实验活动1 氧气的实验室制取与性质（同步讲义）初中化学人教版（2024）九年级上册 第二单元 空气和氧气（解析版）

第二章空气和氧气实验活动1氧气的实验室制取与性质教学目标1.学习实验室制取氧气的方法。2.加深对氧气性质的认识。重点和难点重点：实验室制取氧气的方法。难点：氧气性质的实验探究。◆知识点一实验室制取氧气【实验用品】实验仪器大试管、集气瓶、水槽、单孔橡胶塞、乳胶管、玻璃导管、铁架台(带铁夹)、升降台、酒精灯、玻璃片、坩埚钳实验试剂细铁丝、高锰酸伸、木炭、澄清石灰水实验物品木条、棉花、火柴【实验步骤】1.制取氧气（1）连接仪器，检查装置的气密性（2）装试剂（3）固定仪器①组装铁架台，拧紧铁夹的螺丝帽(旋钮A、B)；在铁架台左侧放一只酒精灯。②取盛有试剂的试管，从底部套入铁夹，调节旋钮C，使铁夹夹在距试管口14~1③根据酒精灯位置调节铁夹高度(旋钮A)与角度(旋钮B),让试管口略向下倾斜。④将水槽放置在铁架台右侧，取两个分别盛满水的集气瓶，用玻璃片先盖住瓶口的一小部分，然后推动玻璃片将瓶口全部盖住，把盛满水的集气瓶连同玻璃片一起倒立在盛水的水槽内；将导管放入水槽内的水中（4）点燃酒精灯、加热（5）收集气体①当导管口气泡连续且均匀地放出时，再把导管口伸入盛满水的集气瓶中收集气体。②待集气瓶里的水排完以后，将导管从集气瓶中移开，在水面下用玻璃片盖住瓶口，小心地把集气瓶移出水槽，正放在桌子上。③用同样的方法再收集一瓶氧气(瓶中留少量水，用于做铁丝燃烧实验)（6）撤离导管，熄灭酒精灯气体收集完毕，先将导管移出水面，然后再用灯帽盖灭酒精灯①仪器的组装要按先下后上、从左到右的顺序进行。②试管内的导管略露出橡胶塞即可，便于气体导出。③用排水法收集气体时，应先将集气瓶盛满水，用玻璃片盖住瓶口，再将其与玻璃片一起倒立在盛水的水槽内；待集满气后，先撤出导管并在水面下用玻璃片盖住瓶口，再将集气瓶移出水面。④药品要平铺在试管底部，便于均匀受热。⑤试管口要略向下倾斜，防止冷凝水回流至热的试管底部，使试管炸裂。⑥试管口要放一团棉花，防止加热时高锰酸钾粉末进入导管，堵塞导管。⑦实验结束时，要先把导管移出水槽，然后再熄灭酒精灯，否则试管内气体的温度降低，压强减小，水槽里的水倒吸入热的试管内，使试管炸裂。⑧用高锰酸钾制取氧气的实验步骤可概括为“查、装、定、点、收、移、熄”，谐音记忆为“茶、庄、定、点、收、利、息”。即学即练1．下图是几种实验室制取气体的发生装置和收集装置，请回答下列问题：（1）指出图②的仪器名称。（2）实验室用高锰酸钾加热制取氧气，有如下步骤：①加热；②检查装置的气密性；③装药品；④用排水法收集氧气；⑤从水槽中取出导管；⑥熄灭酒精灯；⑦连接装置。其操作顺序正确的是。A．⑤⑦③②①④⑥ B．①⑦③②⑤④⑥ C．⑦②③①④⑤⑥ D．⑦③①②④⑥⑤（3）高锰酸钾制取氧气的符号表达式为。（4）若用F装置来收集氧气，检验氧气已收集满的方法：。（5）实验室常用块状电石与水反应制取不溶于水、密度和空气接近的乙炔气体，根据信息判断：实验室制取乙炔的发生装置和收集装置应选用（填字母）；【答案】（1）集气瓶（2）C（3）KMnO4K2MnO4+MnO2+O2（4）将带火星的木条放到b端管口，若木条复燃，则已集满（5）BD/DB【解析】（1）图②的仪器名称是集气瓶；（2）实验室用高锰酸钾制取氧气的操作步骤可简记为“查、装、定、点、收、离、熄”（谐音“茶庄定点收利息”）；首先要连接装置（⑦），然后检查装置的气密性（②），再装药品（③），固定装置后加热（①），用排水法收集氧气（④），收集完毕先从水槽中取出导管（⑤），最后熄灭酒精灯（⑥）。所以操作顺序正确的是⑦②③①④⑤⑥。