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2.3探究氧气性质
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．下列不属于“缓慢氧化”过程的是
A．灯泡通电发光发热 B．人类的呼吸作用 C．动植物体的腐烂 D．钢铁制品的锈蚀
2．下列物质在空气或氧气中燃烧时，现象描述正确的是
A．红磷在空气中燃烧，产生大量的白色烟雾，放出热量
B．木炭在氧气中燃烧，发出黄色火焰，放出热量
C．镁在空气中燃烧，发出耀眼的白光，放出热量，生成黑色固体
D．硫在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，放出热量，有刺激性气味的气体产生
3．物质在空气中燃烧的实验现象，描述正确的是
A．红磷：产生大量烟雾 B．镁带：生成氧化镁
C．铁丝：黑色固体 D．木炭：发出红光
4．某兴趣小组设计了硫燃烧实验（图1）和简易供氧器（图2）。下列有关说法正确的是
A．图1中观察到硫燃烧，发出淡蓝色火焰，生成有刺激性气味的气体
B．图1中集气瓶底部的水可用细沙代替
C．图2中反应仓在制氧时压强增大
D．图2加湿仓中的水位应在B位置
5．火柴擦燃时发出黄色火焰，放热，生成白烟。根据现象推测最有可能含有的成分是
A．红磷 B．玻璃 C．铁丝 D．木炭
6．2024年国庆在冰雪大世界上演了两场打铁花表演，打铁花已有千余年历史，其原理是用煤炉将铁熔化，再迅速将铁水溅向空中，此时火星四射，非常壮观。下列有关说法中错误的是
A．铁熔化属于物理变化
B．铁水在空气中燃烧生成氧化铁
C．铁水与空气的接触面积大
D．铁丝在空气中不能燃烧是因为空气中氧气含量相对较低
7．下列关于“物质—在空气中燃烧的现象—所属基本反应类型”的描述正确的是
A．硫—蓝紫色火焰—化合反应
B．木炭—白光—氧化反应
C．石蜡—生成二氧化碳—化合反应
D．红磷—白烟—化合反应
8．分类是化学学习和研究的重要方法之一，下列分类正确的是
A．氧化反应：食物腐烂、钢铁生锈 B．可直接加热的仪器：烧杯、燃烧匙
C．物理性质：溶解性、可燃性 D．纯净物：液氧、澄清的石灰水
9．做“铁丝在氧气中燃烧”的实验时没有观察到“火星四射”的现象。造成此实验失败的原因不可能是
A．收集到的氧气太少或纯度太低 B．铁丝生锈
C．集气瓶底部没有铺一层细沙 D．铁丝的一端没有系火柴引燃
10．下列关于实验现象的描述正确的是
A．蜡烛燃烧生成物是白色固体
B．碳插入盛有氧气的集气瓶中发出白光，生成无色无味的气体，放热
C．镁在空气中燃烧，发出耀眼白光，放热
D．氢氧化钠溶液中滴加硫酸铜溶液，生成蓝色的氢氧化铜沉淀
11．下列过程不属于缓慢氧化的是
A．食物腐烂 B．食醋酿造 C．酒精燃烧 D．动物的呼吸作用
12．下列实验现象的描述不正确的是
A．铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体
B．碳在空气中燃烧生成二氧化碳
C．硫在空气中燃烧产生淡蓝色火焰
D．红磷在空气中燃烧，产生白烟
二、填空题
13．化学学科十分重视实证和理性思维。在课堂学习中，通过选用典型物质进行实验，来探究物质的有关性质。如图所示是探究氧气化学性质的实验，请回答：
(1)实验一：木炭在图_________（填“①”或“②”）中燃烧更剧烈，说明燃烧的剧烈程度与_________有关。
(2)实验二：图⑤中集气瓶中预先放入一些水的目的是_________。
(3)写出图⑦中硫燃烧的文字表达式为_________。
14．已知：、、、、为初中常见物质。它们之间有如图所示转换关系，图中“→”指向生成物，“—”表示两物质可以发生反应。常温下，、为无色无味气体，能供给呼吸，、为黑色固体。是形成酸雨的一种有刺激性气味的气体。
