3.1-3.2 空氣與氧氣 氧化與燃燒(解析版)

3.1-3.2空氣與氧氣氧化與燃燒

【思維導(dǎo)圖】

一、【知識點全掌握】

第1頁共25頁.

二、空氣的主要成分和組成

空氣成分氮氣氧氣稀有氣體二氧化碳其他氣體和雜質(zhì)

體積分數(shù)78%21%0.94%0.03%0.03%

特點相對固定可變

二、測定空氣中氧氣體積分數(shù)的實驗方法

1.實驗原理

空氣是由氧氣和氮氣等多種氣體組成的，為了測定空氣中氧氣的體積分數(shù)，可以選擇某種能與

空氣中氧氣反應(yīng)而不與空氣中氮氣及其他氣體反應(yīng)的固體物質(zhì)（如紅磷、汞、鐵、鋁），利用

氧氣與該物質(zhì)反應(yīng)后生成固體物質(zhì)，使密閉容器中氣體體積減小（減小的體積即為氧氣的體

積），氣體壓強減小，引起水面發(fā)生變化，從而確定空氣中氧氣的體積分數(shù)。

2.實驗步驟

（1）連接裝置：在集氣瓶口連接一個雙孔膠塞，一孔插燃

燒匙，另一孔插導(dǎo)管（配有彈簧夾），導(dǎo)管另一端伸入盛有

水的燒杯中，如圖所示。

（2）檢查氣密性：把導(dǎo)管的一端放入水中，兩手緊握集氣

瓶外壁，如果在導(dǎo)管口有氣泡冒出，松開兩手，使它冷卻，

導(dǎo)管中形成一段水柱，則證明氣密性良好。

（3）在集氣瓶內(nèi)加少量水，并做上記號，把剩余的容積用記號劃分成5等份。

（4）點燃燃燒匙內(nèi)的紅磷，立即伸入集氣瓶中，并把塞子塞緊。

（5）待紅磷熄滅并冷卻至室溫后，振蕩集氣瓶，打開彈簧夾。

3.實驗現(xiàn)象

（1）紅磷燃燒，有大量白煙生成。

（2）集氣瓶內(nèi)的水面上升。

4.實驗結(jié)論

（1）紅磷燃燒的文字表達式：紅磷氧氣點燃五氧化二磷

（2）集氣瓶內(nèi)的水面上升，說明空氣中的氧氣被消耗掉了。

5.測定空氣中氧氣體積分數(shù)的實驗分析與評價

（1）紅磷燃燒消耗完氧氣后，不能繼續(xù)燃燒，說明氮氣不能支持燃燒；集氣瓶中水面上升1/5

后不再上升，說明氮氣不溶于水；空氣是無色無味的氣體，說明氮氣、氧氣都是無色無味的氣

第2頁共25頁.

體。

（2）實驗成功關(guān)鍵：

①裝置不能漏氣；

②集氣瓶中預(yù)先要加少量水（防止高溫

熔融物落入瓶底使瓶底炸裂）；

③紅磷點燃后要立即伸入集氣瓶中，并

塞緊膠塞；

④待紅磷熄滅并冷卻后，再打開彈簧

夾。

（3）不能用木炭代替紅磷做上述實驗，原因是木炭燃燒產(chǎn)生的二氧化碳是氣體，集氣瓶內(nèi)氣

體壓強基本沒有變化（二氧化碳在水中極少量溶解），不能很好地測出氧氣的體積。

★擴展：二氧化碳易被氫氧化鈉溶液吸收，所以若用氫氧化鈉濃溶液代替水時，可用木炭、硫

粉代替紅磷做該實驗。

（4）進入瓶中水的體積一般小于瓶內(nèi)空間的1/5的可能原因是：

①紅磷量不足，使瓶內(nèi)氧氣未耗盡；

②膠塞未塞緊，使外界空氣進入瓶內(nèi)（漏氣）；

③未冷卻至室溫就打開彈簧夾，使進入瓶內(nèi)水的體積減??；

④本實驗條件下，氧氣濃度過低時，紅磷不能繼續(xù)燃燒，瓶內(nèi)仍殘余少量氧氣。

三、氧氣（O2）、氮氣（N2）、二氧化碳（CO2）、稀有氣體的主要性質(zhì)和用途

成分主要性質(zhì)主要用途

化學(xué)性質(zhì)：用于動植物呼吸，支持燃燒潛水、醫(yī)療急救、煉鋼、氣焊以及化工生產(chǎn)

氧氣

物理性質(zhì)：無色、無味、不易溶于水和宇宙航行等

制硝酸和化肥、炸藥的重要原料，因其化學(xué)

化學(xué)性質(zhì)：不活潑

氮氣性質(zhì)不活潑，常用作保護氣，醫(yī)療上用于冷

物理性質(zhì)：無色、無味、不溶于水

凍麻醉，還可用作超導(dǎo)材料

化學(xué)性質(zhì)：能與澄清石灰水反應(yīng)產(chǎn)生沉淀；干冰用于人工降雨，保藏食品；工業(yè)原料，

二氧

不能燃燒，一般不支持燃燒用于制純堿、尿素和汽水；可用于滅火；參

化碳

物理性質(zhì)：無色、無味氣體，密度比空氣大與植物光合作用，生成淀粉等糖類

稀有化學(xué)性質(zhì)：很不活潑（惰性）用作保護氣，用于航標燈、閃光燈、霓虹燈

第3頁共25頁.