故选C。（3）高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，符号表达式为KMnO4K2MnO4+MnO2+O2；（4）氧气的密度大于空气，用F装置来收集氧气时应从长管通入，当短管处有氧气逸出时，说明氧气集满，氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，用装置F收集氧气时，其验满的方法是将带火星的木条放到b端管口，若木条复燃，则已集满；（5）实验室常用块状电石与水反应制取乙炔气体，该反应是固体与液体在常温下反应，所以发生装置应选择固液不加热型，即B；乙炔气体不溶于水、密度和空气接近，所以收集装置应选择排水法，即D；故实验室制取乙炔的发生装置和收集装置应选用BD。◆知识点二氧气的性质实验探究氧气的性质实验探究①木炭的燃烧实验实验原理（1）木炭完全燃烧的符号表达式为C+O2CO2实验步骤及现象（2）用坩埚钳夹取一小块木炭放在酒精灯火焰上加热，观察到的现象是木炭红热。接着把加热过的木炭由瓶口向下缓慢(填“缓慢”或“快速”)插入充满氧气的集气瓶中，这样操作的目的是防止伸入过快使集气瓶中的氧气因受热膨胀而逸出;观察到的现象是木炭发出白光，放出热量。（3）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，观察到的现象是澄清石灰水变浑浊。实验反思（4）实验结束后，集气瓶内因燃烧产生二氧化碳,且消耗了大部分氧气，导致木炭熄灭。②硫的燃烧实验实验原理（1）硫燃烧的符号表达式为S+O2SO2实验现象（2）不同点：硫在空气中燃烧发出微弱的淡蓝色火焰，在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰。（3）相同点：硫在空气和氧气中均剧烈燃烧，产生刺激性气味的气体，放热。注意事项（4）集气瓶内预先放入一些水的目的是吸收生成的二氧化硫，防止污染空气。（5）集气瓶底的水不能(填“能”或“不能”)用细沙代替实验反思（6）根据硫在空气和氧气中燃烧的现象说明燃烧的剧烈程度与氧气浓度有关。③细铁丝的燃烧实验实验原理（1）细铁丝燃烧的符号表达式为3Fe+2O2Fe3O4实验步骤（2）实验前，用砂纸将细铁丝打磨光亮，目的是除去细铁丝表面的氧化物和污物。（3）实验前应将光亮的铁丝盘成螺旋状，目的是增大铁丝的受热面积，有利于铁丝持续燃烧。在细铁丝下端系一根火柴的作用是引燃细铁丝。（4）点燃火柴，待火柴快燃尽时，将细铁丝伸入集气瓶中，这样做的原因是防止火柴燃烧消耗集气瓶中的氧气。实验现象（5）实验中观察到细铁丝剧烈燃烧，火星四射,放出大量的热。实验反思（6）集气瓶内预先放一些水的目的是防止生成的高温熔融物溅落，使集气瓶底炸裂,水还可以用细沙代替。实验意外现象分析①实验结束后，若发现集气瓶炸裂，可能的原因是燃着的细铁丝不小心碰到集气瓶瓶壁。②进行该实验时，未观察到细铁丝燃烧，可能的原因是氧气不纯（或温度未达到细铁丝的着火点）。实验细节分析如图2是进行实验的几种操作，更能提高实验成功率的操作是C(填字母)。【整理洗涤】1.实验完毕，先将连接导管的试管从铁夹上取出，再将试管、橡胶塞、玻璃导管、乳胶管依次拆开。2.将试管内的固体物质倒人指定容器中。3.先用水冲洗试管，将废液倒入废液桶中，然后用试管刷刷洗试管。4.将各种仪器清洗干净，试管倒扣在试管架上，整理试剂并摆放整齐。即学即练1．如下图是某兴趣小组探究氧气化学性质的实验。请回答：（1）实验I是氧气与木炭的反应①用(填仪器名称)夹取一块木炭。②在酒精灯上加热至燃烧，加热时应把木炭放在火焰的(填“内焰”，“焰心”或“外焰”)部分。