请回答下列问题：
(1)写出物质和的名称：________，________。
(2)写出反应的文字表达式：________。
(3)反应的实验现象为：________。
(4)鉴别、和空气常用________。
15．瓷器是代表中国的“名片”，是“化泥土为永恒”的魔法。制坯机将坯料制成生坯。生坯中可能含有的腐殖质等含碳物质在素烧炉中能与空气中的氧气发生反应，生成二氧化碳气体排出，坯体变得坚硬，得到素胎。新型发光瓷器是将高科技蓄光材料融入传统瓷器釉料中，经高温烧制而成。它吸蓄光能后，可在阴暗环境中自行发光，该蓄光材料性质较活泼，易被氧化，下图为部分生产流程。分析流程，回答问题：
(1)研磨胚料需在铁质球磨机中完成，胚料研磨成超细粉末可以使最终得到的瓷器表面光滑如玉，除此之外，研磨胚料的目的还有：________。
(2)球磨机研磨过程中因磨损会导致胚料中混有铁屑，未除去则烧制的素胎会出现黑点。从化学变化的角度分析，黑点形成的原因可能是________（用符号表达式表示）。
(3)生产蓄光材料需要在氩气的环境中进行。查阅资料可知，氩气由原子构成。请从结构和性质的角度分析，氩气可作保护气的原因是________。
(4)施釉机先将蓄光釉料印刷在素胎上，迅速再涂抹一层透明釉料的作用是：________。
(5)在烧制瓷器的过程中，素胎中的Al(OH)3会受热生成Al2O3和水，该反应的符号表达式为________，属于________（填基本反应类型）。
16．阅读下面短文，然后回答。
二氧化氮是一种棕红色、有刺激性气味的气体。二氧化氮有毒且能与水反应生成硝酸和一氧化氮。人为产生的二氧化氮主要来自高温燃烧过程的释放，比如机动车尾气、锅炉废气的排放等。二氧化氮还是酸雨的成因之一，所带来的环境效应多种多样，包括：对湿地和陆生植物物种之间竞争与组成变化的影响，大气能见度的降低，地表水的酸化、富营养化等。
(1)二氧化氮的物理性质的有 ______（任写一条）。
(2)二氧化氮能与水反应生成硝酸和一氧化氮，该反应_______（填“属于”或“不属于”）化合反应。
17．下列物质在氧气中燃烧，生成白色固体的是______
A．镁条 B．铁丝 C．木炭 D．__________
三、实验题
18．如图是探究氧气性质的实验装置。用坩埚钳夹取一小块木炭，在酒精灯火焰上加热到发红，插入收集的氧气中（由瓶口向下缓慢插入），观察木炭在氧气中燃烧的现象。燃烧停止后，取出坩埚钳，向集气瓶中加入少量澄清石灰水，振荡，观察现象。
(1)木炭在氧气中燃烧的文字或符号表达式为_____________________________。集气瓶中观察到的现象是澄清石灰水___________。
(2)把红热的木炭插入盛有氧气的集气瓶时，由瓶口向下缓慢插入的原因是______________________。
四、综合应用题
19．化学基础知识应用。
(1)现有如下几种物质：
①洁净空气，②液氧，③五氧化二磷，④二氧化碳，⑤自来水，⑥冰水混合物。
其中属于混合物的是___________，属于纯净物的是___________(填序号)。
(2)要准确量取7.5 mL的水，应选用仪器有(填序号)___________。
A．10 mL的量筒 B．50 mL的量筒 C．胶头滴管
(3)下表为成都当天的空气质量数据，由此可知空气中的首要污染物是___________。
污染项目 PM2.5 PM10 SO2 CO NO2
污染指数 69 95 9 0.8 42
你认为降低这种首要污染物可采取的有效措施是___________(写一种即可)。
氧气是生产、生活中重要的物质。
