第05講 氧氣與氧化（原卷版）

第05講氧氣與氧化認(rèn)識(shí)空氣中氧氣含量的測(cè)定掌握氧氣的性質(zhì)與相關(guān)反應(yīng)理解氧化與燃燒的反應(yīng)一.空氣的成分1.空氣成分的探究：（1）空氣通入石灰水：石灰水變渾濁-----空氣中有二氧化碳（2）燃著的木條在空氣和氧氣中燃燒-----空氣中有氧氣（3）敞口放置的無(wú)水硫酸銅變藍(lán)------空氣中有水蒸氣2.空氣成分：法國(guó)科學(xué)家拉瓦錫首先通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)得了空氣是由氮?dú)夂脱鯕饨M成（汞與氧氣反應(yīng)可以先消耗瓶中的氧氣生成氧化汞--紅色，然后加熱后又會(huì)分解成汞和氧氣），其中氧氣約占1/5的結(jié)論。19世紀(jì)末，科學(xué)家又通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)空氣中還有氦、氬、氙等稀有氣體。此外還有少量二氧化碳、水蒸氣以及其他雜質(zhì)。3.氧氣體積的測(cè)量：（1）原理：紅磷與空氣中的氧氣反應(yīng)生成固體的五氧化二磷固體，使得集氣瓶?jī)?nèi)氣壓減小，燒杯中的水就被大氣壓壓入集氣瓶中。（2）實(shí)驗(yàn)裝置：（3）實(shí)驗(yàn)誤差：未冷卻讀數(shù)、放熱燃燒匙止水夾忘關(guān)閉、放熱燃著的紅磷速度較慢、氣密性較差等。4.空氣的體積組成：二.空氣的利用1.氧氣的利用：（1）供給呼吸（2）作為助燃劑幫助燃燒2.氮?dú)獾男再|(zhì)與利用：（1）性質(zhì)：無(wú)色、無(wú)味、性質(zhì)較不活潑的氣體。（2）利用：燈泡充氮?dú)庋娱L(zhǎng)使用壽命、食品包裝充氮?dú)夥栏ｕr、制造化肥、炸藥等。液氮汽化可吸收大量的熱--可作為冷凍劑，醫(yī)療上也可用來(lái)冷凍麻醉或冷藏人體細(xì)胞組織。3.稀有氣體的利用：常作為保護(hù)氣，稀有氣體通電可發(fā)出不同顏色的光，可用來(lái)制作不同顏色的光源、霓虹燈等，同時(shí)還可以用于激光技術(shù)，制造低溫環(huán)境（氦氣），用于醫(yī)療麻醉（氙氣）等。三.氧氣的性質(zhì)1.物理性質(zhì)：（1）不易溶于水，常溫下一升水可溶解30毫升的氧氣，這些氧氣是水生植物得以生存的必要條件之一。（2）標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下氧氣的密度為1.429克/升，比空氣密度略大。在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，-183oC時(shí)會(huì)液化為淡藍(lán)色液體，在-218oC時(shí)會(huì)凝固成雪花狀藍(lán)色固體。硫磺在空氣和氧氣燃燒的不同2.化學(xué)性質(zhì)四.氧化反應(yīng)1.定義：物質(zhì)與氧發(fā)生的反應(yīng)叫做氧化反應(yīng)。2.緩慢氧化：如塑料和橡膠品的老化、蘋(píng)果變色、銅和鐵等金屬表面生銹等的氧化反應(yīng)，氧化的速度非常慢，甚至短期內(nèi)不易察覺(jué)。3.劇烈氧化：如硫、鐵等物質(zhì)的燃燒等氧化反應(yīng)，反應(yīng)劇烈，可稱(chēng)為劇烈氧化。五.燃燒的條件1.燃燒：可燃物與氧氣發(fā)生的一種發(fā)光、發(fā)熱、劇烈的氧化反應(yīng)。2.著火點(diǎn)：物質(zhì)燃燒所需到達(dá)的最低溫度叫著火點(diǎn)。不同的物質(zhì)著火點(diǎn)不同。3.常見(jiàn)物質(zhì)的著火點(diǎn)：4.燃燒的條件：（1）有可燃物（2）有助燃劑（3）溫度達(dá)到著火點(diǎn)5.物質(zhì)的自燃：物質(zhì)在緩慢氧化的過(guò)程中，產(chǎn)生的熱量如果不能及時(shí)向外散失，就會(huì)使溫度逐漸升高，達(dá)到著火點(diǎn)時(shí)，不經(jīng)點(diǎn)火物質(zhì)也會(huì)自發(fā)的燃燒現(xiàn)象。6.爆炸現(xiàn)象：燃燒過(guò)程中短時(shí)間在有限的空間里發(fā)生，瞬間積累大量的熱，使氣體體積急劇的膨脹，就會(huì)引起爆炸。六.滅火與火災(zāi)自救1.隔絕可燃物：讓可燃物與助燃劑隔絕開(kāi)2.降低溫度至著火點(diǎn)以下：降溫讓可燃物溫度下降至不足以燃燒。七.化學(xué)反應(yīng)中能量的變化1.人類(lèi)利用燃燒反應(yīng)放出熱量來(lái)取暖、煮熟食物、發(fā)電、燒制陶瓷、冶煉金屬·····2.化學(xué)反應(yīng)一樣也可以吸收熱量：比如氫氧化鋇和氯化銨反應(yīng)3.化學(xué)變化在生成新物質(zhì)的同時(shí)，伴有能量的變化，而能量的變化通常表現(xiàn)為吸收或放出熱量。4.化學(xué)能可以和熱能相互轉(zhuǎn)化，還可以轉(zhuǎn)化為光能、電能、和機(jī)械能。考點(diǎn)一：空氣成分的探究【例1】如圖裝置測(cè)定空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)，關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的分析正確的是（