③将燃着的木炭插入盛有氧气的集气瓶中，观察到木炭。④待燃烧停止后，向集气瓶中加入少量澄清石灰水并振荡，观察到澄清石灰水变浑浊，证明。该反应的文字表达式为。（2）实验Ⅱ是氧气与铁丝的反应①将细铁丝绕成螺旋状，在酒精灯上加热。②待铁丝红热后迅速插入盛有氧气的集气瓶中。观察到。瓶中预先留少量水或者铺一层细沙的目的是。铁在氧气中燃烧的基本反应类型为，反应的符号表达式是。【答案】（1）坩埚钳外焰在氧气里燃烧比在空气里燃烧更剧烈(合理即可)生成物是碳+氧气二氧化碳（2）铁丝剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，放出热量防止溅落的高温熔化物炸裂瓶底化合反应【解析】（1）①用坩埚钳夹取一块木炭；②酒精灯的外焰温度最高，在酒精灯上加热至燃烧，加热时应把木炭放在火焰的外焰部分；③氧气具有助燃性，将燃着的木炭插入盛有氧气的集气瓶中，观察到木炭在氧气里燃烧比在空气里燃烧更剧烈；④二氧化碳可使澄清石灰水变浑浊，待燃烧停止后，向集气瓶中加入少量澄清石灰水并振荡，观察到澄清石灰水变浑浊，证明生成物是CO2，碳和氧气在点燃的条件下生成二氧化碳，反应的文字表达式为：；（2）②待铁丝红热后迅速插入盛有氧气的集气瓶中，观察到铁丝剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，放出热量；瓶中预先留少量水或者铺一层细沙的目的是防止溅落的高温熔化物炸裂瓶底；铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应，反应的符号表达式为：。考点一实验室制取氧气【例1】根据如图回答问题：（1）写出图中标号仪器名称：①。（2）实验室用高锰酸钾制取并收集氧气应选用的装置是(填序号，下同)，反应的文字表达式为。检验生成的气体是否是氧气的正确做法为。（3）用排水法收集氧气，实验结束后，应先，后。原因是。【答案】（1）酒精灯（2）AD/AF高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气将带火星的木条伸入集气瓶，观察木条是否复燃（3）将导管移出水面熄灭酒精灯防止水槽中的水倒吸入试管，使试管炸裂【解析】（1）根据常见仪器的图形可知①是酒精灯。本问答案为：酒精灯。（2）①实验室用高锰酸钾制取氧气，因为高锰酸钾制取氧气需要加热，所以发生装置选A；氧气不易溶于水，可用排水法收集，即装置F，氧气密度比空气大，也可用向上排空气法收集，即装置D，所以应选用的装置是AD或AF。本问答案为：AD或AF。②高锰酸钾在加热的条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的文字表达式为：高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气。本问答案为：高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气。③检验生成的气体是否是氧气，可以将带火星的木条伸入集气瓶，观察木条是否复燃。本问答案为：将带火星的木条伸入集气瓶，观察木条是否复燃。（3）用排水法收集氧气，实验结束后，应先将导管移出水面，后熄灭酒精灯。因为如果先熄灭酒精灯，试管内温度降低，压强减小，水槽中的水会倒吸入试管，使试管炸裂。故本问答案为：将导管移出水面；熄灭酒精灯；防止水槽中的水倒吸入试管，使试管炸裂。【变式1-1】实验室现有高锰酸钾、二氧化锰、过氧化氢溶液、棉花、火柴等用品及以及下列仪器，请回答下列问题并填写相关空白：（1）上述仪器中，仪器a的名称；仪器b使用的注意事项为。（2）利用固体纯净物制取氧气时，应选择的发生装置编号为(填字母)，发生反应的表达式为，若要收集比较纯净的氧气应选择收集装置为(填字母)（3）用排水法收集氧气时，当气泡放出时，再把导管口伸入盛满水的集气瓶。（4）制取氧气时，需先检查装置的气密性：连接好仪器，先，后(填字母)；若观察到液面下导管口有气泡冒出，说明装置不漏气。A．将导管一端浸入水中