(4)唐代化学家马和认为空气中存在“阴阳二气”，阳气比阴气多得多。则氧气属于马和认为的___________(填“阳气”或“阴气”)。
(5)氧气有很多用途。下列属于氧气用途的是___________。
A．深海潜水 B．食品防腐 C．航天火箭 D．气割气焊
(6)化学概念间在逻辑上有如图所示的部分关系：
氧化反应与化合反应属于___________关系。
阅读下面科普短文。
纯净的臭氧()在常温下是天蓝色的气体，有难闻的鱼腥气味，不稳定，易转化为氧气。它虽然是空气质量播报中提及的大气污染物，但臭氧层中的臭氧能吸收紫外线，保护地面生物不受伤害。而且近年来臭氧的应用发展较快，很受人们的重视。生产中大量使用的臭氧通常由以下方法制得。
臭氧处理饮用水。早在19世纪中期的欧洲，臭氧已被用于饮用水处理。由于臭氧有强氧化性，可以与水中的有害化合物(如硫化铅)发生反应，处理效果好，不会产生异味，臭氧做漂白剂。许多有机色素的分子遇臭氧后会被破坏，成为无色物质。因此，臭氧可作为漂白剂，用来漂白麻、棉、纸张等。实践证明，臭氧的漂白作用是氯气的15倍之多。臭氧用于医用消毒。与传统的消毒剂氯气相比，臭氧有许多优点，可杀灭一切微生物，包括细菌、病毒、芽孢等，而臭氧很快转化为氧气，无二次污染，高效环保。
依据文章内容回答下列问题。
(7)臭氧的物理性质有___________(写出一条即可)。
(8)臭氧处理饮用水时，利用了臭氧的___________(填“物理”或“化学”)性质。
(9)臭氧与氯气相比，漂白效果更好的是___________。
(10)下列关于臭氧的说法中，错误的是___________。
A．臭氧具有较强的氧化性，可做漂白剂
B．由氧气制得臭氧的过程中，发生的是物理变化
C．臭氧在生产生活中有很多用途，对人类一定有益无害
D．臭氧稳定性差，易转化为氧气，高效环保
《2.3探究氧气性质》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 A D D C A B D A C C
题号 11 12
答案 C B
1．A
【详解】A、灯泡通电发光发热，只是能量的转变，无新物质生成，属于物理变化，不属于缓慢氧化，符合题意；
B、人类的呼吸作用，是物质与氧气的反应，且进行的很慢，属于缓慢氧化，不符合题意；
C、动植物体的腐烂，是物质与氧气的反应，且进行的很慢，属于缓慢氧化，不符合题意；
D、钢铁制品的锈蚀，是物质与氧气的反应，且进行的很慢，属于缓慢氧化，不符合题意。
故选A。
2．D
【详解】A、红磷在空气中燃烧时放热，产生大量的白烟，没有雾，错误；
B、木炭在氧气中燃烧发出白光，放热，错误；
C、镁条在空气中燃烧发出耀眼的白光，生成白色固体，放热，错误；
D、硫在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，放出热量，有刺激性气味的气体产生，正确。
故选D。
3．D
【详解】A、红磷在空气中燃烧产生大量白烟，选项错误；
B、生成氧化镁属于实验结论，不是现象，选项错误；
C、铁丝在空气中不燃烧，选项错误；
D、木炭在空气中燃烧发出红光，放热，选项正确。
故选D。
4．C
【详解】A、硫在氧气中燃烧的现象是发出蓝紫色火焰（在空气中燃烧才是淡蓝色火焰），生成有刺激性气味的二氧化硫气体，说法错误。
B、图1中集气瓶底部的水的作用是吸收燃烧生成的二氧化硫（），防止其污染空气，细沙无法吸收，不能替代水，说法错误。
C、图2的反应仓在制氧时，会产生氧气，导致反应仓内的气体增多，压强增大。增大的压强会将氧气压入加湿仓，最终从顶部导出，说法正确。
D、加湿仓的作用是让氧气通过水来加湿，因此水位应在A位置（高于出氧口，使氧气从水下冒出，与水充分接触），若水位在B位置，氧气可能不经过水直接导出，无法达到加湿效果，说法错误。