）A．應(yīng)將已燃的紅磷由上到下緩慢伸入廣口瓶以充分吸收瓶?jī)?nèi)氧氣B．未等廣口瓶冷卻就打開(kāi)止水夾，不會(huì)影響倒吸的水量C．廣口瓶中預(yù)留的水能有效吸收有毒的五氧化二磷白煙D．如果所有操作均符合規(guī)范，能精確測(cè)定空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)【例2】下列有關(guān)氧氣的說(shuō)法正確的是（

）A．氧氣能和很多金屬、非金屬單質(zhì)反應(yīng)，所以氧氣是一種很不穩(wěn)定的氣體B．魚(yú)、蝦能在水中生存是由于氧氣易溶于水C．氧氣應(yīng)用于焊接或切割金屬，體現(xiàn)了氧氣的可燃性D．標(biāo)準(zhǔn)狀況下氧氣密度略大于空氣考點(diǎn)二：氧氣的性質(zhì)【例1】如圖是硫和細(xì)鐵絲在氧氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)。下列說(shuō)法正確的是（）A．硫燃燒后用手觸摸瓶壁感覺(jué)到較熱B．鐵絲繞成螺旋狀是為了增大接觸面積C．兩個(gè)集氣瓶中水的主要作用都是防止集氣瓶炸裂D．集氣瓶口蓋毛玻璃片的主要作用都是防止熱量散失【例2】納米鐵粉在空氣中不易自燃，但稍加熱即可劇烈燃燒，如圖是納米鐵粉在錐形瓶中燃燒的實(shí)驗(yàn)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A．錐形瓶中加水可防止瓶底炸裂B．實(shí)驗(yàn)中觀(guān)察到氣球逐漸膨脹然后縮小C．激光手電照射使納米鐵粉的著火點(diǎn)降低D．納米鐵粉燃燒的化學(xué)方程式為3Fe+2O2Fe3O4考點(diǎn)三：氧化與燃燒【例1】天氣晴好的周末，小明一家來(lái)到戶(hù)外野炊，對(duì)于以下做法解釋不合理的是（）A．油鍋著火蓋鍋蓋，原理是隔絕空氣B．抽出木柴滅火，原理是清除可燃物C．離開(kāi)時(shí)澆水滅火，原理是降低木柴的溫度D．木柴搭空火更旺，原理是提高空氣中氧氣含量【例2】火災(zāi)發(fā)生時(shí)學(xué)會(huì)正確的自救很重要，下列自救措施不合理的是（）A．廚房著火時(shí)，用濕被（布）掩蓋撲火B(yǎng)．室內(nèi)濃煙密布時(shí)，應(yīng)俯伏在地面上爬行及用濕毛巾掩蓋口鼻C．用濕毛巾等物品塞住門(mén)和窗戶(hù)的縫隙，以免濃煙滲入D．高層著大火，打開(kāi)窗戶(hù)跳樓自救1．質(zhì)量相等的兩份氯酸鉀固體，在其中一份（a）中加入少量二氧化錳，然后分別同時(shí)加熱至完全反應(yīng)，能正確表示氧氣的質(zhì)量（m）隨反應(yīng)時(shí)間（t）變化的圖像是（