氣體物理性質(zhì)：無色、無味，通電時能發(fā)出不同的電光源，用于激光技術(shù)，氦氣制造低溫環(huán)

顏色的光境作冷卻劑，氙氣用于醫(yī)療麻醉

四、氧氣

1.氧氣的物理性質(zhì)：通常情況下，氧氣是一種無色無味的氣體；在標準狀況下（273K，

101kPa），其密度為1.429g/L，比空氣的密度（1.293g/L）略大；不易溶于水。

183℃218℃

氧氣的三態(tài)變化為：氧氣淡藍色液體藍色雪花狀固體。工業(yè)生產(chǎn)的氧氣，一般貯存在

101kPa101kPa

藍色鋼瓶里。

2.氧氣的化學(xué)性質(zhì)：氧氣是一種化學(xué)性質(zhì)比較活潑的氣體，在一定條件下能跟許多物質(zhì)發(fā)生化學(xué)

反應(yīng)，同時放出熱量。在化學(xué)反應(yīng)中，氧氣提供氧，是一種常用的氧化劑。

下表列出了一些物質(zhì)在氧氣中燃燒的現(xiàn)象、反應(yīng)文字表達式及注意事項：

硫在空氣和氧氣里燃燒鐵絲在氧氣里燃燒

物質(zhì)（顏

反應(yīng)現(xiàn)象反應(yīng)文字表達式注意事項

色、狀態(tài)）

發(fā)出明亮藍紫色火

硫焰（空氣中是微弱硫的用量不能過多，防止對

（淡黃色固淡藍色），放出熱量，硫氧氣點燃二氧化硫空氣造成污染。實驗應(yīng)在通

體）有刺激性氣味的氣風櫥中進行。

體產(chǎn)生

發(fā)出白光，放出熱

點燃

木炭碳氧氣一氧化碳（不充

量，生成的氣體能夾木炭用的坩堝鉗應(yīng)由上

（灰黑色固點燃

足）碳氧氣二氧化碳

使澄清石灰水變渾而下慢慢伸入瓶中。

體）（充足）

濁

紅磷燃燒產(chǎn)生大量白煙，

五氧化二磷是固體，現(xiàn)象應(yīng)

（暗紅色固發(fā)出白光，放出熱紅磷氧氣點燃五氧化二磷

描述為產(chǎn)生白煙。

體）量

鋁箔劇烈燃燒，發(fā)出耀把鋁箔的一端固定在粗鐵

鋁氧氣點燃氧化鋁

（銀白色固眼的白光，放出大絲上，另一端纏一根火柴，

第4頁共25頁.

體）量的熱，有白色固引燃鋁箔。

體產(chǎn)生集氣瓶底部先鋪一層薄細

沙

細鐵絲繞成螺旋狀；

鐵色劇烈燃燒，火星四

鐵絲一端系一根火柴

（銀白色固射，放出大量的熱，鐵氧氣點燃四氧化三鐵

集氣瓶內(nèi)預(yù)先裝少量水或

體）有黑色固體生成

鋪一層薄細沙

五、化合反應(yīng)和分解反應(yīng)

1.概念

由兩種或兩種以上的物質(zhì)生成一種物質(zhì)的反應(yīng)叫做化合反應(yīng)。

由一種物質(zhì)生成兩種或兩種以上的物質(zhì)的反應(yīng)叫做分解反應(yīng)。

2.化合反應(yīng)與分解反應(yīng)的比較

反應(yīng)類型化合反應(yīng)分解反應(yīng)

由兩種或兩種以上的物質(zhì)生成一種由一種物質(zhì)生成兩種或兩種以上物

概念

物質(zhì)的反應(yīng)質(zhì)的反應(yīng)

ABABABAB

形式

（多變一）（一變多）

參加反應(yīng)的

兩種或兩種以上一種

物質(zhì)種類

生成物質(zhì)的種類一種兩種或兩種以上

六、氧氣的制取

1.氧氣的實驗室制法

（1）原理：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑

MnO2

2KClO32KCl+3O2↑

MnO2

2H2O22H2O+O2↑

（2）裝置：發(fā)生裝置與收集裝置。

（3）實驗操作步驟（以KMnO4受熱分解為例）：a.組裝儀器；b.檢查裝置氣密性；c.裝藥

第5頁共25頁.

品；

d.把試管固定在鐵架臺上；e.點燃酒精燈加熱；f.收集氣體；g.從水槽中移出導(dǎo)管；g.熄

滅酒精燈。（查裝定點收移熄，諧音“茶莊定點收利息”）

（4）收集方法：a.排水集氣法（氧氣不易溶于水）；b.向上排空氣法（氧氣密度比空氣略

大）。

（5）檢驗方法：將帶火星的木條伸入集氣瓶中，若木條立即復(fù)燃，證明是氧氣。

（6）驗滿方法：a.用排水集氣法時，如果集氣瓶口有大量氣泡冒出，證明瓶中沒有水，即已

集滿；b.用向上排空氣法時，用帶火星的木條放在集氣瓶口，若木條復(fù)燃證明集滿。

（7）放置方法：蓋玻璃片并正放（依據(jù)：氧氣密度比空氣大）。

2.催化劑

（1）概念：在化學(xué)反應(yīng)里能改變其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率，而本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)都沒有

變化的物質(zhì)叫做催化劑。

3.氧氣的工業(yè)制法

（1）原料：空氣

（2）制取方法

①液化蒸發(fā)空氣法：利用氮氣（沸點-196℃）、氧氣（沸點-183℃）沸點不同，用液化空氣分

離法制取：空氣（氣態(tài)）加壓、降溫空氣（液態(tài)）蒸發(fā)

氮氣（196℃）蒸發(fā)

氧氣（183℃）蒸發(fā)儲存于藍色鋼瓶中

②膜分離技術(shù)法：將空氣通過富集氧氣功能的薄膜，即可得到含氧量較高的空氣，用該膜進

行多級分離，可得到含氧氣90%以上的富氧空氣。

七、氧化反應(yīng)

1.概念：物質(zhì)跟氧發(fā)生的反應(yīng)叫做氧化反應(yīng)。

2.對于氧化反應(yīng)的概念“物質(zhì)跟氧發(fā)生的反應(yīng)叫做氧化反應(yīng)”，這里的氧既指氧氣，又指含氧的其

他物質(zhì)。不要敘述為“物質(zhì)跟氧氣的反應(yīng)”。氧氣具有氧化性，是指氧氣能使別的物質(zhì)得到氧，

發(fā)生氧化反應(yīng)，故氧氣具有使別的物質(zhì)發(fā)生氧化反應(yīng)的作用，所以說氧氣是一種氧化劑，具有

氧化性。例如：

磷氧氣點燃五氧化二磷碳氧化銅高溫銅二氧化碳

3.可燃物在被空氣中的氧氣緩慢氧化過程中所產(chǎn)生的熱量如果不能及時散失，就會產(chǎn)生自然發(fā)熱

的情況。如果熱量越積越多，當溫度升高到可燃物的著火點時，再遇有充足的氧氣，就會引起

自發(fā)燃燒——自燃。

八、燃燒與滅火

1.燃燒的條件

（1）燃燒：可燃物跟氧氣發(fā)生的一種發(fā)光、發(fā)熱、劇烈的氧化反應(yīng)叫做燃燒。

第6頁共25頁.