故选：C。
5．A
【详解】A、红磷在空气中燃烧发出黄色火焰，放出热量，产生大量白烟，故最有可能含有的成分是红磷，符合题意；
B、玻璃不是可燃物，不能燃烧，最有可能含有的成分一定不是玻璃，不符合题意；
C、铁丝在空气中不能燃烧，且铁丝燃烧生成黑色固体，最有可能含有的成分不是铁丝，不符合题意；
D、木炭在空气中燃烧，放出热量，生成无色无味能使澄清石灰水变浑浊的气体，最有可能含有的成分不是木炭，不符合题意。
故选A。
6．B
【详解】A、铁熔化过程中没有新物质生成，属于物理变化，说法正确，不符合题意；
B、铁在空气中不能燃烧，说法错误，符合题意；
C、铁水与空气的接触面积大，说法正确，不符合题意；
D、铁丝在空气中不能燃烧是因为空气中氧气含量相对较低，说法正确，不符合题意。
故选：B。
7．D
【详解】A、硫在空气中燃烧发出淡蓝色火焰，硫燃烧生成二氧化硫，该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应，故选项描述错误；
B、木炭在空气中燃烧，发出红光，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体，木炭燃烧生成二氧化碳，该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应，反应物有氧气参加反应，也属于氧化反应，但氧化反应不属于基本反应类型，故选项描述错误；
C、石蜡在空气中燃烧，生成二氧化碳，是实验结论，而不是实验现象，石蜡燃烧生成二氧化碳和水，反应物和生成物都是两种，不符合“多变一”的特点，不属于化合反应，故选项描述错误；
D、红磷燃烧，产生大量白烟，红磷燃烧生成五氧化二磷，该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应，选项描述正确。
故选D。
8．A
【详解】A、食物腐烂和钢铁生锈均为与氧气发生的氧化反应，该选项符合题意；
B、烧杯不能直接加热，需垫陶土网，该选项不符合题意；
C、可燃性为化学性质，非物理性质，该选项不符合题意；
D、澄清的石灰水由氢氧化钙和水两种物质，为混合物，非纯净物，该选项不符合题意；
故选A。
9．C
【详解】A、收集到的氧气太少或纯度太低铁丝都不燃烧，可能是失败原因，故A不符合题意；
B、铁丝生锈，铁锈可能阻止铁与氧气接触，可能是失败原因；，故B不符合题意；
C、集气瓶底没有铺一层细沙，可能会使集气瓶底炸裂，但不会影响铁丝燃烧，故C符合题意；
D、铁丝没有系火柴引燃，温度没有达到铁丝的着火点，可能是失败原因，故D不符合题意。
故选C。
10．C
【详解】A.蜡烛燃烧时与氧气反应生成二氧化碳和水，生成物中没有白色固体。故A错误；
B.碳插入盛有氧气的集气瓶中，如果没有点燃，便不会反应。故B错误；
C.镁在空气中燃烧，发出耀眼白光，放热，现象描述正确。故C正确；
D.氢氧化钠溶液中滴加硫酸铜溶液，生成蓝色的氢氧化铜沉淀，描述中提及生成物氢氧化铜，不是现象而是结论。故D错误。
故选C。
11．C
【详解】氧化反应分为缓慢氧化和剧烈氧化；剧烈氧化是进行的较激烈的氧化反应，缓慢氧化是进行的较缓慢的氧化反应；
A. 食物腐烂是进行的较缓慢的氧化反应，属于缓慢氧化，此选项正确；
B. 食醋酿造是进行的较缓慢的氧化反应，属于缓慢氧化，此选项正确；
C. 酒精燃烧是进行的较激烈的氧化反应，属于剧烈氧化，此选项错误；
D. 动物的呼吸作用是进行的较缓慢的氧化反应，属于缓慢氧化，此选项正确；
故选C。
12．B
【详解】A、铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体，描述正确；