）A．B．C． D．2．下列物質(zhì)燃燒，對(duì)主要現(xiàn)象的描述正確的是（

）A．鐵絲在空氣中劇烈燃燒，火星四射，生成黑色固體B．木炭在氧氣中劇烈燃燒，發(fā)出白光，放出大量的熱C．鋁在氧氣中劇烈燃燒，發(fā)出白光，生成白色的氧化鋁D．紅磷在氧氣中燃燒，產(chǎn)生大量的白霧3．如圖分別是實(shí)驗(yàn)室氧氣制備、收集、驗(yàn)滿(mǎn)、驗(yàn)證性質(zhì)的操作，其中正確的是（

）A．B．C． D．4．為了更好地理解紅磷燃燒法測(cè)定空氣中氧氣含量的實(shí)驗(yàn)原理，可以利用傳感器技術(shù)實(shí)時(shí)測(cè)定圖1實(shí)驗(yàn)裝置內(nèi)的壓強(qiáng)、溫度和氧氣濃度變化，三條曲線(xiàn)變化趨勢(shì)如圖2所示。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（

）A．Y曲線(xiàn)表示的是氧氣濃度變化B．BC段壓強(qiáng)變化僅跟紅磷燃燒放熱，氣體受熱膨脹有關(guān)C．為了使EF段數(shù)據(jù)與AB段相等需要最終調(diào)節(jié)右側(cè)容器水量使兩側(cè)液面相平D．DE段對(duì)應(yīng)的變化進(jìn)程是打開(kāi)活塞，水倒吸進(jìn)廣口瓶5．小濱利用如圖甲實(shí)驗(yàn)測(cè)定空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)時(shí)，所得結(jié)果遠(yuǎn)小于20%，為尋找誤差原因，小濱取足量紅磷重復(fù)實(shí)驗(yàn)，并利用傳感器獲得裝置內(nèi)氧氣體積分?jǐn)?shù)變化如圖乙所示下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是（

）A．時(shí)刻紅磷開(kāi)始燃燒 B．時(shí)刻反應(yīng)仍在繼續(xù)C．時(shí)刻打開(kāi)止水夾可減小實(shí)驗(yàn)誤差 D．實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏小是因?yàn)檠鯕馕赐耆磻?yīng)6．用氯酸鉀和二氧化錳的混合物制取氧氣，混合物的質(zhì)量變化情況如圖所示。不正確的分析是（）A．反應(yīng)到時(shí)生成了（a-b）g氧氣B．P點(diǎn)處固體成分是KCl、和C．在反應(yīng)過(guò)程中，KCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不斷減少D．在0~時(shí)段，在混合物中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不斷增大7．圖示為有關(guān)氧氣的知識(shí)結(jié)構(gòu)圖（部分反應(yīng)條件省略），參加反應(yīng)的氧氣為足量。下列相關(guān)說(shuō)法合理的是A．用反應(yīng)①制造氧氣時(shí)，是反應(yīng)物B．②③兩種方法制取氧氣時(shí)，都不需要檢查氣密性C．①②③都是分解反應(yīng)D．空氣中，F(xiàn)e會(huì)與反應(yīng)而火星四射8．下列過(guò)程屬于緩慢氧化的是（）①蠟燭燃燒②食物腐?、蹌?dòng)物呼吸④金屬銹蝕⑤火藥爆炸A．②③④⑤ B．②⑤ C．②④ D．②③④9．對(duì)資料或?qū)嶒?yàn)證據(jù)的分析是否正確，直接關(guān)系到科學(xué)探究是否符合客觀(guān)事實(shí)。如圖為實(shí)驗(yàn)室用等質(zhì)量的高錳酸鉀和氯酸鉀（另加少量的二氧化錳），分別制取氧氣的數(shù)據(jù)分析示意圖。下列依據(jù)圖示信息所得出的分析正確的是（）A．同時(shí)開(kāi)始加熱，先收集到氧氣的是氯酸鉀B．用相同質(zhì)量的反應(yīng)物制取較多量的氧氣時(shí)，宜選擇氯酸鉀為原料C．加入少量的二氧化錳可以使氯酸鉀產(chǎn)生的氧氣質(zhì)量增加D．反應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)的是高錳酸鉀10．每年都有因用火不當(dāng)而引發(fā)火災(zāi)，造成重大損失，下列關(guān)于滅火與逃生的說(shuō)法錯(cuò)誤的是（