B．用手紧握容器外壁【答案】（1）铁架台不能加热（2）A高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气E（3）连续并比较均匀（4）AB【解析】（1）由图可知，仪器a的名称为铁架台，仪器b为集气瓶，用于收集和贮存少量气体，不能加热，故填：铁架台；不能加热；（2）实验室用固体纯净物制取氧气，说明是用高锰酸钾制取氧气，属于固-固加热型，应选择的发生装置编号为A；高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的文字表达式为高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气；氧气的密度比空气大，不易溶于水，可采用向上排空气法或排水法收集，采用排水法收集气体较纯净，选择的收集装置为E，故填：A；高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气；E；（3）用排水法收集氧气时，当气泡连续并比较均匀放出时，再把导管口伸入盛满水的集气瓶，以确保收集到的氧气纯净，故填：连续并比较均匀；（4）制取氧气时，需先检查装置的气密性：连接好仪器，先将导管一端浸入水中，后用手紧握容器外壁，若观察到液面下导管口有气泡冒出，说明装置不漏气，故填：A；B。【变式1-2】在学习中我们了解到常用制取氧气的方法有如下图所示的3种：（1）工业上常采取途径丙来制取氧气，这种方法是（填“物理”或“化学”）变化（2）上列是实验室制取气体的一些装置，请回答有关问题：①写出a、b仪器的名称：a、b②实验室采用途径甲制取氧气，应选用的发生装置是（填字母），用F装置收集氧气，当观察到时开始收集。当看到气泡从集气瓶口外冒出时，集气瓶的水已经排完，在水面下盖好玻璃片，把集气瓶移出，（填“正”或“倒”）放在桌子上、该反应的符号表达式是。③某同学用途径甲制氧气时，试管破裂了，造成试管破裂的原因可能是（多选）。A．没有给试管均匀预热：B．试管外壁潮湿；C．试管口没有略微向下倾斜；D．忘了在试管口加一团棉花；E．加热时试管与灯芯接触；F．收集完氧气，先撤酒精灯④实验室采用途径乙制取氧气，把过氧化氢溶液缓缓加入盛有二氧化锰的容器中制取并收集较干燥的氧气，完成该实验你所选用的制取装置是（填字母），这种装置与“把二氧化锰加入盛有过氧化氢溶液的试管中制氧气”相比，具有的优点是。（3）实验室可用图中装置A、E制取某气体M，则下列相关推理一定正确的是______（填选项）A．制取气体M的药品中有液体 B．M气体在水中的溶解能力小C．M气体不与水反应 D．