（2）燃燒的條件：

a．要有可燃物；

b．可燃物要與氧氣（空氣）接觸；

c．達到燃燒所需的最低溫度。（三個條件缺一不可）

2.滅火的原理和方法

（1）隔絕氧氣（或空氣）。

（2）使溫度降到著火點以下。

（3）清除可燃物或使可燃物與其他物品隔離。（只取其一即可）

3.幾種常用滅火器

（1）泡沫滅火器：用來撲滅因木材、棉布等燃燒引起的失火。

（2）干粉滅火器：除用來撲滅一般火災(zāi)外，還可用來撲滅油、氣等燃燒引起的失火。

（3）液態(tài)二氧化碳滅火器：用來撲滅圖書、檔案、貴重設(shè)備、精密儀器等的失火。使用時，

手一定要握在鋼瓶的木柄上，否則會把手凍傷。

九、燃燒、爆炸、自燃的區(qū)別與聯(lián)系

燃燒爆炸自燃

區(qū)可燃物和氧氣發(fā)生的一種發(fā)在有限的空間里發(fā)生的急速燃緩慢氧化引起的自發(fā)燃燒

別光、發(fā)熱、劇烈的氧化反應(yīng)燒

發(fā)①可燃物與氧氣接觸由于急速燃燒發(fā)生在有限的空由于緩慢氧化過程中產(chǎn)生的

生②可燃物溫度達到著火點間里，聚積大量的熱，使氣體熱量得不到及時散失，聚積

條體積急劇地膨脹而引起爆炸的熱量使可燃物溫度達到著

件火點而發(fā)生自燃

聯(lián)①燃燒、爆炸、自燃均屬于氧化反應(yīng)

系平靜燃燒

劇烈氧化反應(yīng)在無限空間中急速燃燒

急速燃燒

②氧化反應(yīng)在有限空間中急速燃燒爆炸

一般情況：如呼吸、金屬生銹

緩慢氧化反應(yīng)

熱量聚積達到著火點自然

第7頁共25頁.

【例題精析】

[例題1]（2022?溫州）在“烹飪與營養(yǎng)”實踐活動中（如圖），灶內(nèi)的木材燃燒一段時間后火焰變

小，某同學(xué)用長木棒挑開木材堆后，火焰重新變旺，這是因為（）

A．灶內(nèi)的木材變更多B．木材的著火點降低

C．木材接觸更多空氣D．木材的導(dǎo)熱性變強

【解答】解：某同學(xué)用長木棒挑開木材堆后，火焰重新變旺，是因為增大了木材與氧氣的接觸面

積，能使木材充分燃燒。可燃物的著火點一般是不變的，不能降低木材的著火點。

故選：C。

[例題2]（2022?湖州）洗衣機槽清潔劑的主要成分是過碳酸鈉（Na2CO4），過碳酸鈉是一種白色晶

ˉ

體，溶于水時會與水反應(yīng)生成碳酸鈉和過氧化氫（化學(xué)方程式為：N?2??4+?2?ˉ??2??3+?2

?2）?，F(xiàn)取少許過碳酸鈉晶體，加入水形成溶液。

（1）取少量二氧化錳加入試管中，再加入適量該溶液，觀察到有氣泡產(chǎn)生，為了檢驗該氣體，

可用帶火星的木條。

（2）待不再產(chǎn)生氣泡時，得到的溶液呈堿性（選填“酸性”或“中性”或“堿性”）。

（3）生成的碳酸鈉中碳元素的化合價為+4。

【解答】解：（1）過碳酸鈉是一種白色晶體，溶于水時會與水反應(yīng)生成碳酸鈉和過氧化氫，取少

量二氧化錳加入試管中，再加入適量該溶液，觀察到有氣泡產(chǎn)生，是因為過氧化氫在二氧化錳的

催化作用下生成水和氧氣，為了檢驗該氣體，可用帶火星的木條。

（2）過碳酸鈉是一種白色晶體，溶于水時會與水反應(yīng)生成碳酸鈉和過氧化氫，待不再產(chǎn)生氣泡

時，得到的溶液是碳酸鈉溶液，顯堿性。

（3）在化合物中鈉元素顯+1價，氧元素一般顯﹣2價，設(shè)碳元素的化合價是x，根據(jù)在化合物中

正負化合價代數(shù)和為零，可得：（+1）×2+x+（﹣2）×3＝0，則x＝+4價。

第8頁共25頁.

故答案為：（1）帶火星的木條；

（2）堿性；

（3）+4。

[例題3]（2022?臺州）在實驗室里可以用加熱氯酸鉀與二氧化錳的混合物來制取氧氣。

（1）請從下列各圖中選擇合適的實驗裝置（部分夾持裝置未畫出）③（填序號）。

（2）二氧化錳、氧化鐵和氧化鋁都可以作為氯酸鉀加熱分解的催化劑。為了比較這三種金屬氧

化物對氯酸鉀分解快慢的影響，某興趣小組利用下列器材和藥品進行實驗。

實驗器材：秒表、電子秤、如圖中合適的裝置。

實驗藥品：氯酸鉀，顆粒大小相同的二氧化錳、氧化鐵、氧化鋁。

實驗步驟：①組裝儀器，檢查裝置氣密性；

②用電子秤稱量ag的氯酸鉀和bg

的二氧化錳，充分混合后裝入試管，連接好儀器并固定；

③加熱，用排水法收集一定體積的氣體，記錄所用的時間；

④分別用等質(zhì)量的氧化鐵、氧化鋁代替二氧化錳，收集相同體積的氣體，記錄所用的時間。

【解答】解：（1）實驗室用氯酸鉀制取氧氣的反應(yīng)物是固體，反應(yīng)條件是加熱，氧氣密度比空氣

大，不易溶于水，選擇合適的實驗裝置是：③；

（2）實驗步驟是：①組裝儀器，檢查裝置氣密性；

第9頁共25頁.