）A．炒菜時(shí)油鍋著火，立即蓋上鍋蓋 B．實(shí)驗(yàn)桌上酒精燈打翻看火，用濕抹布蓋滅C．高樓發(fā)生火災(zāi)，應(yīng)跳樓逃生 D．電器著火，應(yīng)切斷電源再用滅火器滅火11．如圖，小濱將一張白紙緊緊地卷成棍狀，在其表面纏繞一根銅絲。用蠟燭對(duì)銅絲處進(jìn)行加熱，紙棍不燃燒；而對(duì)紙棍未卷銅絲處進(jìn)行加熱，很快就能點(diǎn)燃。據(jù)此推測(cè)，銅絲在實(shí)驗(yàn)中的作用是（

）A．隔絕白紙周?chē)鯕釨．升高白紙的著火點(diǎn)C．降低白紙表面溫度 D．降低蠟燭火焰溫度12．用如圖所示的裝置進(jìn)行燃燒條件的探究。升溫至60℃的過(guò)程中，僅①燃燒；繼續(xù)升溫至260℃的過(guò)程中，③也可以燃燒。下列分析不正確的是（）A．①燃燒，說(shuō)明白磷是可燃物B．對(duì)比①③，可說(shuō)明紅磷的著火點(diǎn)比白磷的高C．對(duì)比①④，可說(shuō)明無(wú)煙煤不是可燃物D．對(duì)比②③，可驗(yàn)證可燃物燃燒需要與氧氣接觸13．如圖，將兩支燃著的蠟燭罩上玻璃杯，一會(huì)兒高的蠟燭先熄滅，低的蠟燭后熄滅，同時(shí)還觀(guān)察到玻璃杯內(nèi)壁變黑。由此我們可以得到啟發(fā)：從發(fā)生火災(zāi)的高層房間中逃離，下列方法中正確的是（）A．乘電梯或升降機(jī)下樓B．成站立姿勢(shì)跑出C．用濕毛巾掩蓋口鼻沿墻角伏低身子迅速爬向門(mén)外D．打開(kāi)窗戶(hù)跳出14．某同學(xué)誤將少量KMnO4當(dāng)成MnO2加入KClO3中進(jìn)行加熱制取氧氣，部分物質(zhì)質(zhì)量隨時(shí)間變化如圖所示。下列關(guān)于該過(guò)程的說(shuō)法正確的是（）

A．c代表氧氣 B．t2時(shí)刻，KClO3開(kāi)始分解C．t3時(shí)刻，KMnO4恰好完全分解 D．起催化作用物質(zhì)的質(zhì)量一直保持不變15．上圖是-組用于研究可燃物燃燒條件的對(duì)比實(shí)驗(yàn)，對(duì)有關(guān)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論的判斷不正確的是（）A．可燃物燃燒需要氧氣（或空氣），并達(dá)到著火點(diǎn)B．實(shí)驗(yàn)1中紅磷未燃燒，說(shuō)明紅磷著火點(diǎn)高于白磷C．實(shí)驗(yàn)2中如果停止通入氧氣，燃著的白磷會(huì)熄滅D．實(shí)驗(yàn)2中白磷燃燒，說(shuō)明實(shí)驗(yàn)2中的熱水溫度高于實(shí)驗(yàn)116．某化學(xué)興趣小組設(shè)計(jì)了如圖所示實(shí)驗(yàn)來(lái)探究燃燒的條件。已知白磷著火點(diǎn)為，紅磷著火點(diǎn)為，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A.白磷1燃燒而白磷2不燃燒說(shuō)明燃燒需要空氣B.白磷1燃燒而紅磷不燃燒說(shuō)明燃燒需要溫度達(dá)到著火點(diǎn)C．氣球的作用是防止燃燒產(chǎn)生的污染空氣D．通氧氣可使白磷2燃燒，升高水溫可使紅磷燃燒17．如圖甲為燃著的火柴梗處于豎直向上的狀態(tài)，圖乙為燃著的火柴梗處于水平略向下放置的狀態(tài)。兩者相比后者燃燒更旺更久，其原因是（）