M气体密度小于空气【答案】（1）物理（2）集气瓶水槽A导管口有连续均匀气泡冒出正KMnO4K2MnO4+MnO2+O2ABCEFBD控制反应速率，产生平稳的气流（3）D【解析】（1）工业上分离液态空气制氧，利用了空气中各气体的沸点不同进行的分离，过程中没有新物质生成，属于物理变化，故填：物理；（2）①由图可知仪器a、b分别为集气瓶和水槽，故填：集气瓶；水槽；②实验室采用高锰酸钾制氧气，应选用固体加热型发生装置，故填：A；F装置为排水法收集装置，采用排水法收集时，要待有连续均匀气泡冒出时收集，因为开始排出的气体主要是仪器中的空气，故填：导管口有连续均匀气泡冒出；氧气密度比空气略大，所以把集气瓶移出后应正放在桌子上，故填：正；高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的符号表达式为：；③A、没有给试管均匀预热，试管受热不均匀，会使试管破裂，正确；B、试管外壁潮湿，加热时外壁的水蒸发，试管受热不均匀，会使试管破裂，正确；C、试管口没有略微向下倾斜，冷凝水倒流，会使试管破裂，正确；D、忘了在试管口加一团棉花，会使固体粉末进入导管，不会造成试管破裂，错误；E、加热时试管与灯芯接触，会使受热不均匀，造成试管破裂，正确；F、收集完氧气，先撤酒精灯，会造成水被倒吸入试管，造成试管破裂，正确；故选ABCEF；④实验室用过氧化氢制氧气，应选用固液常温型发生装置，要把过氧化氢溶液缓缓加入盛有二氧化锰的容器中，B中的注射器能控制滴加液体的速率，所以发生装置选B，氧气密度比空气略大，不易溶于水，既可以采用向上排空气法，又可以采用排水法收集，排空气法收集的气体比较干燥，故选D收集，所以装置组合为BD，故填：BD；B装置可以通过注射器控制滴加过氧化氢溶液的速率，从而控制反应的速率，产生平稳的气流，而“把二氧化锰加入盛有过氧化氢溶液的试管中制氧气”无法控制反应的速率，故填：控制反应速率，产生平稳的气流；（3）A、装置A为固体加热型发生装置，说明制取M的药品都为固体，A错误；B、不能确定M气体是否可以采用排水法收集，所以不能确定M在水中的溶解能力以及是否能与水反应，B错误；C、不能确定M气体是否可以采用排水法收集，所以不能确定M在水中的溶解能力以及是否能与水反应，C错误；D、E为向下排空气法收集装置，说明M气体密度小于空气，且不与空气中成分反应，D正确；故选D。考点二氧气的性质实验探究【例2】氧气是一种化学性质比较活泼的气体，它可以和许多物质发生反应。图甲、乙、丙分别是木炭、硫粉和细铁丝在氧气中的燃烧实验。（1）写出乙中物质燃烧时产生的现象：。小华将乙图所示装置改装为丁图所示装置直接用于测定空气中氧气的体积分数，你认为他的实验（填“能”或“不能”）成功，理由是。（2）写出丙中涉及反应的文字表达式：。集气瓶底部预留一些水的原因是。（3）甲、乙、丙三个反应的相同点有（写出一点即可）。（4）做实验甲和乙时，木炭、硫粉在氧气中燃烧比在空气中燃烧剧烈；做丙实验时，细铁丝在氧气中剧烈燃烧，而在空气中只是红热并未燃烧。据此说明可燃物能否燃烧或燃烧的剧烈程度与有关。【答案】（1）发出明亮的蓝紫色火焰，放出热量不能硫燃烧生成二氧化硫气体，无法形成压强差（2）防止高温熔融物溅落，造成集气瓶炸裂（3）都属于氧化反应（或其他合理答案）（4）氧气浓度【解析】（1）硫在氧气中燃烧的现象是发出明亮的蓝紫色火焰，放出热量，有刺激性气味的气体生成；因为硫燃烧生成二氧化硫气体，反应前后装置内压强不变，无法形成压强差，所以无法用丁装置测定空气中氧气的体积分数，即该实验设计不能成功。（2）铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，文字表达式是集气瓶底部预留一些水防止高温熔融物溅落，造成集气瓶炸裂。（3）甲（木炭和氧气点燃生成二氧化碳）、乙（硫和氧气点燃生成二氧化硫）、丙（铁和氧气点燃生成四氧化三铁）都是物质与氧气发生的反应，都是氧化反应；都是多种物质生成一种物质，都是化合反应，反应都放热。（4）空气中与氧气中现象不同，空气与氧气的差别是氧气浓度不同，所以说明可燃物能否燃烧或燃烧的剧烈程度与氧气浓度有关。