②用電子秤稱量ag的氯酸鉀和bg

的二氧化錳，充分混合后裝入試管，連接好儀器并固定；

③加熱，用排水法收集一定體積的氣體，記錄所用的時間；

④分別用等質(zhì)量的氧化鐵、氧化鋁代替二氧化錳，收集相同體積的氣體，記錄所用的時間。

故答案為：（1）③；

（2）①組裝儀器，檢查裝置氣密性；

②用電子秤稱量ag的氯酸鉀和bg

的二氧化錳，充分混合后裝入試管，連接好儀器并固定；

③加熱，用排水法收集一定體積的氣體，記錄所用的時間；

④分別用等質(zhì)量的氧化鐵、氧化鋁代替二氧化錳，收集相同體積的氣體，記錄所用的時間。

[例題4]（2022?溫州）小明認為教室內(nèi)空氣中氧氣含量比室外低，于是想用紅磷測定教室內(nèi)空氣中

氧氣的體積分數(shù)。老師告訴他，足量的紅磷燃燒并不能耗盡空氣中的氧氣，建議用一氧化氮氣

體代替紅磷進行實驗。

在老師的指導(dǎo)下，小明進行如圖所示實驗：用注射器獲取V1毫升教室內(nèi)的空氣，通過導(dǎo)管緩緩

地全部推入量筒，與量筒內(nèi)足量的V2毫升一氧化氮氣體混合，待充分反應(yīng)后，讀出量筒中剩余

氣體體積為V3毫升。

說明：①V1、V2、V3都是在與教室氣溫、氣壓相同的狀態(tài)下測得。

②一氧化氮難溶于水，也不與水反應(yīng)。

③同溫同壓下，在氫氧化鈉溶液參與下，4體積一氧化氮與3體積氧氣恰好完全反應(yīng)，且產(chǎn)物能

完全被溶液吸收。

（1）小明用氣密性良好的注射器，獲取V1毫升教室內(nèi)空氣的具體操作是在教室外，將注射

器活塞推到底，將注射器拿到教室，再拉動活塞至刻度為V1毫升處并密封。

3(?1?2?3)

（2）實驗測得教室內(nèi)空氣中氧氣的體積分數(shù)為×100%。（用V1、V2、V3表

7?1

示）

（3）小明提出，注射器內(nèi)空氣中的二氧化碳也會被氫氧化鈉溶液吸收，從而影響實驗結(jié)果。但

老師指出，相比空氣中的氧氣含量，二氧化碳對實驗結(jié)果的影響屬于“次要因素”，不是“主要

因素”，可忽略不計。還有許多科學(xué)實驗中存在“主要因素”和“次要因素”，請再舉一例并指明

次要因素。在探究影響重力勢能大小的因素實驗中，空氣阻力是次要因素（其它合理答案也

給分）

第10頁共25頁.

【解答】解：（1）用氣密性良好的注射器，獲取V1毫升教室內(nèi)空氣的具體操作是在教室外，將

注射器活塞推到底，將注射器拿到教室，再拉動活塞至刻度為V1毫升處并密封。

（2）用注射器獲取V1毫升教室內(nèi)的空氣，通過導(dǎo)管緩緩地全部推入量筒，與量筒內(nèi)足量的V2

毫升一氧化氮氣體混合，待充分反應(yīng)后，讀出量筒中剩余氣體體積為V3毫升。則一共消耗一氧

化氮和氧氣體積為V1+V2﹣V3；由題干信息：同溫同壓下，在氫氧化鈉溶液參與下，4體積一氧

3

化氮與3體積氧氣恰好完全反應(yīng)，且產(chǎn)物能完全被溶液吸收，故氧氣體積為（V+V﹣V）；教

7123

3

(?1?2?3)3(?1?2?3)

室內(nèi)空氣中氧氣的體積分數(shù)為7×100%=×100%；

7?

?11

（3）在探究影響重力勢能大小的因素實驗中，空氣阻力是次要因素（其它合理答案也給分）。

故答案為：（1）在教室外，將注射器活塞推到底，將注射器拿到教室，再拉動活塞至刻度為V1

毫升處并密封；

3(?1?2?3)

（2）×100%；

7?1

（3）在探究影響重力勢能大小的因素實驗中，空氣阻力是次要因素（合理即可）。

[例題5]（2021?麗水）建構(gòu)合理的思維模型，既能促進深度學(xué)習，又能提高思維品質(zhì)。小科建構(gòu)了

“兩組分混合物含量測定”的思維模型：

運用該模型對教材中“測定空氣中氧氣含量”的實驗進行了再探究：忽略含量很低的其它物質(zhì)，

空氣可以看成由氮氣和氧氣組成的兩組分混合物。

【探究一】根據(jù)沸點低的組分先汽化的性質(zhì)，測定混合物中某組分的含量。

（1）將空氣轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)空氣，液氮先汽化。從建模角度分析，該操作屬于上述思維模型中的

分離轉(zhuǎn)移；

【探究二】根據(jù)混合物中某組分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，測定混合物中某組分的含量。

第11頁共25頁.

