内气体压强　 　(填“增大”“不变”或“减小”)。
(3)对比实验①②,说明可燃物燃烧需要的条件之一是　 _
　。
(4)图Ⅱ实验后试管内还有白磷残留,打开弹簧夹通入空气,白磷复燃,说明可燃物燃烧需要的另一条件是　 　。
增大
温度需要达到
可燃物的着火点
与氧气接触
10.(2023青岛)实验是进行科学探究的重要方式。某活动小组在实验室中制取氧气并探究其性质,请根据下图所示回答问题:
(1)实验室制取氧气的方法有多种,例如:
①加热分解高锰酸钾;②利用二氧化锰作催化剂分解过氧化氢溶液。
若用方法①制取氧气,应选用的发生装置是　 　(填字母),选择时考虑的因素是　 　;若用方法②制取氧气,
其反应原理用化学方程式可表示为　 　。
(2)可用D装置收集氧气,原因是　 　;用F装置探究氧气性质时,发现铁丝剧烈燃烧,反应的化学方程式为
　 　,由此得出氧气具有的化学性质是
　 　。
A
反应物、生成物的状态和反应条件
氧气的密度比空气稍大
能助燃(或在点燃条件下能与铁等物质发生反应)
11.(2023呼和浩特一模)实验室利用如图所示装置进行相关实验,请回答下列问题:
(1)实验室用高锰酸钾制取并收集一瓶较为纯净的氧气,应选择的装置是
　　(填字母),该反应的化学方程式为　 　。
(2)制取二氧化碳的发生装置可选用B或C。与装置B相比,装置C的优点是　 　。
(3)若用装置G收集某气体,无论瓶内装满空气还是装满水,收集的气体都从a端进入,则该气体可能是　 (填“氧气”或“氢气”)。
AF
可控制反应的发生与停止
氢气
1.(2023陕西)氧气是维持生命的重要物质。下列说法不正确的是
( )
A.自然界绿色植物的光合作用产生氧气,同时消耗大气中的二氧化碳
B.工业上分离液态空气制氧,利用的是液氧、液氮的沸点不同
C.家用制氧机有的是通过吸附空气中的氮气得到较纯的氧气,该过程氧分子未发生变化
D.实验室电解水制氧气,生成氢气和氧气的质量比为2∶1
D
2.(2023赤峰红山区模拟)某地放满纸箱的三轮车发生火灾,剧烈燃烧,墙上的电线被烧坏。下列关于该事件说法错误的是( )
A.纸箱是可燃物
B.用水灭火前要先切断电源
C.水能灭火是因为水降低了可燃物的着火点
D.三轮车顶层剧烈燃烧的原因之一是纸箱与空气的接触面积大
C
3.[国学经典]古籍《辍耕录》记载:“杭人削松木为小片,其薄为纸,熔硫磺涂木片顶端分许,名曰发烛……”下列说法不正确的是( )
A.松木含有有机物
B.松木发火说明其具有可燃性
C.“发烛”发火会放出热量
D.“发烛”发火只生成CO2
D
4.(2023荆州)作为中学生应该具备应对火灾的安全知识。下列说法错误的是( )
A.遇到室内起火,迅速打开门窗通风
B.遭遇火灾时,可用湿毛巾捂住口鼻跑离着火区域
C.扑灭电器失火不可用水基型灭火器
D.扑灭森林火灾时,可砍伐出隔离带,将树木与燃烧区隔离
A
5.(2023福建) 消防用自动感温喷淋头结构如图所示。当喷淋头附近温度升高到喷淋头的设定值时,丙三醇将热敏玻璃球胀破,喷淋头自动喷水灭火。
下列说法不正确的是( )
A.热敏玻璃球能迅速将外界的热量传递给丙三醇
B.玻璃球胀破的原因是丙三醇分子间的间隔变大
C.喷水灭火的原理是水降低了可燃物的着火点
D.日常生活中应避免热源靠近自动感温喷淋头
C
6.(2023宁波)下列与氧气有关的实验操作,需要纠正的是( )
A
A.制取氧气　　 B.排水法收集氧气
C.检验氧气　　 D.硫在氧气中燃烧
7.(2023通辽霍林郭勒二模)下列实验中,某校化学兴趣小组对水的主要作用分析不全面的是( )
B
a.探究生石灰与水的反应　b.探究燃烧条件 c.排水法收集H2　d.铁丝在氧气中燃烧
A.a图中的水便于观察烧瓶内气压变化,还可以检查装置的气密性
B.b图中的水提供热量
C.c图集气瓶中的水排尽空气且便于观察H2何时集满
D.d图中的水防止熔融物炸裂集气瓶
8.(2022成都)已知白磷的着火点是40 ℃,红磷的着火点是240 ℃。如图实验,三支试管里面充满氮气,初始温度25 ℃,升温至60 ℃后,用注射器同时向②③试管中迅速注入足量氧气。下列说法有误的是( )
A.只有②中有燃烧现象
B.由①②现象说明可燃物达到着火点未必燃烧
C.若继续水浴升温,则③中一定会燃烧
D.该实验能总结出燃烧的条件
C
9.(2022赤峰)通过近一年的化学学习,相信你对制取气体的思路和方法有了一定的了解。如图是小亮同学对氧气制取方法的梳理,请你和小亮同学一起回答下列各题。
(1)用图中A、B、C所示的方法都能够制取氧气,是因为它们的反应物中都含有　 　。
(2)用方法D制取氧气的过程属于　 　(填“物理”或“化学”)变化。
(3)方法A的反应物中,锰元素的化合价为　 　。
(4)从绿色环保的角度考虑,实验室制取氧气的最佳方法是　 　(填字
母),写出用该方法制取氧气的化学方程式:　 。
氧元素
物理
+7
B
(5)小亮同学欲用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,可供选择的实验装置如下:
请你帮助他选择一种发生装置　 　(填字母,下同),理由是
　 　;一种收集装置为　 　,理由是　 　;用该装置收集氧气,检验气体已收集满的方法是　 _
_
　。
A(或B或C)
反应物是固体和液体,反应不需要加热
D(或E)
氧气不易溶于水(或氧气密度比空气稍大)
当集气瓶口有大气泡往外冒出时,表
示已收集满(或把带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃,则表示已
收集满)
(2023重庆A)氧气的制备和性质是重要的化学实验,根据如图回答问题。
(1)图A、图B装置都可以用于实验室制备O2。固体X的化学式为
　 　,固体Y可以是　 　(填字母)。
A.红砖粉 B.硫酸铜
C.氯化钠
(2)图C中仪器a的名称是　 　,该实验可观察到:发出明亮的蓝紫色火焰,同时生成一种有　 　气味的气体。
(3)图D所示是将氨在纯净氧气中燃烧,生成一种单质和一种常见稳定氧
化物,该反应的化学方程式为　 。
KMnO4
AB
集气瓶
刺激性
谢谢观赏！

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