【变式2-1】根据图示实验回答问题。（1）图甲：铁丝燃烧的文字表达式为；瓶底预先留有水的目的是；小海点燃火柴后立即将铁丝插入集气瓶内，看到“火星四射”的时间很短，其原因是。（2）图乙：瓶底预先留有水的目的是；由于不同，硫在空气、氧气中燃烧的现象不同。（3）图丙：点燃木炭后要慢慢伸入氧气中的原因是。【答案】（1）防止高温熔融物溅落炸裂集气瓶燃着的火柴消耗瓶内过多的氧气（2）吸收二氧化硫，防止污染环境氧气浓度（3）防止因反应放热使瓶内氧气受热膨胀而逸出【解析】（1）铁和氧气在点燃的条件下反应生成四氧化三铁，该反应的文字表达式为铁+氧气四氧化三铁。铁丝燃烧实验中，瓶底预先留有水的目的是防止高温熔融物溅落炸裂集气瓶。小海点燃火柴后立即将铁丝插入集气瓶内，看到“火星四射”的时间很短，其原因是燃着的火柴消耗瓶内过多的氧气，导致瓶内氧气含量降低。（2）硫和氧气在点燃的条件下反应生成二氧化硫，二氧化硫属于大气污染物，根据二氧化硫能溶于水可知，瓶底预先留有水的目的是吸收二氧化硫，防止污染环境。在空气中氧气含量只有21%，而氧气中氧气含量为100%，故由于氧气浓度不同，硫在空气、氧气中燃烧的现象不同。（3）点燃木炭后要慢慢伸入氧气中的原因是防止因反应放热使瓶内氧气受热膨胀而逸出。【变式2-2】根据图甲、乙实验，回答下列问题。（1）硫在氧气中燃烧的现象是、放出热量、生成一种有刺激性气味的气体。硫在氧气中燃烧的实验中水的作用是。（2）做铁丝在氧气中燃烧的实验时，在集气瓶内要预先装少量水或铺一层细沙的目的是。（3）观察、比较和归纳是学习化学的重要方法。通过观察比较，可归纳发现图甲中实验有许多共同点：在反应条件上，三个实验都要；在能量变化上，三个实验都有（填“吸热”或“放热”）现象；在基本反应类型上，三个反应都属于反应。（4）有两个装满氧气的集气瓶，按图乙所示，将带有火星的木条分别以A、B两种方式迅速插入，观察到木条复燃，且在A中燃烧比在B中燃烧更旺。从以上实验现象可知氧气的性质有、。【答案】（1）发出蓝紫色火焰吸收二氧化硫，防止污染空气（2）防止生成的高温熔融物溅落使集气瓶炸裂（3）点燃放热化合（4）能支持燃烧密度比空气的大【解析】（1）硫在氧气中燃烧现象：产生明亮的蓝紫色火焰，生成有刺激性气味的气体，放热；硫燃烧会产生二氧化硫气体，是空气污染物之一，因此水的作用是吸收二氧化硫，防止污染空气；（2）铁丝在氧气中燃烧会产生高温熔融物，火星四射，因此水的作用是防止生成的高温熔化物溅落使瓶底炸裂；（3）硫和氧气点燃生成二氧化硫，木炭和氧气点燃生成二氧化碳，铁和氧气点燃生成四氧化三铁，在反应条件上，三个实验都要点燃；在能量变化上，三个实验都有放热现象；在基本反应类型上，三个反应都符合“多变一”的特点，属于化合反应；（4）有两个装满氧气的集气瓶，按图乙所示，将带有火星的木条分别以A、B两种方式迅速插入，观察到木条复燃，且在A中燃烧比在B中燃烧更旺，说明氧气的密度比空气略大，会聚集在下半部分，且氧气能支持燃烧。基础达标1．用固体制取氧气的实验中，操作正确的是A．取用药品 B．加热药品C．氧气验满 D．收集氧气后的放置方式【答案】D【解析】A、取用高锰酸钾粉末状药品时，试管倾斜，用药匙或纸槽把药品送到试管底部，然后使试管直立起来，错误；B、加热试管中的固体，试管口应略向下倾斜，防止冷凝水倒流使试管炸裂，错误；C、氧气具有助燃性，氧气验满时，应将带火星的木条放在集气瓶瓶口处，若木条复燃，则证明气体已收集满，图中操作是木条伸入瓶中，错误；D、氧气密度大于空气，收集氧气后的放置方式是瓶口朝上，并盖上玻璃片，正确。故选D。2．氧气性质活泼，能支持燃烧。