（2）按圖甲裝置測定空氣中氧氣含量時，止水夾最合理的打開時間是冷卻到室溫時（填

“反應(yīng)剛結(jié)束時”或“冷卻到室溫時”）；

【交流評價】

（3）已知：在氧氣不充足時，碳與氧氣反應(yīng)生成一氧化碳，一氧化碳不溶于水且不與堿反應(yīng)。

小科用足量木炭替換紅磷，等體積氫氧化鈉濃溶液替換集氣瓶中的水，規(guī)范操作后，測得的氧氣

含量將偏小（填“偏大”、“偏小”或“不變”）；

【繼續(xù)探究】

（4）運用上述思維模型，小科又設(shè)計了圖乙的實驗裝置，其“測定空氣中氧氣含量”的原理是

銅和裝置中的氧氣反應(yīng)，生成氧化銅固體，裝置內(nèi)的氣體冷卻到室溫時注射器內(nèi)減少的體積即為

裝置內(nèi)氧氣的體積，氧氣的體積與反應(yīng)前裝置內(nèi)的總體積之比即為氧氣的含量。

【解答】解：（1）將空氣轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)空氣，液氮的沸點低先汽化，從混合物中分離出來，并沒有

轉(zhuǎn)化為新的物質(zhì)，因此從建模角度分析，該操作屬于上述思維模型中的分離轉(zhuǎn)移；故填：分離轉(zhuǎn)

移；

（2）為了使測量結(jié)果更準確，裝置內(nèi)的壓強差最大，因此在步驟⑤中應(yīng)等集氣瓶冷卻至室溫后

才打開止水夾；故填：冷卻到室溫時；

（3）從題目中所給的信息，小科用足量木炭替換紅磷，等體積氫氧化鈉濃溶液替換集氣瓶中的

水，是通過碳與氧氣反應(yīng)生成二氧化碳，然后用氫氧化鈉溶液吸收生成的二氧化碳，從而達到測

定空氣中氧氣含量的目的，但木炭燃燒過程中隨著反應(yīng)的進行，氧氣越來越少，在氧氣不充足時，

碳與氧氣反應(yīng)生成一氧化碳，一氧化碳不溶于水且不與堿反應(yīng)，因此生成的氣體不能被全部吸收，

故測得的氧氣含量將偏小；故填：偏??；

（4）圖乙裝置中，測定空氣中氧氣含量的原理是銅和裝置中的氧氣反應(yīng)，生成氧化銅固體，裝

置內(nèi)的氣體冷卻到室溫時注射器內(nèi)減少的體積即為裝置內(nèi)氧氣的體積，氧氣的體積與反應(yīng)前裝置

內(nèi)的總體積之比即為氧氣的含量；故填：銅和裝置中的氧氣反應(yīng)，生成氧化銅固體，裝置內(nèi)的氣

體冷卻到室溫時注射器內(nèi)減少的體積即為裝置內(nèi)氧氣的體積，氧氣的體積與反應(yīng)前裝置內(nèi)的總體

第12頁共25頁.

積之比即為氧氣的含量。

[例題6]（2022?紹興）如圖是人類對氧化還原反應(yīng)的認識過程中的三個階段。

【階段Ⅰ】得失氧說：物質(zhì)跟氧發(fā)生的反應(yīng)叫氧化反應(yīng)，含氧化合物中的氧被奪取的反應(yīng)叫還原

反應(yīng)。

【階段Ⅱ】化合價升降說：凡是出現(xiàn)元素化合價升降的化學(xué)反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)?；蟽r升高

的反應(yīng)叫氧化反應(yīng)，化合價降低的反應(yīng)叫還原反應(yīng)。

【階段Ⅲ】電子轉(zhuǎn)移說：化合價升降的原因是電子的轉(zhuǎn)移。凡有電子轉(zhuǎn)移發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)都是氧

化還原反應(yīng)。失電子的反應(yīng)叫氧化反應(yīng)，得電子的反應(yīng)叫還原反應(yīng)。

△

ˉ

（1）根據(jù)得失氧說，在H2+CuOCu+H2O化學(xué)變化中，H2發(fā)生了氧化反應(yīng)。

（2）電子轉(zhuǎn)移是元素化合價改變的本質(zhì)原因。失電子后，元素的化合價會升高（選填“升

高”或“降低”）。

（3）根據(jù)化合價升降說，化學(xué)反應(yīng)的四種基本類型與氧化還原反應(yīng)之間的關(guān)系如圖所示，其中

乙是置換反應(yīng)。

（4）關(guān)于氧化還原反應(yīng)的認識，下列理解正確的是ABD。

A.氧化和還原是相互對立又辯證統(tǒng)一的關(guān)系

B.電子轉(zhuǎn)移說是從微觀視角來探析和建構(gòu)氧化還原反應(yīng)的概念

C.自然界中發(fā)生的氧化還原反應(yīng)對人類的生活和生產(chǎn)都是有利的

D.人類對氧化還原反應(yīng)的認識過程是一個逐步發(fā)展、延伸和完善的過程

第13頁共25頁.

△

ˉ

【解答】解：（1）根據(jù)得失氧說，在H2+CuOCu+H2O化學(xué)變化中，H2跟氧發(fā)生的反應(yīng)，發(fā)生

了氧化反應(yīng)。

（2）失電子的反應(yīng)叫氧化反應(yīng)，化合價升高的反應(yīng)叫氧化反應(yīng)，可見，元素的原子失去電子后，

其化合價會升高。

（3）因為氧化還原反應(yīng)在反應(yīng)前后有元素化合價發(fā)生變化，置換反應(yīng)有單質(zhì)參與和單質(zhì)生成，

所以一定有化合價變化。

（4）A、失電子的反應(yīng)叫氧化反應(yīng)，得電子的反應(yīng)叫還原反應(yīng)，可見，氧化和還原是相互對立又

辯證統(tǒng)一的關(guān)系，故正確；

B、電子轉(zhuǎn)移說是從電子得失（微觀）視角來探析和建構(gòu)氧化還原反應(yīng)的概念，故正確；

C、自然界中發(fā)生的氧化還原反應(yīng)對人類的生活和生產(chǎn)不一定是有利的，例如金屬的銹蝕等，故

錯誤；

D、由題干信息可知，人類對氧化還原反應(yīng)的認識過程是一個逐步發(fā)展、延伸和完善的過程，故

正確。

故答案為：（1）氧化；

（2）升高；

（3）置換；

（4）ABD。

【習題鞏固】

一．選擇題（共14小題）

1．下列自救措施中，不合理的是（）

A．在山林中遇火災(zāi)時，應(yīng)向順風方向奔跑，脫離火災(zāi)區(qū)

第14頁共25頁.