A．圖甲的火柴梗著火點(diǎn)低B．圖甲中空氣中氧氣不足C．圖甲的火柴梗跟氧氣接觸面積小D．圖甲火柴梗溫度不易達(dá)到著火點(diǎn)18．分別將木炭、鐵絲、紅磷、硫粉四種單質(zhì)放入氧氣重燃燒，其中屬于它們產(chǎn)生的共同現(xiàn)象的是（

）A．有氣體生成B．發(fā)出明亮的白光C．火星四射 D．放出熱量19．為檢驗(yàn)空氣中氧氣的含量，設(shè)計(jì)了如下方案：選用實(shí)際容積為40毫升的試管作反應(yīng)容器，將過(guò)量的白磷放入試管中，用橡皮塞塞緊試管口，通過(guò)導(dǎo)管與實(shí)際容積為60毫升且潤(rùn)滑性很好的針筒注射器組成如圖的買(mǎi)驗(yàn)裝置。假設(shè)此實(shí)驗(yàn)?zāi)馨凑赵O(shè)想正常進(jìn)行，且白磷所占體積與導(dǎo)管內(nèi)的氣體體積忽略不計(jì)。（1）實(shí)驗(yàn)前，若要說(shuō)明裝置氣密性良好，操作為_(kāi)_____；（2）彈簧夾關(guān)閉，加熱白磷充分燃燒，等試管冷卻后，打開(kāi)彈簧夾，注射器的活塞停留約在______毫升刻度處，能為提供證據(jù)；（3）若最終實(shí)驗(yàn)結(jié)果為氧氣占空氣體積分?jǐn)?shù)不足，可能是因?yàn)開(kāi)_____（寫(xiě)出一點(diǎn)即可）。20．小實(shí)用蠟燭探究“燃燒的條件”。（1）如圖甲，用廣口瓶將正在燃燒的蠟燭罩住發(fā)現(xiàn)蠟燭逐漸熄滅，原因是______。（2）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，廣口瓶中的水最終從A上升到B。查閱資料發(fā)現(xiàn)，蠟燭燃燒會(huì)消耗氧氣，產(chǎn)生二氧化碳，若不考慮二氧化碳溶于水，消耗的氧氣體積應(yīng)該______產(chǎn)生二氧化碳的體積。（填“大于”、“等于”或“小于”）（3）用導(dǎo)熱性能良好的銅絲罩住點(diǎn)燃的蠟燭（如圖乙），發(fā)現(xiàn)蠟燭會(huì)熄滅，小實(shí)提出猜測(cè)：①可能是銅絲內(nèi)氧氣被消耗完；②可能是銅絲將熱量散到空氣中，使可燃物達(dá)不到著火點(diǎn)。于是設(shè)計(jì)了圖丙A、B兩種方法驗(yàn)證，請(qǐng)任選一種方案說(shuō)明猜想成立時(shí)對(duì)應(yīng)的現(xiàn)象：______。21．我們依據(jù)反應(yīng)事實(shí)，通過(guò)比較、推理等方法可以總結(jié)歸納出滅火的規(guī)律并加以應(yīng)用，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：圖A．所示的“火三角”可表示燃燒的條件，圖中缺少的一個(gè)條件是___________；圖B所示的滅火原理是：___________；點(diǎn)燃篝火時(shí)，常將木柴架空以促進(jìn)燃燒，是利用了增大___________的方法。22.用來(lái)測(cè)定空氣成分的方法有很多，如圖1所示的是小明用紅磷在空氣中燃燒的測(cè)定方法。請(qǐng)按要求填空：（1）在空氣中點(diǎn)燃燃燒匙中的紅磷，并迅速插入集氣瓶?jī)?nèi)，塞緊橡皮塞，此時(shí)看到的主要現(xiàn)象是______。（2）當(dāng)紅磷燃燒完畢，集氣瓶冷卻到室溫后打開(kāi)彈簧夾，觀(guān)察到水沿導(dǎo)管進(jìn)入集氣瓶。出現(xiàn)該現(xiàn)象的原因是______。（3）若實(shí)驗(yàn)中測(cè)得氧氣的體積分?jǐn)?shù)小于五分之一，造成此誤差的原因可能是______（寫(xiě)出一條）。（4）某同學(xué)對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行反思后，提