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第二讲 氧气的制取和燃烧
一、氧气的制取
氧气的工业制备
空气
液态
空气
氮气
氧气
-196 ℃
沸点
沸点
-183 ℃
DLHX
(后)
(先)
方法1：空气冷冻分离法
液氧、液氮
（降温）
（加压 ）
低温蒸发
-196℃
方法2：膜分离技术：
空气
一定压力下
有富集氧功能的薄膜
富集氧气
物理变化
一、氧气的制取
【例1】工业上采用蒸发液态空气，利用空气中氧气、氮气和氩气的沸点不同（氮气-196°C ，氩气 -185°C，氧气-183°C），使其在不同的温度下汽化，再冷凝，从而将各种气体分离出来（如图所示）。在蒸发液化空气时，最后被汽化的气体是（　 ）
A．氧气 B．氩气
C．氮气 D．无法确定
A　
【变式 2】 已知液态的二氧化碳、氧和氮在标准大气压下的沸点分别是﹣78℃、﹣ 183℃和﹣ 196℃。如果在标准大气压下用降温的方法从空气中提取这些物质，则首先液化而分离出来的是 ( )
A ．氧 B ．氮 C ．二氧化碳 D ．它们同时液化，无法分离
C　
一、氧气的制取
气体制备的发生装置和收集装置：
1．发生装置图
（1）固+固加热型
（2）固+液不加热型或液+液不加热型
（3）固+液加热型或液+液加热型
一、氧气的制取
1、排空气法
优点：干燥
缺点：纯度不高
两种气体间存在密度差
2、排水法
优点：得到的气体较排空气法更为纯净。
缺点：集得的气体较潮湿。
气体必须不溶于水
长管进还是短管进？
比较相对分子质量，相对质量大的从长管进，相对质量小的
从短管进遇到排空气的时候，空气的相对质量按29算
1.向上排空气法：制取气体密度大，所以比较重，沉在集气瓶下方，于是瓶内原有的气体从上方被赶出
进气
出气
2.向下排空气法：制取气体密度小，所以比较轻，飘在集气瓶上方，于是瓶内原有的气体从下方被赶出。
进气
出气
一、氧气的制取
检查装置气密性：
手捂法：将导管端放入水，用手捂住试管一会儿,若导管口有连续气泡冒出时,则气密性好。使用手捂法检验装置气密性时，除了用手紧握的方法外，还可以采用用热毛巾捂住试管，或用酒精灯微热试管的方法（尤其是在夏天等室温很高的情况下）。
液差法：塞紧橡皮塞，关闭止水夹，从长颈漏斗上口注入水，使水浸过长颈漏斗下端，继续加水使长颈漏斗中水面高于试管中水面静置一段时间，若液面高度差不变，则装置不漏气。
一、氧气的制取
(3)注射器归位法：推或者拉注射器，若活塞能回归到原来的位置，则气密性良好。
一、氧气的制取
1、用双氧水制取氧气 （固液不加热型）
实验装置：长颈漏斗（或分液漏斗）、锥形瓶
步骤：
（1）检查装置气密性；
（2）装入药品；
（3）将烧瓶夹到铁架台上；
（4）将集气瓶装满水，倒扣在水槽中（不留气泡）；
（5）打开分液漏斗的开关；
（6）收集氧气：开始冒出的气体不能立即收集（应为此时氧气不纯，排出的是空气）待冒出的气泡连续均匀，再收集
（2）注意点：
①试管口略向下倾斜：防止冷凝水倒流引起试管破裂；
②药品平铺在试管的底部：均匀受热；
③铁夹夹在离管口约1/3处；
④导管应稍露出橡皮塞：便于气体排出；
⑤试管口应放一团棉花：防止高锰酸钾粉末进入导管；（氯酸钾不需要）
⑥排水法收集时，待气泡均匀连续冒出时再收集（刚开始排出的是试管中的空气，此时收集气体不纯）；
⑦实验结束时，先移导管再熄灭酒精灯：防止水倒吸引起试管破裂；
⑧用排空气法收集气体时，导管伸到集气瓶底部：把空气排尽
氯酸钾制备方法同理
一、氧气的制取
氯酸钾和
二氧化锰
例2： 小张用足量的双氧水和二氧化锰反应，并尝试利用下图所示装置制取和收集一瓶O2；你认为小张（ ）
A．不可能收集到一瓶O2，因为O2可溶于水
B．选择B、C两种装置，导管b接导管d可收集到一瓶O2
C．选择B、C两种装置，导管c接导管d可收集到一瓶O2
D．选择A、B两种装置，导管a接导管b可收集到一瓶O2
一、氧气的制取
C
例5：下列装置中，最适合用来收集氧气的是 ( )
D
【变式 1】实验室需收集一瓶约含四分之一空气的氧气，下列操作正确的是（ ）
B
一、氧气的制取
A．集气瓶中灌1/4的水 B．集气瓶中灌3/4的水
C．导管伸入到集气瓶体积的1/4处 D．导管伸入到集气瓶体积的3/4处
2、用高锰酸钾或氯酸钾制取氧气（固体加热型）
实验装置：铁架台、酒精灯、试管
第一步：检查装置的气密性。第二步：将高锰酸钾装入试管中。第三步：用一团棉花放在靠近试管口的地方，然后把导管塞紧，固定在铁架台上。第四步：点燃酒精灯给试管加热。第五步：用排水法收集氧气。第六步：将导管从水槽中离开水面。第七步：熄灭酒精灯。
（1）实验步骤：查—装—定—点—收—离—熄(茶庄定点收利息)；
查----检查装置的气密性；
装----装药品；
定----把试管固定到铁架台上；
点----点燃酒精灯加热(先预热)；
收----收集气体；
离----把导气管从水槽中取出；
熄----熄灭酒精灯
一、氧气的制取
【例3】实验室常用下列装置制取气体和研究气体的性质，根据所学知识回答下列问题：