B．室內(nèi)起火，不要急于打開門窗

C．所處煙霧較濃時，應(yīng)用濕毛巾捂住鼻子，并盡量貼近地面逃離

D．廚房燃氣泄漏，不要立即打開抽油煙機

【解答】解：A、在山林中遇火災(zāi)時，首先辨別風向、風力和火勢的大小，選擇逆風方向或側(cè)風

方向上的安全路線逃生，切不要順風向奔跑，故A錯誤；

B、室內(nèi)起火，不要急于打開門窗，因為門窗一打開，外邊的新鮮空氣進來會助燃火勢，讓火燒

的更旺，故B正確；

C、所處煙霧較濃時，應(yīng)用濕毛巾捂住鼻子，并盡量貼近地面逃離，故C正確；

D、廚房燃氣泄漏，不僅不能立即打開抽油煙機，任何電器都不得打開，防止開電器引起的火花

使得家中燃氣爆炸，故D正確。

故選：A。

2．某?；瘜W(xué)興趣小組設(shè)計實驗探究燃燒的條件。將三支試管同時放入盛有80℃熱水的燒杯中，有

關(guān)說法不正確的是（）

A．三支試管中只有b試管中有白煙產(chǎn)生

B．氣球的作用是防止燃燒產(chǎn)物污染環(huán)境

C．對比a和b兩試管說明CO2不支持燃燒

D．本實驗設(shè)計能證明燃燒的三個條件

【解答】解：A、三支試管中只有b試管中的白磷能燃燒，只有b試管中有白煙產(chǎn)生，故選項說

法正確。

B、氣球的作用是防止燃燒產(chǎn)物五氧化二磷逸散到空氣中，污染環(huán)境，故選項說法正確。

C、對比a和b兩試管，a試管中的白磷不能燃燒，說明CO2不支持燃燒，故選項說法正確。

D、本實驗設(shè)計能證明白磷燃燒需要與氧氣接觸，能證明溫度是否需要達到著火點，不能證明是

否是可燃物，故選項說法錯誤。

故選：D。

3．為探究物質(zhì)的燃燒條件，某同學(xué)進行了如圖所示的實驗，下列說法正確的是（）

第15頁共25頁.

A．現(xiàn)象①③說明物質(zhì)的燃燒需要達到一定的溫度

B．現(xiàn)象①②說明白磷的著火點比紅磷的著火點低

C．現(xiàn)象②③說明物質(zhì)燃燒需要氧氣

D．現(xiàn)象③說明紅磷不是可燃物

【解答】解：A、現(xiàn)象①③，銅片上的白磷燃燒，水中的白磷不能燃燒，說明物質(zhì)的燃燒需要與

氧氣接觸，故選項說法錯誤。

B、現(xiàn)象①②，銅片上的白磷燃燒，紅磷不燃燒，說明白磷的著火點比紅磷的著火點低，故選項

說法正確。

C、現(xiàn)象②③，銅片上的紅磷、水中的白磷均不能燃燒，不能說明物質(zhì)燃燒需要氧氣，故選項說

法錯誤。

D、現(xiàn)象③，紅磷不能燃燒，是因為溫度沒有達到著火點，不能說明紅磷不是可燃物，故選項說

法錯誤。

故選：B。

4．下列說法：①食物腐爛、鐵生銹都是緩慢氧化；②燃燒是可燃物與氧氣發(fā)生的劇烈的氧化反應(yīng)；

③急速的燃燒一定會發(fā)生爆炸；④自燃是緩慢氧化所引起的；⑤白磷在空氣中和在氧氣中的著

火點不同；⑥燃燒、自燃、緩慢氧化的共同點都是氧化反應(yīng)并都有熱量產(chǎn)生。其中正確的是（）

A．①②③B．③④⑤C．①②④⑥D(zhuǎn)．②③⑤

【解答】解：食物腐爛、鐵生銹都是緩慢氧化反應(yīng)，燃燒是可燃物與氧氣發(fā)生的劇烈氧化反應(yīng)，

自燃是緩慢氧化引起的，白磷在空氣中和在氧氣中的著火點相同，燃燒、自燃、緩慢氧化的共同

點都是氧化反應(yīng)并都有熱量放出，急速的燃燒不一定發(fā)生爆炸，如煤的燃燒等。

故選：C。

5．著火時，正確處理火情有利于保護生命財產(chǎn)安全，下列處理方式中正確的是（）

A．家用電器著火，應(yīng)立即用水澆滅

B．廚房天然氣泄漏，可打開脫排油煙機排氣

C．森林著火時，應(yīng)順風跑逃離火場

D．不慎碰倒燃著的酒精燈而著火，應(yīng)立刻用濕抹布撲蓋

第16頁共25頁.

【解答】解：A、電器著火，首先應(yīng)切斷電源，為防止觸電，不能用水撲滅，故選項說法錯誤。

B、可燃性氣體與空氣混合后點燃可能發(fā)生爆炸，天然氣具有可燃性，打開脫排油煙機會產(chǎn)生電

火花，可能發(fā)生爆炸，故選項說法錯誤。

C、森林著火時，應(yīng)逆風跑逃離火場，故選項說法錯誤。

D、燃著的酒精燈不慎碰倒而著火，應(yīng)立刻用濕抹布撲蓋，隔絕空氣而滅火，故選項說法正確。

故選：D。

6．下列說法正確的是（）

A．氮氣的化學(xué)性質(zhì)比較活潑，故常用作保護氣，冷凍劑，炸藥制作等

B．硫粉在氧氣中燃燒，產(chǎn)生藍紫色火焰，生成有刺激性氣味的氣體

C．分離液態(tài)空氣制氧氣，是根據(jù)氮氣和氧氣的沸點不一樣，屬于分解反應(yīng)