下列物质在氧气中燃烧，生成物为白色固体的是A．镁条 B．木炭 C．硫 D．铁丝【答案】A【解析】A、镁条燃烧，发出耀眼白光，放出热量，生成白色固体，符合题意；B、木炭在氧气中燃烧，发出白光，放出热量，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体，不符合题意；C、硫在氧气中燃烧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，不符合题意；D、铁丝在氧气中剧烈燃烧、火星四射，生成黑色固体，不符合题意。故选A。3．下列有关实验操作的“先”与“后”的说法中，正确的是A．制取气体时，先装药品，后检查装置的气密性B．加热高锰酸钾并用排水法收集氧气实验结束时，先熄灭酒精灯，后倒掉水C．用托盘天平称量物质时，先加质量小的砝码，后加质量大的砝码D．加热试管时，先使试管底部均匀受热，后用酒精灯的外焰固定加热【答案】D【解析】A、制取气体时，应先检查装置的气密性，再装药品。如果先装药品，发现装置气密性不好，会造成药品浪费等问题，错误；B、加热高锰酸钾并用排水法收集氧气实验结束时，若先熄灭酒精灯，后倒掉水，会因试管内温度降低，管内气压降低，导致水槽中的水倒吸入试管，使试管炸裂，应该先将导管移出水面，再熄灭酒精灯，错误；C、用托盘天平称量物质时，应先加质量大的砝码，后加质量小的砝码，最后移动游码，错误；D、加热试管时，先使试管底部均匀受热，防止试管受热不均而炸裂，后用酒精灯的外焰固定加热，因为外焰温度最高，正确。故选D。4．下列关于物质燃烧的现象描述错误的是A．红磷在空气中燃烧，产生大量白烟B．木炭燃烧后生成一种使澄清石灰水变浑浊的气体C．硫燃烧时生成二氧化硫气体D．点燃的铁丝插入盛有氧气的集气瓶中剧烈燃烧，火星四射【答案】C【解析】A、红磷在空气中燃烧时，确实会产生大量白烟（白烟是五氧化二磷的固体小颗粒分散在空气中形成的），描述正确，不符合题意；B、木炭主要成分是碳，燃烧后生成二氧化碳气体，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊（因为二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀），描述正确，不符合题意；C、硫燃烧时，在空气中或氧气中确实会生成二氧化硫气体，生成二氧化硫是实验结论，而非燃烧现象，硫燃烧的现象为：产生蓝紫色火焰（在氧气中）或淡蓝色火焰（在空气中），并生成有刺激性气味的气体，描述不正确，符合题意；D、铁丝在氧气中燃烧时，会剧烈燃烧，火星四射（生成四氧化三铁），实验中，通常将铁丝一端系火柴梗点燃，待红热时插入氧气集气瓶，描述正确，不符合题意。故填：C。5．如下是加热高锰酸钾制取氧气过程中的部分操作示意图，其中正确的是A．取药品 B．装药品C．加热高锰酸钾 D．集满气体【答案】B【解析】A、取用高锰酸钾粉末状固体药品时，要用药匙，取下的瓶塞要倒放，以防止污染桌面或污染试剂，错误；B、取用高锰酸钾等固体粉末状药品时，应将试管横放，用药匙或纸槽将药品送到试管底部，再慢慢竖起试管，正确。C、给试管中的固体加热时，试管口应略向下倾斜，防止冷凝水倒流回试管底部，使试管炸裂。图中试管口向上倾斜，错误；D、用排水法收集氧气，集满后应在水下用玻璃片盖住瓶口，再取出集气瓶正放在桌面上。图中在空气中盖玻璃片，会使氧气逸出，错误。故选B。6．如图所示，等体积的甲、乙两集气瓶内充满空气，燃烧匙内分别盛有过量的红磷和木炭，点燃使它们充分反应，冷却至室温，打开弹簧夹，出现的现象是A．甲瓶中有水流入，乙瓶没有水流入B．甲瓶没有水流入，乙瓶中有水流入C．