（1）用高锰酸钾制取氧气 时，反应的化学方程式为 。用发生装置 A 制取时试管口略向下倾斜的目的是 。
（2）如果采用 F 装置验证氧气的性质，收集氧气时最好选择气体收集装置中
的 （填序号）。
（3）若收集的气体是密度比空气小的有毒气体，选用G 装置收集气体可避免污染空气。收集时气体应从 G 装置的 导管进入，并进行尾气处理。
一、氧气的制取
防止冷凝水回流到热的试管底部，炸裂试管
E
b
【变式 1】归纳整理是学习科学的重要方法之一，小实对氧气的制取和性质进行了梳理。请回答下面小题。同学们在利用高锰酸钾制取氧气的实验中有下列 4 种操作，其中可能产生的影响与操作不一致的是 ( )
选项 操作 可能产生的影响
A 加热前：集气瓶中装半瓶水 得到的氧气不纯
B 加热前：试管口没有塞棉花 水槽中变成紫色
C 水槽中出现气泡立即开始收集 得到的氧气更纯
D 结束时先熄灭酒精灯再移除导管 水倒流试管破裂
C
一、氧气的制取
【变式2】下列图示分别是实验室中氧气制备、收集、集满验证性质的操作，其中正确的是( )
A
一、氧气的制取
例4：实验室加热高锰酸钾制氧气。下列图像表示各个量随加热时间变化的图像，其中错误的是 ( )
A
一、氧气的制取
【变式 1】下列图象符合其描述情况的是 ( )
A .如图表示：高锰酸钾制取氧气时，MnO2 随着反应进行质量发生的变化
B .如图表示：a ，b 两试管中分别装有等质量等浓度的双氧水，并向 a试管中放入催化剂后，随着反应的进行氧气的生成情况
C .如图表示：高锰酸钾制取氧气时，试管中剩余的固体随着反应的进行质量的变化情况
D .如图表示：双氧水制取氧气时，生成的氧气质量的变化情况
C
【变式 2】有一份纯氯酸钾固体 a ，另有一份混有少量二氧化锰的氯酸钾固体 b ，两份固体质量相等。分别同时加热a 和b，能正确表示生成氧气的质量随反应时间而变化的图象是( )
A
一、氧气的制取
二、基本反应类型
（1）分解反应：由一种物质生成两种或两种以上的物质的反应，叫分解反应
可用C=A+B+……来表示
（2）化合反应：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
可用A+B+……=C来表示
以上为四大基本反应之二
物质跟氧发生的反应叫做氧化反应。
（1）氧化反应不属于化学反应的基本类型。
（2）反应中提供“氧”的是氧化剂，氧气是常见的氧化剂（具有氧化性）。
缓慢氧化：
进行非常缓慢，甚至在短期内不易察觉的氧化反应。
剧烈氧化：
反应剧烈的氧化反应，通常伴随着发光、发热等明显现象。
例6：对科学概念进行分类，是认识概念之间相互关系的一种重要方法。下列化学反应中，属于化合反应的是 ( )
二、基本反应类型
C
【变式 3】从微观分析 ， 下 列变化属于分解反应 的是 ( )
D
A. B.
C. D.
三、探究燃烧的条件
燃烧的条件与灭火的方法
1.定义：燃烧是指可燃物与空气中氧气发生的一种发光发热的剧烈的氧化反应。
2.燃烧的条件： （1）可燃物：
（2）可燃物要与助燃气体接触；
（3）温度要达到着火点。
灭火的方法：隔离可燃物；隔绝空气；将可燃物的温度降到着火点以下。
燃烧的助燃剂不一定是氧气。
例题8：小金设计如图所示装置，来验证可燃物燃烧的条件。在此装置中①处白磷能自燃， ②处红磷用高能激光笔照射引燃，③处红磷不燃烧。已知白磷的着火点为 40℃红磷的着火点为240℃ 。根据以上信息，下列分析、推理正确的是 ( )
A ．①处白磷自燃不需要满足可燃物燃烧条件
B ．②处红磷内能增加的原因是激光对红磷做功
C ．②、③对比说明可燃物燃烧需要充足的氧气
D ．实验中可观察到气球先膨胀后收缩
D
三、探究燃烧的条件
四、燃烧和灭火
例9：下列有关燃烧和灭火的说法错误的是（ ）
A．物质与氧气反应时都会发生燃烧
B．厨房锅里的油着火时，可以用锅盖盖灭，是因为隔绝了氧气
C．用扇子扇煤炉火焰，越扇越旺，是因为提供了更充足的氧气
D．图书馆内失火，立即用液态二氧化碳灭火器灭火
A
例10：如图为燃烧火柴的两种方式，火柴Ⅰ持续燃烧时间更长。现给出下列说法：①可燃物必须达到着火点才能燃烧；②方式Ⅰ火柴梗能持续获得热量，温度更易达到火柴梗的着火点；③方式Ⅱ中火柴梗的着火点更高所以燃烧时间更短。正确的是（ ）
①② B．①③ C．②③ D．①②③
A
【变式1】粉尘爆炸的实验装置如图所示。用打气筒向容器内打气吹散面粉，瞬间发生爆炸，软橡胶片被冲飞，蜡烛熄灭。下列说法错误的是（ ）
A．吹散面粉的目的是增大面粉与空气的接触面积
B．剧烈燃烧不一定会发生爆炸
C．蜡烛熄灭的原因是金属网导热降低了着火点
D．面粉厂要严禁烟火，防止发生爆炸事故
C
四、燃烧和灭火第二讲 氧气的制取和燃烧
一、氧气的工业制取
工业上采用蒸发液态空气，利用空气中氧气、氮气和氩气的沸点不同（氮气-196°C ，氩气 -185°C，氧气-183°C），使其在不同的温度下汽化，再冷凝，从而将各种气体分离出来（如图所示）。在蒸发液化空气时，最后被汽化的气体是（　 　）