D．蒸餾水不能養(yǎng)魚是因為其中幾乎不含氧元素，而氧氣和液氧的化學(xué)性質(zhì)是一樣的

【解答】解：A、氮氣的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，故常用作保護氣，A錯誤；

B、硫粉在氧氣中燃燒，產(chǎn)生藍紫色火焰，生成有刺激性氣味的氣體，B正確；

C、分離液態(tài)空氣制氧氣，是根據(jù)氮氣和氧氣的沸點不一樣，該過程沒有產(chǎn)生新物質(zhì)，是物理變

化，C錯誤；

D、蒸餾水不能養(yǎng)魚是因為其中幾乎不含氧氣，水本身含有氧元素，D錯誤；

故選：B。

7．氧氣是空氣的主要成分之一，實驗室常用如圖所示裝置來測定空氣中氧氣的含量。下列說法正確

的是（）

A．紅磷燃燒會產(chǎn)生濃厚的白煙

B．燃燒匙中的紅磷可以換成硫或木炭

C．紅磷燃燒結(jié)束后，可以立即打開止水夾

D．本實驗可以證明空氣含有氮氣、氧氣、二氧化碳和稀有氣體

【解答】解：A、紅磷燃燒生成白色的五氧化二磷固體小顆粒，故形成濃厚的白煙，故A說法正

確；

第17頁共25頁.

B、因硫或木炭與氧氣反應(yīng)生成物都為氣體，不能用于該實驗，故B說法錯誤；

C、紅磷與氧氣反應(yīng)生成固體，消耗了瓶內(nèi)的氣體，壓強減小，外界大氣壓會壓著水進入集氣瓶，

進入的水的體積就是消耗的氧氣的體積，但是如果沒有冷卻，氣體受熱膨脹，則不能準確的測得

空氣中的氧氣的體積，故燃燒結(jié)束后，冷卻以后再打開止水夾，故C說法錯誤。

D、該實驗中紅磷只與空氣中氧氣反應(yīng)，所以只能確定空氣中有氧氣，剩余氣體的成分不能確定，

因此D說法錯誤；

故選：A。

8．鐵絲在氧氣中燃燒，此變化的本質(zhì)特征是（）

A．產(chǎn)生了大量的熱

B．劇烈燃燒，火星四射

C．反應(yīng)前后鐵絲變色

D．生成了黑色固體四氧化三鐵

【解答】解：化學(xué)變化的本質(zhì)特征是有新物質(zhì)生成，放出大量的熱，劇烈燃燒，火星四射，反應(yīng)

前后鐵絲變色都不能說明產(chǎn)生了新物質(zhì)；鐵燃燒生成的黑色固體是四氧化三鐵，說明了有新物質(zhì)

生成，是此變化的本質(zhì)特征。

故選：D。

9．某化學(xué)興趣小組的同學(xué)在老師的知道下，正確完成如圖所示的測定空氣中氧氣含量的兩個實驗，

已知所用實驗裝置氣密性良好，銅在加熱時只與氧氣反應(yīng)生成黑色的氧化銅固體．關(guān)于該實驗，

有如下說法：

①實驗一中若導(dǎo)管口有氣泡冒出，則該因素易導(dǎo)致測得的氧氣含量偏??；

②實驗二需固定左邊注射器的活塞，以減小實驗誤差；

③停止加熱后即可讀出注射器內(nèi)氣體的體積約為24mL；

④實驗取用銅絲質(zhì)量的多少不會影響實驗結(jié)果；

⑤實驗二全過程中，可觀察到注射器內(nèi)氣體的體積一直在減少；

第18頁共25頁.

1

⑥兩個實驗均能證明空氣中約含體積的氧氣．

5

其中正確說法的個數(shù)有（）

A．1個B．2個C．3個D．4個

【解答】解：①實驗一中若導(dǎo)管口有氣泡冒出，后期會導(dǎo)致更多的水進入裝置內(nèi)，所以是導(dǎo)致結(jié)

果偏大。故錯誤；

②實驗二需不斷推拉注射器的活塞，以減小實驗誤差；故錯誤；

③應(yīng)該在停止加熱并冷卻至室溫才能讀數(shù)，故錯誤；

④實驗過程中為了將空氣中的氧氣完全耗盡，加入的銅絲必須是過量的，故錯誤；

1

⑤實驗二全過程中，可觀察到注射器內(nèi)氣體的體積在減少，大約為注射器內(nèi)氣體的體積的，故

5

錯誤；

⑥兩個實驗均能證明空氣中約含五分之一體積的氧氣，故正確。

故選：A。

10．某同學(xué)誤將少量KMnO4當成MnO2加入KClO3中進行加熱制取氧氣，部分物質(zhì)質(zhì)量隨時間變

化如圖所示，下列關(guān)于該過程的說法正確的是（）

A．c代表氯化鉀

B．t2時刻，O2開始產(chǎn)生

C．t1時刻，KClO3開始分解

D．KMnO4質(zhì)量在反應(yīng)前后不變

【解答】解：A、根據(jù)題干所給信息可知，b物質(zhì)的質(zhì)量少，b是高錳酸鉀，a是氯酸鉀，在t1時

刻高錳酸鉀開始分解，有氧氣生成，隨著高錳酸鉀的分解，二氧化錳的質(zhì)量也在不斷的增加，在

二氧化錳的催化作用下，氯酸鉀分解產(chǎn)生氯化鉀和氧氣，所以c可以表示氯化鉀，故A正確。

B、因為溫度在t1℃時，高錳酸鉀就開始分解產(chǎn)生氧氣；t2時，氯酸鉀開始分解產(chǎn)生氧氣，故B

錯誤。

第19頁共25頁.