B、生成二氧化碳是实验结论，不是实验现象，描述不正确；
C、硫在空气中燃烧产生淡蓝色火焰，描述正确；
D、红磷在空气中燃烧，产生白烟，描述正确；
故选B。
13．(1) ② 氧气的浓度
(2)防止高温熔融物溅落，使集气瓶底炸裂
(3)硫+氧气二氧化硫
【详解】（1）空气和氧气的主要区别是氧气浓度不同，氧气具有助燃性，氧气浓度越大，燃烧越剧烈，空气中氧气约占21%，因此木炭在如图②氧气中燃烧更剧烈，说明燃烧的剧烈程度与氧气的浓度有关；
（2）铁丝在氧气中燃烧，放出大量热，因此集气瓶中预先放入一些水的目的是防止高温熔融物溅落，使集气瓶底炸裂；
（3）硫和氧气点燃生成二氧化硫，文字表达式为硫+氧气二氧化硫。
14．(1) 二氧化碳 四氧化三铁（合理即可）
(2)
(3)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
(4)燃着的木条
【分析】A、B、C、D、E 为初中常见物质，常温下，A、B为无色无味气体，A能供给呼吸，可推出A为氧气；C、D为黑色固体，A能与C反应，C能转化为B，A能转化为B，可推出C为碳，B为二氧化碳；E是形成酸雨的一种有刺激性气味的气体，可推出E为二氧化硫；A能转化为D，可推出D为四氧化三铁，代入验证，符合题意。
【详解】（1）由分析可知，B为二氧化碳；D为四氧化三铁；
（2）A—C反应为碳和氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳，该反应的文字表达式为：；
（3）A→E反应为硫在氧气中燃烧生成二氧化硫，现象是：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；
（4）A为氧气，B为二氧化碳，氧气具有助燃性，能使燃着的木条燃烧的更旺，二氧化碳不燃烧、不支持燃烧，能使燃着的木条熄灭，燃着的木条在空气中安静燃烧，故鉴别A、B和空气常用燃着的木条。
15．(1)增大反应物的接触面积，使反应更快更充分
(2)
(3)氩原子核外的最外层上有8个电子，属于相对稳定结构，氩气由氩原子构成，氩气化学性质稳定
(4)防止蓄光材料被氧化
(5) 分解反应
【详解】（1）研磨胚料的目的还有：增大反应物的接触面积，使反应更快更充分，故填：增大反应物的接触面积，使反应更快更充分。
（2）若坯料中铁粉末被除去，则烧制的陶瓷会出现黑点，其原因是铁燃烧生成黑色固体四氧化三铁，反应的符号表达式是，故填：。
（3）氩气由原子构成，从结构和性质的角度分析，氩气可作保护气的原因是：氩原子核外的最外层上有8个电子，属于相对稳定结构，氩气由氩原子构成，氩气化学性质稳定，故填：氩原子核外的最外层上有8个电子，属于相对稳定结构，氩气由氩原子构成，氩气化学性质稳定。
（4）施釉机先将蓄光釉料印刷在素胎上，迅速再涂抹一层透明釉料的作用是防止蓄光材料被氧化，故填：防止蓄光材料被氧化。
（5）Al(OH)3受热分解生成Al2O3和水，该反应的符号表达式为：，此反应符合“一变多”的特点，属于分解反应，故填：；分解反应。
16．(1)棕红色、有刺激性气味的气体
(2)不属于
【详解】（1）物理性质是指物质不需要发生化学变化就能表现出来的性质，由题干信息可知，二氧化氮的物理性质的有：棕红色、有刺激性气味的气体；
（2）二氧化氮能与水反应生成硝酸和一氧化氮，不符合“多变一”的特点，不属于化合反应。
17． A 红磷
【详解】A、镁带在氧气中燃烧，发出耀眼的白光，生成一种白色固体，故选项正确；
B、铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成一种黑色固体，故选项错误；
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，故选项错误；