A．氧气 B．氩气
C．氮气 D．无法确定
【变式 1】空气是一种用途很多的自然资源，可用于工业上制取氧气，其流程如图所示。
（1）①所采取的方法是 （填“升温 ”或“ 降温 ”）。
（2）液态空气分离过程中， 先被分离出来，分离的依据是各物质的沸点不同。
（3）贮存在蓝色钢瓶中氧气的用途是 （填字母，多选）。
a.气体肥料 b.医疗急救 c.气割气焊
【变式 2】 已知液态的二氧化碳、氧和氮在标准大气压下的沸点分别是﹣78℃、﹣ 183℃和﹣ 196℃。如果在标准大气压下用降温的方法从空气中提取这些物质，则首先液化而分离出来的是 ( )
A ．氧 B ．氮 C ．二氧化碳 D ．它们同时液化，无法分离
【变式 3】分子筛具有多孔结构，孔径均匀。利用孔径合适的某型分子筛将氧气从空气中“筛 ”出，从而获得氧气的过程如图所示。下列说法正确的是 ( )
A ．该过程中分子停止了运动
B ．该过程中氧分子的大小发生改变
C ．该过程可推断分子的大小 N2＞O2
D ．该过程中氧分子化学性质发生了改变
二、氧气的实验室制取与收集
小张用足量的双氧水和二氧化锰反应，并尝试利用下图所示装置制取和收集一瓶O2；你认为小张（ ）
A．不可能收集到一瓶O2，因为O2可溶于水
B．选择B、C两种装置，导管b接导管d可收集到一瓶O2
C．选择B、C两种装置，导管c接导管d可收集到一瓶O2
D．选择A、B两种装置，导管a接导管b可收集到一瓶O2
实验室常用下列装置制取气体和研究气体的性质，根据所学知识回答下列问题：
（1）用高锰酸钾制取 O2 时，反应的化学方程式为 。用发生装置 A 制取时试管口略向下倾斜的目的是 。
（2）如果采用 F 装置验证氧气的性质，收集氧气时最好选择气体收集装置中的 （填序号）。
（3）若收集的气体是密度比空气小的有毒气体，选用G 装置收集气体可避免污染空气。收集时气体应从 G 装置的 导管进入，并进行尾气处理。
【变式 1】归纳整理是学习科学的重要方法之一，小实对氧气的制取和性质进行了梳理。请回答下面小题。同学们在利用高锰酸钾制取氧气的实验中有下列 4 种操作，其中可能产生的影响与操作不一致的是 ( )
选项 操作 可能产生的影响
A 加热前：集气瓶中装半瓶水 得到的氧气不纯
B 加热前：试管口没有塞棉花 水槽中变成紫色
C 水槽中出现气泡立即开始收集 得到的氧气更纯
D 结束时先熄灭酒精灯再移除导管 水倒流试管破裂
【变式2】下列图示分别是实验室中氧气制备、收集、集满验证性质的操作，其中正确的是( )
A ． 高锰酸钾制氧气 B ．收集 C ． 验满 D ．验证性质
实验室加热高锰酸钾制氧气。下列图像表示各个量随加热时间变化的图像，其中错误的是 ( )
A.B.C.D.
【变式 1】下列图象符合其描述情况的是 ( )
A .如图表示：高锰酸钾制取氧气时，MnO2 随着反应进行质量发生的变化
B .如图表示：a ，b 两试管中分别装有等质量等浓度的双氧水，并向 a试管中放入催化剂后，随着反应的进行氧气的生成情况
C .如图表示：高锰酸钾制取氧气时，试管中剩余的固体随着反应的进行质量的变化情况
D .如图表示：双氧水制取氧气时，生成的氧气质量的变化情况
【变式 2】有一份纯氯酸钾固体 a ，另有一份混有少量二氧化锰的氯酸钾固体 b ，两份固体质量相等。分别同时加热a 和b，能正确表示生成氧气的质量随反应时间而变化的图象是( )
A ． B．C ． D．
【变式 3】某同学误将少量 KMnO4 当成 MnO2 加入 KClO3 中进行加热制取氧气，部分物质质量随时间变化如图所示。下列关于该过程的说法正确的是 ( )
A ．c 代表氧气 B ．t1 时刻，O2 开始产生 C ．t2 时刻，KMnO4 开始分解 D ．KMnO4 是催化剂
下列装置中，最适合用来收集氧气的是 ( )
A． B． C． D．
【变式 1】实验室需收集一瓶约含四分之一空气的氧气，下列操作正确的是（ ）
A．集气瓶中灌的水B．集气瓶中灌的水
C．导管伸入到集气瓶体积的处D．导管伸入到集气瓶体积的处
【变式 2】根据氧气的性质，以下装置能收集到相对较纯氧气的是 ( )
A ． B ． C ． D．
【变式 3】如图为实验室用高锰酸钾制取氧气的装置，为了收集一瓶干燥的氧气，应该选择( )
A ． B ．C ． D ．
三、化合和分解反应
对科学概念进行分类，是认识概念之间相互关系的一种重要方法。下列化学反应中，属于化合反应的是 ( )
A ．碳酸水+二氧化碳B ．二氧化碳+水有机物+氧气
C ．硫+氧气二氧化硫D ．过氧化氢水+氧气
【变式 1】有关分解反应的说法正确的是 ( )
A ．反应物一定只有一种 B ．生成物中一定有单质C ．生成物一定只有两种D ．生成物中一定有化合物
【变式 2】下 列反应 中属于化合反应 的是 ( )
A ．一氧化碳+氧气二氧化碳B ．氯化钠氯气+钠
C ．碳酸→水+二氧化碳D ．甲烷+氧气水+二氧化碳
【变式 3】从微观分析 ， 下 列变化属于分解反应 的是 ( )
A.B.
C.D.