C、由圖象可知，t1時刻，KMnO4開始分解，故C錯誤。

D、在t1時刻，高錳酸鉀開始分解，隨著反應(yīng)的進行高錳酸鉀的質(zhì)量不斷減少，直至為零，故D

錯誤。

故選：A。

11．實驗室制取氧氣的主要步驟有：①固定裝置、②裝入藥品、③加熱、④檢查裝置的氣密性、

⑤用排水法收集⑥熄滅酒精燈⑦將導(dǎo)管從水槽中取出．其操作順序正確的是（）

A．①②③④⑤⑦⑥B．②③①④⑤⑥⑦C．④②①③⑤⑦⑥

D．④①②⑤③⑥⑦

【解答】解：根據(jù)實驗室制取氧氣的口訣：“查裝定點收移熄”，可知正確的順序應(yīng)是④檢查裝置

氣密性、②裝入藥品、①固定裝置、③加熱、⑤用排水法收集、⑦從水中取出導(dǎo)管、⑥熄滅

酒精燈。

故選：C。

12．如圖裝置常用來測定空氣中氧氣的含量。下列對該實驗的認識中正確的是（）

A．紅磷燃燒產(chǎn)生大量白色煙霧

B．燃燒匙中的紅磷可以換成細鐵絲

C．該實驗可以說明N2難溶于水

1

D．紅磷的量不足會導(dǎo)致進入集氣瓶中水的體積大于

5

【解答】解：A、紅磷燃燒產(chǎn)生大量的白煙，而不是白色煙霧，故A說法錯誤。

B、細鐵絲在空氣中不能燃燒，不能用于測定空氣中氧氣的含量，故B說法錯誤。

C、實驗中當裝置內(nèi)進入水以后，氮氣依然能夠存在，說明氮氣難溶于水，故C說法正確。

D、紅磷的量不足時，燃燒時就無法將瓶內(nèi)氧氣全部消耗掉，進入水偏少，會導(dǎo)致進入集氣瓶中

1

水的體積小于，故D說法錯誤。

5

故選：C。

故選：C。

第20頁共25頁.

13．如圖所示裝置可用于測定空氣中氧氣的含量，下列說法中正確的是（）

A．紅磷燃燒產(chǎn)生大量的煙霧

B．燃燒匙中的紅磷可以換成木炭

C．該實驗可說明N2難溶于水

D．火焰熄滅后應(yīng)立刻打開彈簧夾

【解答】解：A、紅磷燃燒產(chǎn)生大量的白煙。故A說法不正確。

B、由于木炭燃燒的產(chǎn)物是二氧化碳氣體，瓶內(nèi)的壓強不變，不能測出空氣中氧氣的含量。故B

說法不正確。

C、該實驗中剩余的氣體主要是氮氣，可說明N2難溶于水。故C說法正確。

D、紅磷熄滅并冷卻，未使集氣瓶中溫度恢復(fù)到室溫就打開彈簧夾，會使實驗結(jié)果偏低。故D說

法不正確。

故選：C。

14．下列對有關(guān)實驗現(xiàn)象的描述正確的是（）

A．硫在氧氣中燃燒，產(chǎn)生淡藍色火焰，放出大量的熱

B．紅磷在空氣中燃燒，產(chǎn)生大量白色煙霧

C．鎂條在空氣中劇烈燃燒，生成氧化鎂

D．木炭在空氣中充分燃燒，生成能使澄清石灰水變渾濁的氣體

【解答】解：A、硫在氧氣中燃燒，產(chǎn)生藍紫色火焰，放出大量的熱，故選項說法錯誤。

B、紅磷在空氣中燃燒，產(chǎn)生大量的白煙，而不是白色煙霧，故選項說法錯誤。

C、鎂條在空氣中燃燒，生成氧化鎂是實驗結(jié)論而不是實驗現(xiàn)象，故選項說法錯誤。

D、木炭在空氣中燃燒，生成能使澄清石灰水變渾濁的氣體，故選項說法正確。

故選：D。

二．實驗探究題（共4小題）

15．某同學(xué)利用圖中裝置研究可燃物燃燒的條件。已知：白磷的著火點是40℃，棉花的著火點是

210℃，大燒杯里分別裝有15℃的冷水和80℃的熱水。實驗操作如下表：

第21頁共25頁.

步驟操作現(xiàn)象

①將U型管放入冷水中，打開K1，關(guān)閉K2無現(xiàn)象

②打開K2，關(guān)閉K1？

③將U型管放入熱水中同步驟②現(xiàn)象

④？裹入白磷的棉花燃燒

⑤打開K2，關(guān)閉K1裹入白磷的棉花熄滅

（1）步驟②的現(xiàn)象是：無現(xiàn)象。

（2）步驟④的操作是：打開K1，關(guān)閉K2。

（3）比較分析步驟①、③、④，可以得出的結(jié)論是：燃燒的條件有：可燃物；與氧氣接觸；

溫度達到著火點。

【解答】解：（1）打開K2，關(guān)閉K1，通入的是二氧化碳而不是氧氣，且冷水的溫度低于二者的

著火點，所以白磷和裹有白磷的棉花（均為可燃物）都不會燃燒，無現(xiàn)象；故答案為：無現(xiàn)象；

（2）根據(jù)燃燒的條件有：可燃物；與氧氣接觸；溫度達到著火點，裏有白磷的棉花要燃燒，必

須與氧氣接觸，且溫度達到著火點，因此操作是：打開K1，關(guān)閉K2；故答案為：打開K1，關(guān)閉

K2；

（3）對比實驗①④可知，①中是冷水，②中是熱水，因此不同的因素是溫度，即著火點；③④

對比可知，其它條件相同，④中通入的是氧氣，而③中通入的是二氧化碳，因此不同的是氣體。

三個實驗對比可以得到燃燒的條件：可燃物；與氧氣接觸；溫度達到著火點。故答案為：燃燒的

條件有：可燃物；與氧氣接觸；溫度達到著火點。

16．如圖是實驗室常見的制取氣體的裝置：

第22頁共25頁.

（1）實驗室用高錳酸鉀制取氧氣時，應(yīng)選擇的發(fā)生裝置為A（填序號），該發(fā)生裝置還應(yīng)塞

一團棉花，目的是防止高錳酸鉀粉末進入導(dǎo)管，堵塞導(dǎo)管。

（2）若用排水法收集氧氣時，應(yīng)觀察到氣泡連續(xù)均勻冒出時才開始收集，否則收集的氧氣

不純。

（3）如果選用D收集氧氣，驗滿的方法是：用一根帶火星木條放在集氣瓶口檢驗，若復(fù)燃，

則已經(jīng)集滿。

【解答】解：（1）高錳酸鉀制取氧氣的反應(yīng)物是固體，反應(yīng)條件是加熱，應(yīng)選擇的發(fā)生裝置為

A；該發(fā)生裝