D、红磷在氧气中燃烧，产生大量的白烟，生成一种白色固体；
故选：A；红磷等。
18．(1) 或 变浑浊
(2)可以避免集气瓶内氧气受热逸出，确保木炭与氧气充分反应，延长燃烧时间，便于观察燃烧现象
【详解】（1）木炭和氧气在点燃条件下反应生成二氧化碳，反应的文字表达式为：，符号表达式为：。二氧化碳能和澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成难溶于水的碳酸钙，因此集气瓶中加入少量澄清石灰水，振荡，可观察到的现象是：澄清石灰水变浑浊。
（2）把红热的木炭插入盛有氧气的集气瓶时，如果开始便将红热的木炭快速插入集气瓶内，因为木炭在氧气中燃烧放出大量的热并产生二氧化碳，易使集气瓶中的氧气受热逸出，迅速使瓶中氧气的含量降低，影响实验现象。由瓶口向下缓慢插入，可以让木炭从上到下逐步消耗氧气，避免快速插入时只有部分氧气与木炭反应（部分氧气因受热体积膨胀而逸出），确保木炭与氧气充分反应，延长燃烧时间，便于观察燃烧现象。
19．(1) ①⑤ ②③④⑥
(2)AC
(3) 加强施工场地扬尘管控
(4)阴气
(5)ACD
(6)C
(7)在常温下是天蓝色的气体、有难闻的鱼腥气味
(8)化学
(9)臭氧
(10)BC
【详解】（1）①洁净空气中含有氮气、氧气等多种物质，属于混合物；②液氧只由一种物质组成，属于纯净物；③五氧化二磷只由一种物质组成，属于纯净物；④二氧化碳只由一种物质组成，属于纯净物；⑤自来水中含有多种物质，属于混合物；⑥冰水混合物只由水一种物质组成，属于纯净物；综上可知，属于混合物的是①⑤，属于纯净物的是②③④⑥；
（2）量筒有多种规格，一般根据所需液体的量来选择量筒的规格，尽量选用能一次量取最接近所需液体用量的量筒，则准确量取7.5mL的水，应选用仪器有10mL的量筒和胶头滴管，故选：AC；
（3）首要污染物是指污染指数最高的污染物，由表格数据可知，的污染指数最高，因此空气中的首要污染物是；降低这种首要污染物可采取的有效措施是加强施工场地扬尘管控；
（4）氧气约占空气体积分数的21%，氮气约占空气体积分数的78%，唐代化学家马和认为空气中存在“阴阳二气”，阳气比阴气多得多，则氧气属于马和认为的阴气；
（5）A、氧气能供给呼吸，可用于深海潜水，符合题意；
B、氧气化学性质比较活泼，不能用于食品防腐，不符合题意；
C、氧气具有助燃性，可用于航天火箭，符合题意；
D、氧气具有助燃性，可用于气割气焊，符合题意。
故选：ACD；
（6）氧化反应是物质与氧气发生的反应，化合反应是由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应，二者属于交叉关系，故填：C；
（7）物质不需要发生化学变化就能表现出来的性质叫做物理性质，则由题干信息可知，臭氧的物理性质有：在常温下是天蓝色的气体、有难闻的鱼腥气味；
（8）由题干信息可知，臭氧处理饮用水时，利用了臭氧有强氧化性，可以与水中的有害化合物（如硫化铅）发生反应，该过程中发生了化学变化，属于臭氧的化学性质；
（9）由题干信息可知，臭氧的漂白作用是氯气的15倍之多，则臭氧与氯气相比，漂白效果更好的是臭氧；
（10）A、由题干信息可知，臭氧具有较强的氧化性，可做漂白剂，说法正确，不符合题意；
B、由氧气制得臭氧的过程中有新物质生成，属于化学变化，说法错误，符合题意；
C、臭氧在生产生活中有很多用途，但臭氧是计入空气质量评价的污染物，对人类有害，说法错误，符合题意；
D、由题干信息可知，臭氧稳定性差，易转化为氧气，高效环保，说法正确，不符合题意。
故选：BC。

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