四、剧烈氧化和缓慢氧化
有关下列各图所示的化学反应，叙述错误的是（　 　）
A．都能产生热量 B．都是缓慢氧化反应C．都生成了氧化物 D．都利用了氧气的氧化性
【变式1】下列化学反应过程中属于剧烈氧化的是（ ）
A．天然气燃烧 B．水果的腐烂 C．酱油的酿造 D．动植物的呼吸
五、探究燃烧的条件
小金设计如图所示装置，来验证可燃物燃烧的条件。在此装置中①处白磷能自燃， ②处红磷用高能激光笔照射引燃，③处红磷不燃烧。已知白磷的着火点为 40℃红磷的着火点为240℃ 。根据以上信息，下列分析、推理正确的是 ( )
A ．①处白磷自燃不需要满足可燃物燃烧条件
B ．②处红磷内能增加的原因是激光对红磷做功
C ．②、③对比说明可燃物燃烧需要充足的氧气
D ．实验中可观察到气球先膨胀后收缩
【变式1】用下图所示实验探究燃烧的条件，下列说法正确的是（ ）
① ② ③ ④
白磷不燃烧 白磷不燃烧 白磷不燃烧 白磷燃烧
A．对比①③说明燃烧的条件之一是可燃物接触氧气
B．对比①④说明燃烧的条件之一是需要有可燃物
C．对比①②说明燃烧的条件之一是温度达到可燃物的着火点
D．对比③④说明燃烧的条件之一是温度达到可燃物的着火点
【变式2】某同学用如图所示装置探究可燃物燃烧的条件，得到以下实验事实：
①不通空气时，冷水中的白磷不燃烧；②通空气时，冷水中的白磷不燃烧；
③不通空气时，热水中的白磷不燃烧；④通空气时，热水中的白磷燃烧。
能证明可燃物必须达到一定温度（着火点）才能燃烧的实验事实是 ( )
A ．①② B ．②④ C ．①④ D ．③④
【变式3】控制变量法是学习化学常用的方法。下面是探究燃烧条件的实验，请你根据实验图示和资料回答有关问题。资料信息：白磷和红磷的着火点分别是40℃、240℃。
（1）铜片上的红磷不燃烧，是因为 。
（2）水中的白磷不燃烧，是因为 。
（3）通过以上实验事实证明，燃烧必须同时具备下列条件：①要有可燃物；②要有充足的氧气（或空气）；③ 。
六、燃烧和灭火
下列有关燃烧和灭火的说法错误的是（ ）
A．物质与氧气反应时都会发生燃烧
B．厨房锅里的油着火时，可以用锅盖盖灭，是因为隔绝了氧气
C．用扇子扇煤炉火焰，越扇越旺，是因为提供了更充足的氧气
D．图书馆内失火，立即用液态二氧化碳灭火器灭火
如图为燃烧火柴的两种方式，火柴Ⅰ持续燃烧时间更长。现给出下列说法：①可燃物必须达到着火点才能燃烧；②方式Ⅰ火柴梗能持续获得热量，温度更易达到火柴梗的着火点；③方式Ⅱ中火柴梗的着火点更高所以燃烧时间更短。正确的是（ ）
①② B．①③ C．②③ D．①②③
例8图 变式1图变式2图
【变式1】粉尘爆炸的实验装置如图所示。用打气筒向容器内打气吹散面粉，瞬间发生爆炸，软橡胶片被冲飞，蜡烛熄灭。下列说法错误的是（ ）
A．吹散面粉的目的是增大面粉与空气的接触面积 B．剧烈燃烧不一定会发生爆炸
C．蜡烛熄灭的原因是金属网导热降低了着火点 D．面粉厂要严禁烟火，防止发生爆炸事故
【变式2】《天工开物》中，生石灰的制取和应用为：每煤饼一层，垒石（石灰石）一层，铺薪（木材）其底，灼火燔（灼烧）之，火力到后，烧酥石性。其中在煤层下方铺薪的目的是 ( )
A ．使煤的导热性能变强 B ．使煤温度达到着火点 C ．增加可燃物的数量 D ．增大煤与氧气接触面积
【变式3】《西汉海昏侯墓出土的青铜雁鱼灯造型优美，设计精妙，其剖面图如图1所示。古人常用“火折子”点燃雁鱼青铜灯，“火折子”结构如图2所示。
【揭秘火折子】
《天工开物》中有关“火折子”的记载：“以白薯蔓浸水泡浓，捶之，晒干，辅以硝五钱、硫磺二两、松香四钱……装入竹筒，吹气复燃”
(1)上文中“吹气复燃”，从燃烧条件的角度分析，其原因是 。
(2)“火折子”的制作材料中有“硫磺二两”，请写出硫在空气中燃烧的实验现象 。
【应用火折子】
(3)用“火折子”点燃青铜雁鱼灯时，其灯罩可自由开合，若燃烧不充分，则会有大量黑烟产生，此时应该 （选填“扩大”或“减小”）进风口。
(4)图1雁腹中清水的作用是 。
【创新拓展】
1.如图为普通打火机的部件示意图，为保障点火成功一定需要的部件是（ ）
①③⑤ B．①③④ C．①②③ D．①②④
第1题图第2题图
2.如图所示，很多物质分解可以产生氧气。
（1）实验室常用①、②、③三个原理制取氧气。原料中氧元素质量分数最大的是 （选填①、②、③，下同），需要加热条件的是原理 ，反应装置直接输出的气体中会混有水蒸气的是 。
（2）通过途径④获得氧气的反应条件为 ，在生成氧气的同时，还会有 生成，消耗一定体积的水时，氧气与该气体的体积比为 。
3.关于催化剂的研究是一项重要的课题，某小组开展了“探究催化剂的奥秘”项目式学习。
任务一：认识催化剂
【小组讨论】
(1)催化剂在化工生产中起着重要作用，下列说法正确的是（　　）
A．不加入催化剂化学反应就不能发生
B．在化学反应前后催化剂的化学性质不发生改变
C．用作催化剂的物质不可能是其他反应的反应物或生成物
(2)任务二：探究催化剂
【查阅资料】氧化铜也可以作为过氧化氢分解的催化剂。
【进行实验】称量0.2g氧化铜，取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中，进行如图所示实验。
【分析交流】填写下列表格。
步骤①现象 步骤⑥结果 步骤⑦现象 实验结论
试管中有极少量气泡产生，带火星的木条没有复燃 称得氧化铜的质量为 氧化铜是过氧化氢分解反应的催化剂
(3)任务三：探究催化剂的催化效果
【进行实验】
在两支试管中分别加入10mL5%的过氧化氢溶液，一支加入1g二氧化锰，另一支加入1g氧化铜。按图1所示装置分别进行实验，实验时倾斜锥形瓶使过氧化氢溶液与催化剂完全接触，测得相同条件下瓶内气压随时间的变化如图2所示。
对比分析图2中的 （填字母）两点，可知化学反应速率与催化剂的种类有关。
【反思评价】请从催化剂的角度解释完全反应后两个装置内压强相同的原因是 。
【课后作业】
1.传统打铁花是我国非物质文化遗产，其成功关键之一是保持熔炉高温，从而获得高温铁水，此时需要一人不断地拉风箱（如图），其目的是 ( )
A ．减少多余可燃物 B ．提供充足的空气 C ．降低木材着火点 D ．增加木材的温度
2.运用燃烧和灭火的知识是同学们应该具备的基本科学素养，下列说法或做法中正确的是（ ）
A．扑灭森林火灾时，砍掉树木形成隔离带原理是隔绝氧气
B．发生火灾时打开所有门窗，有利于人员迅速逃生
C．冬天用煤炉取暖时，为预防煤气中毒，应注意室内通风
D．堆放杂物的纸箱着火时用水浇灭，是因为水能降低纸箱的着火点
3.如图所示的四个装置图及其使用方法的说明中，错误的一项是（　 　）
A. B. C. D.
A．用排空气法收集CO2，则CO2从b管通入 B．用排空气法收集O2，则O2从a管通入
C．除去空 气中的CO2，则空气从a管通入 D．用排水法收集 O2，则O2从b管通入
4.实验室用如图所示装置制取氧气，下列实验操作正确的是（ ）
A．加热前，将集气瓶注满水，用玻璃片盖着倒立在盛水的水槽中
B．先将导管口移入集气瓶，再开始加热
C．收集O2后，将集气瓶移出水槽，然后盖上玻璃片
D．停止加热时，先熄灭酒精灯，再移出导气管
5.小科在校园科技节表演了魔术——烧不坏的手帕。他将普通棉手帕浸泡在一定浓度的酒精溶液中，取出点燃，火焰熄灭后，棉手帕依然完好。下列说法正确的是（ ）
A．普通棉手帕不是可燃物，不能燃烧
B．手帕中的棉纤维本身具有防火特性
C．被酒精浸湿后，棉手帕的着火点升高了
D．酒精中的水蒸发吸热，使棉手帕的温度达不到着火点
6.氧气是生产生活中重要的物质。如图所示“氧气”要穿过迷宫，从进口顺利地走到出口，途中遇到不反应的物质才能通过（反应条件省略）
（1）“箭头”画出了“氧气”应行走的路线，“氧气”不能从甲处通过，你认为甲处放的物质可能是 （填字母）。
A．硫 B．水 C．氦气 D．氢氧化钠
（2）氧气在进迷宫过程中，碰到了三种阻止它前进的物质，这三个反应都属于基本反应类型中的 。
7.请根据下列装置图回答问题：
（1）写出图中仪器②的名称 。
（2）实验室用高锰酸钾制取氧气，选用的气体发生装置A，试管口略向下原因是 ；收集氧气可以选用装置F或 。实验室高锰酸钾制取氧气的文字表达式： 。
（3）实验室加热高锰酸钾制取氧气（用排水法收集）的主要步骤有：①装入药品；②检查装置气密性；③收集气体；④加热；⑤停止加热；⑥移出导气管。正确的操作顺序为( )
A．①②③④⑤⑥ B．②①③④⑥⑤ C．②①④③⑤⑥ D．②①④③⑥⑤
（4）经查资料可知，的密度比空气小，极易溶于水，有刺激性气味。实验室常用加热氯化铵和氢氧化钙固体的方法来制取，选用 装置作制取氨气的发生装置，最好选用 装置来收集，理由是 。
8.学习KClO3的分解反应后，小马对该反应的催化剂产生了疑问：除了MnO2，其他物质能做这个反应的催化剂吗？他将几种不同的物质分别放入KClO3中，在相同的加热条件下，并将数据记录在表格中。
编号 KClO3质量/g 加入物质 加入物质质量/g 50毫升氧气
实验1 5 无 无 171
实验2 5 Fe2O3 0.5 58
实验3 5 MnO2 0.5 49
实验4 5 KCl 0.5 154
请据此分析：
(1)实验中，小马是通过测量 来比较3种物质的催化效果。
(2)用实验1继续收集50毫升氧气，所需时间明显少于171秒，这是因为 。
(3)如图2表示一定质量的KClO3和MnO2固体混合物受热过程中，某变量y随时间的变化趋势，纵坐标表示的是（　　）
A．固体中氧元素的质量分数
B．固体中钾元素的质量
C．固体中MnO2的质量
D．剩余固体的质量
(4)如图丙是科学中常见的气体收集装置，其中不能用于收集氧气的装置有 （填序号）。
(5)“富氧空气”是指氧气含量高于普通空气的气体（O2占空气体积分数），可用于航天、医疗、炼钢等。若在实验室要混制一瓶（一定体积）氧气体积分数为40%的“富氧空气”，可使用图丙中的②装置，首先在装置中装满水，再次从导管通入空气排出120mL水，最后应通入氧气排出 mL水。
作图：右为收集并测量O2体积的装置，且能根据装置中的现象调节气流速度。共设计存在不足请将其补充完整，用笔在图上画出 。第二讲 氧气的制取和燃烧
一、氧气的工业制取
工业上采用蒸发液态空气，利用空气中氧气、氮气和氩气的沸点不同（氮气-196°C ，氩气 -185°C，氧气-183°C），使其在不同的温度下汽化，再冷凝，从而将各种气体分离出来（如图所示）。在蒸发液化空气时，最后被汽化的气体是（　A　）
A．氧气 B．氩气
C．氮气 D．无法确定
【变式 1】空气是一种用途很多的自然资源，可用于工业上制取氧气，其流程如图所示。
（1）①所采取的方法是 降温 （填“升温 ”或“ 降温 ”）。
（2）液态空气分离过程中， 氮气 先被分离出来，分离的依据是各物质的沸点不同。
（3）贮存在蓝色钢瓶中氧气的用途是 bc （填字母，多选）。
a.气体肥料 b.医疗急救 c.气割气焊
【答案】（1）降温；（2）氮气；（3）bc。
【变式 2】 已知液态的二氧化碳、氧和氮在标准大气压下的沸点分别是﹣78℃、﹣ 183℃和﹣ 196℃。如果在标准大气压下用降温的方法从空气中提取这些物质，则首先液化而分离出来的是 ( C )
A ．氧 B ．氮 C ．二氧化碳 D ．它们同时液化，无法分离
【变式 3】分子筛具有多孔结构，孔径均匀。利用孔径合适的某型分子筛将氧气从空气中“筛 ”出，从而获得氧气的过程如图所示。下列说法正确的是 ( C )
A ．该过程中分子停止了运动
B ．该过程中氧分子的大小发生改变
C ．该过程可推断分子的大小 N2＞O2
D ．该过程中氧分子化学性质发生了改变
二、氧气的实验室制取与收集
小张用足量的双氧水和二氧化锰反应，并尝试利用下图所示装置制取和收集一瓶O2；你认为小张（ C ）
A．不可能收集到一瓶O2，因为O2可溶于水
B．选择B、C两种装置，导管b接导管d可收集到一瓶O2
C．选择B、C两种装置，导管c接导管d可收集到一瓶O2
D．选择A、B两种装置，导管a接导管b可收集到一瓶O2
实验室常用下列装置制取气体和研究气体的性质，根据所学知识回答下列问题：
（1）用高锰酸钾制取 O2 时，反应的化学方程式为
。用发生装置 A 制取时试管口略向下倾斜的目的是防止冷凝水回流到热的试管底部，炸裂试管 。
（2）如果采用 F 装置验证氧气的性质，收集氧气时最好选择气体收集装置中的 E （填序号）。
（3）若收集的气体是密度比空气小的有毒气体，选用G 装置收集气体可避免污染空气。收集时气体应从 G 装置的 b 导管进入，并进行尾气处理。
【变式 1】归纳整理是学习科学的重要方法之一，小实对氧气的制取和性质进行了梳理。请回答下面小题。同学们在利用高锰酸钾制取氧气的实验中有下列 4 种操作，其中可能产生的影响与操作不一致的是 ( C )
选项 操作 可能产生的影响
A 加热前：集气瓶中装半瓶水 得到的氧气不纯
B 加热前：试管口没有塞棉花 水槽中变成紫色
C 水槽中出现气泡立即开始收集 得到的氧气更纯
D 结束时先熄灭酒精灯再移除导管 水倒流试管破裂
【变式2】下列图示分别是实验室中氧气制备、收集、集满验证性质的操作，其中正确的是( A )
A ． 高锰酸钾制氧气 B ．收集 C ． 验满 D ．验证性质
实验室加热高锰酸钾制氧气。下列图像表示各个量随加热时间变化的图像，其中错误的是 ( A )
A.B.C.D.
【变式 1】下列图象符合其描述情况的是 ( C )
A .如图表示：高锰酸钾制取氧气时，MnO2 随着反应进行质量发生的变化
B .如图表示：a ，b 两试管中分别装有等质量等浓度的双氧水，并向 a试管中放入催化剂后，随着反应的进行氧气的生成情况
C .如图表示：高锰酸钾制取氧气时，试管中剩余的固体随着反应的进行质量的变化情况
D .如图表示：双氧水制取氧气时，生成的氧气质量的变化情况
【变式 2】有一份纯氯酸钾固体 a ，另有一份混有少量二氧化锰的氯酸钾固体 b ，两份固体质量相等。分别同时加热a 和b，能正确表示生成氧气的质量随反应时间而变化的图象是( A )
A ． B．C ． D．
【变式 3】某同学误将少量 KMnO4 当成 MnO2 加入 KClO3 中进行加热制取氧气，部分物质质量随时间变化如图所示。下列关于该过程的说法正确的是 ( B )
A ．c 代表氧气 B ．t1 时刻，O2 开始产生 C ．t2 时刻，KMnO4 开始分解 D ．KMnO4 是催化剂
下列装置中，最适合用来收集氧气的是 ( D )
A． B． C． D．
【变式 1】实验室需收集一瓶约含四分之一空气的氧气，下列操作正确的是（ B ）
A．集气瓶中灌的水B．集气瓶中灌的水
C．导管伸入到集气瓶体积的处D．导管伸入到集气瓶体积的处
【变式 2】根据氧气的性质，以下装置能收集到相对较纯氧气的是 ( A )
A ． B ． C ． D．
【变式 3】如图为实验室用高锰酸钾制取氧气的装置，为了收集一瓶干燥的氧气，应该选择( A )
A ． B ．C ． D ．
三、化合和分解反应
对科学概念进行分类，是认识概念之间相互关系的一种重要方法。下列化学反应中，属于化合反应的是 ( C )
A ．碳酸水+二氧化碳B ．二氧化碳+水有机物+氧气
C ．硫+氧气二氧化硫D ．过氧化氢水+氧气
【变式 1】有关分解反应的说法正确的是 ( A )
A ．反应物一定只有一种 B ．生成物中一定有单质C ．生成物一定只有两种D ．生成物中一定有化合物
【变式 2】下 列反应 中属于化合反应 的是 ( A )
A ．一氧化碳+氧气二氧化碳B ．氯化钠氯气+钠
C ．碳酸→水+二氧化碳D ．甲烷+氧气水+二氧化碳
【变式 3】从微观分析 ， 下 列变化属于分解反应 的是 ( D )
A.B.
C.D.
四、剧烈氧化和缓慢氧化
有关下列各图所示的化学反应，叙述错误的是（　B　）
A．都能产生热量 B．都是缓慢氧化反应C．都生成了氧化物 D．都利用了氧气的氧化性
【变式1】下列化学反应过程中属于剧烈氧化的是（ A ）
A．天然气燃烧 B．水果的腐烂 C．酱油的酿造 D．动植物的呼吸
五、探究燃烧的条件
小金设计如图所示装置，来验证可燃物燃烧的条件。在此装置中①处白磷能自燃， ②处红磷用高能激光笔照射引燃，③处红磷不燃烧。已知白磷的着火点为 40℃红磷的着火点为240℃ 。根据以上信息，下列分析、推理正确的是 ( D )
A ．①处白磷自燃不需要满足可燃物燃烧条件
B ．②处红磷内能增加的原因是激光对红磷做功
C ．②、③对比说明可燃物燃烧需要充足的氧气
D ．实验中可观察到气球先膨胀后收缩
【变式1】用下图所示实验探究燃烧的条件，下列说法正确的是（ D ）
① ② ③ ④
白磷不燃烧 白磷不燃烧 白磷不燃烧 白磷燃烧
A．对比①③说明燃烧的条件之一是可燃物接触氧气
B．对比①④说明燃烧的条件之一是需要有可燃物
C．对比①②说明燃烧的条件之一是温度达到可燃物的着火点
D．对比③④说明燃烧的条件之一是温度达到可燃物的着火点
【变式2】某同学用如图所示装置探究可燃物燃烧的条件，得到以下实验事实：
①不通空气时，冷水中的白磷不燃烧；②通空气时，冷水中的白磷不燃烧；
③不通空气时，热水中的白磷不燃烧；④通空气时，热水中的白磷燃烧。
能证明可燃物必须达到一定温度（着火点）才能燃烧的实验事实是 ( B )
A ．①② B ．②④ C ．①④ D ．③④
【变式3】控制变量法是学习化学常用的方法。下面是探究燃烧条件的实验，请你根据实验图示和资料回答有关问题。资料信息：白磷和红磷的着火点分别是40℃、240℃。
（1）铜片上的红磷不燃烧，是因为 温度没有达到红磷着火点 。
（2）水中的白磷不燃烧，是因为 白磷与氧气（或空气）没有接触 。
（3）通过以上实验事实证明，燃烧必须同时具备下列条件：①要有可燃物；②要有充足的氧气（或空气）；③ 温度达到可燃物的着火点 。
六、燃烧和灭火
下列有关燃烧和灭火的说法错误的是（ A ）
A．物质与氧气反应时都会发生燃烧
B．厨房锅里的油着火时，可以用锅盖盖灭，是因为隔绝了氧气
C．用扇子扇煤炉火焰，越扇越旺，是因为提供了更充足的氧气
D．图书馆内失火，立即用液态二氧化碳灭火器灭火
如图为燃烧火柴的两种方式，火柴Ⅰ持续燃烧时间更长。现给出下列说法：①可燃物必须达到着火点才能燃烧；②方式Ⅰ火柴梗能持续获得热量，温度更易达到火柴梗的着火点；③方式Ⅱ中火柴梗的着火点更高所以燃烧时间更短。正确的是（ A ）
①② B．①③ C．②③ D．①②③
例8图 变式1图变式2图
【变式1】粉尘爆炸的实验装置如图所示。用打气筒向容器内打气吹散面粉，瞬间发生爆炸，软橡胶片被冲飞，蜡烛熄灭。下列说法错误的是（ C ）
A．吹散面粉的目的是增大面粉与空气的接触面积 B．剧烈燃烧不一定会发生爆炸
C．蜡烛熄灭的原因是金属网导热降低了着火点 D．面粉厂要严禁烟火，防止发生爆炸事故
【变式2】《天工开物》中，生石灰的制取和应用为：每煤饼一层，垒石（石灰石）一层，铺薪（木材）其底，灼火燔（灼烧）之，火力到后，烧酥石性。其中在煤层下方铺薪的目的是 ( B )
A ．使煤的导热性能变强 B ．使煤温度达到着火点 C ．增加可燃物的数量 D ．增大煤与氧气接触面积
【变式3】《西汉海昏侯墓出土的青铜雁鱼灯造型优美，设计精妙，其剖面图如图1所示。古人常用“火折子”点燃雁鱼青铜灯，“火折子”结构如图2所示。
【揭秘火折子】
《天工开物》中有关“火折子”的记载：“以白薯蔓浸水泡浓，捶之，晒干，辅以硝五钱、硫磺二两、松香四钱……装入竹筒，吹气复燃”
(1)上文中“吹气复燃”，从燃烧条件的角度分析，其原因是 。
(2)“火折子”的制作材料中有“硫磺二两”，请写出硫在空气中燃烧的实验现象 。
【应用火折子】
(3)用“火折子”点燃青铜雁鱼灯时，其灯罩可自由开合，若燃烧不充分，则会有大量黑烟产生，此时应该 （选填“扩大”或“减小”）进风口。
(4)图1雁腹中清水的作用是 。
【答案】(1)为纸张燃烧提供充足的氧气 (2)产生淡蓝色火焰，并生成具有刺激性气味气体，放出大量热 (3)扩大 (4)吸收空气污染物，减少空气污染
【创新拓展】
1.如图为普通打火机的部件示意图，为保障点火成功一定需要的部件是（ A ）
①③⑤ B．①③④ C．①②③ D．①②④
第1题图第2题图
2.如图所示，很多物质分解可以产生氧气。
（1）实验室常用①、②、③三个原理制取氧气。原料中氧元素质量分数最大的是 （选填①、②、③，下同），需要加热条件的是原理 ，反应装置直接输出的气体中会混有水蒸气的是 。
（2）通过途径④获得氧气的反应条件为 ，在生成氧气的同时，还会有 生成，消耗一定体积的水时，氧气与该气体的体积比为 。
【答案】（1）②； ①③； ②；（2）通电； 氢气； 1：2
3.关于催化剂的研究是一项重要的课题，某小组开展了“探究催化剂的奥秘”项目式学习。
任务一：认识催化剂
【小组讨论】
(1)催化剂在化工生产中起着重要作用，下列说法正确的是（　　）
A．不加入催化剂化学反应就不能发生
B．在化学反应前后催化剂的化学性质不发生改变
C．用作催化剂的物质不可能是其他反应的反应物或生成物
(2)任务二：探究催化剂
【查阅资料】氧化铜也可以作为过氧化氢分解的催化剂。
【进行实验】称量0.2g氧化铜，取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中，进行如图所示实验。
【分析交流】填写下列表格。
步骤①现象 步骤⑥结果 步骤⑦现象 实验结论
试管中有极少量气泡产生，带火星的木条没有复燃 称得氧化铜的质量为 氧化铜是过氧化氢分解反应的催化剂
(3)任务三：探究催化剂的催化效果
【进行实验】
在两支试管中分别加入10mL5%的过氧化氢溶液，一支加入1g二氧化锰，另一支加入1g氧化铜。按图1所示装置分别进行实验，实验时倾斜锥形瓶使过氧化氢溶液与催化剂完全接触，测得相同条件下瓶内气压随时间的变化如图2所示。
对比分析图2中的 （填字母）两点，可知化学反应速率与催化剂的种类有关。
【反思评价】请从催化剂的角度解释完全反应后两个装置内压强相同的原因是 。【答案】(1)B (2) 0.2g 产生大量气泡，带火星的木条复燃 (3)bd/ac (4)催化剂能改变反应速率，但不能改变生成物的质量
【课后作业】
1.传统打铁花是我国非物质文化遗产，其成功关键之一是保持熔炉高温，从而获得高温铁水，此时需要一人不断地拉风箱（如图），其目的是 ( B )
A ．减少多余可燃物 B ．提供充足的空气 C ．降低木材着火点 D ．增加木材的温度
2.运用燃烧和灭火的知识是同学们应该具备的基本科学素养，下列说法或做法中正确的是（ C ）
A．扑灭森林火灾时，砍掉树木形成隔离带原理是隔绝氧气
B．发生火灾时打开所有门窗，有利于人员迅速逃生
C．冬天用煤炉取暖时，为预防煤气中毒，应注意室内通风
D．堆放杂物的纸箱着火时用水浇灭，是因为水能降低纸箱的着火点
3.如图所示的四个装置图及其使用方法的说明中，错误的一项是（　A　）
A. B. C. D.
A．用排空气法收集CO2，则CO2从b管通入 B．用排空气法收集O2，则O2从a管通入
C．除去空 气中的CO2，则空气从a管通入 D．用排水法收集 O2，则O2从b管通入
4.实验室用如图所示装置制取氧气，下列实验操作正确的是（ A ）
A．加热前，将集气瓶注满水，用玻璃片盖着倒立在盛水的水槽中
B．先将导管口移入集气瓶，再开始加热
C．收集O2后，将集气瓶移出水槽，然后盖上玻璃片
D．停止加热时，先熄灭酒精灯，再移出导气管
5.小科在校园科技节表演了魔术——烧不坏的手帕。他将普通棉手帕浸泡在一定浓度的酒精溶液中，取出点燃，火焰熄灭后，棉手帕依然完好。下列说法正确的是（ D ）
A．普通棉手帕不是可燃物，不能燃烧
B．手帕中的棉纤维本身具有防火特性
C．被酒精浸湿后，棉手帕的着火点升高了
D．酒精中的水蒸发吸热，使棉手帕的温度达不到着火点
6.氧气是生产生活中重要的物质。如图所示“氧气”要穿过迷宫，从进口顺利地走到出口，途中遇到不反应的物质才能通过（反应条件省略）
（1）“箭头”画出了“氧气”应行走的路线，“氧气”不能从甲处通过，你认为甲处放的物质可能是 A （填字母）。
A．硫 B．水 C．氦气 D．氢氧化钠
（2）氧气在进迷宫过程中，碰到了三种阻止它前进的物质，这三个反应都属于基本反应类型中的 。【答案】 A 化合反应
7.请根据下列装置图回答问题：
（1）写出图中仪器②的名称 。
（2）实验室用高锰酸钾制取氧气，选用的气体发生装置A，试管口略向下原因是 ；收集氧气可以选用装置F或 。实验室高锰酸钾制取氧气的文字表达式： 。
（3）实验室加热高锰酸钾制取氧气（用排水法收集）的主要步骤有：①装入药品；②检查装置气密性；③收集气体；④加热；⑤停止加热；⑥移出导气管。正确的操作顺序为( )
A．①②③④⑤⑥ B．②①③④⑥⑤ C．②①④③⑤⑥ D．②①④③⑥⑤
（4）经查资料可知，的密度比空气小，极易溶于水，有刺激性气味。实验室常用加热氯化铵和氢氧化钙固体的方法来制取，选用 装置作制取氨气的发生装置，最好选用 装置来收集，理由是 。
【答案】锥形瓶 防止试管口产生的冷凝水倒流，使试管底部炸裂 E C A G 防止氨气污染空气
8.学习KClO3的分解反应后，小马对该反应的催化剂产生了疑问：除了MnO2，其他物质能做这个反应的催化剂吗？他将几种不同的物质分别放入KClO3中，在相同的加热条件下，并将数据记录在表格中。
编号 KClO3质量/g 加入物质 加入物质质量/g 50毫升氧气
实验1 5 无 无 171
实验2 5 Fe2O3 0.5 58
实验3 5 MnO2 0.5 49
实验4 5 KCl 0.5 154
请据此分析：
(1)实验中，小马是通过测量 来比较3种物质的催化效果。
(2)用实验1继续收集50毫升氧气，所需时间明显少于171秒，这是因为 。
(3)如图2表示一定质量的KClO3和MnO2固体混合物受热过程中，某变量y随时间的变化趋势，纵坐标表示的是（　　）
A．固体中氧元素的质量分数
B．固体中钾元素的质量
C．固体中MnO2的质量
D．剩余固体的质量
(4)如图丙是科学中常见的气体收集装置，其中不能用于收集氧气的装置有 （填序号）。
(5)“富氧空气”是指氧气含量高于普通空气的气体（O2占空气体积分数），可用于航天、医疗、炼钢等。若在实验室要混制一瓶（一定体积）氧气体积分数为40%的“富氧空气”，可使用图丙中的②装置，首先在装置中装满水，再次从导管通入空气排出120mL水，最后应通入氧气排出 mL水。
作图：右为收集并测量O2体积的装置，且能根据装置中的现象调节气流速度。共设计存在不足请将其补充完整，用笔在图上画出 。
【答案】(1)收集相同气体所需要时间 (2)生成的KCl具有催化作用 (3)AD (4)④⑤/⑤④ (5)40 (6)

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