甲、乙两瓶均有水流入D．甲、乙两瓶均无水流入【答案】A【解析】甲中磷燃烧消耗氧气，生成五氧化二磷固体，使集气瓶内压强减小，则充分反应后冷却至室温打开止水夹，烧杯中的水被压入集气瓶中；乙中碳燃烧消耗氧气，生成二氧化碳气体，使得集气瓶内压强差变化不明显，则充分反应后冷却至室温打开止水夹，烧杯中的水不能进入集气瓶中，综上可知，甲瓶中有水流入，乙瓶没有水流入，故选：A。7．（多选）如图是铁丝在氧气中燃烧的实验示意图，下列有关该实验的叙述正确的是A．点燃系在细铁丝下端的火柴，立即插入盛有氧气的集气瓶中B．观察到铁丝剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体C．实验中水的作用与硫在氧气中燃烧时水的作用相同D．集气瓶底部的水的主要作用是吸收热量【答案】BD【解析】A、点燃系在细铁丝下端的火柴，待火柴快燃尽时，再插入充满氧气的集气瓶中，主要原因是防止火柴燃烧消耗氧气过多，导致反应现象不明显，说法错误，不符合题意；B、铁丝在氧气中燃烧的现象：铁丝剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成黑色固体，说法正确，符合题意；C、铁丝在氧气中燃烧的实验中，集气瓶底部放少量水的作用是防止高温熔融物溅落炸裂瓶底；而硫在氧气中燃烧的实验中，集气瓶底部放少量水的作用是吸收生成的二氧化硫气体，防止污染空气，故该实验中水的作用与硫在氧气中燃烧时水的作用不相同，说法错误，不符合题意；D、铁丝在氧气燃烧，该反应放出大量热，水的作用是吸收热量，防止高温熔融物溅落炸裂瓶底，说法正确，符合题意。故选：BD。8．研究常见物质的性质据图所示实验，并阅读小资料，回答下列问题。（1）图1集气瓶中加入水的作用是；铁丝下端系一根火柴的目的是：。（2）在图1实验中，可观察到细铁丝在氧气中燃烧的现象是。（3）某同学在该实验过程中，没有观察到铁丝燃烧，可能的原因有______(填标号)。A．铁丝生锈 B．集气瓶底部忘了留少量水C．集气瓶中氧气的浓度太低 D．点燃系在铁丝上的火柴后，太早伸入集气瓶中（4）图2集气瓶中加水的目的为，燃烧的现象是。（5）将两个装满氧气的集气瓶，按图3所示，用带火星的木条分别以A、B两种方式迅速插入，观察到木条复燃，且在A中燃烧比在B中燃烧更旺。从以上实验现象可知氧气的性质有、。【答案】（1）防止高温熔化物溅落炸裂瓶底引燃铁丝（2）剧烈燃烧，火星四射，放热，生成黑色固体（3）ACD（4）吸收二氧化硫，防止污染空气发出明亮的蓝紫色火焰，放出热量，生成一种有刺激性气味的气体（5）助燃性密度比空气大【解析】（1）玻璃是热的不良导体，受热不均会发生炸裂，所以用收集好的氧气做铁丝燃烧实验时，集气瓶底部预留少量的水，其目的是防止高温熔化物溅落炸裂瓶底；铁丝下端系一根火柴的目的是引燃铁丝，故填：防止高温熔化物溅落炸裂瓶底；引燃铁丝；（2）在图1实验中，细铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放热，生成黑色固体，故填：剧烈燃烧，火星四射，放热，生成黑色固体；（3）A、铁丝生锈，导致铁与氧气隔绝，铁丝可能不燃烧，故选项符合题意；B、集气瓶底部忘了留少量水，不会影响氧气的纯度，可能会导致集气瓶炸裂，故选项不符合题意；C、集气瓶中氧气的浓度太低，铁丝可能不燃烧，故选项符合题意；D、点燃系在铁丝上的火柴后，太早伸入集气瓶中，导致火柴消耗过多的氧气，铁丝可能不燃烧，故选项符合题意；故选ACD；（4）硫在氧气中燃烧生成二氧化硫，二氧化硫有毒，会污染空气，图2集气瓶中加水的目的为吸收二氧化硫，防止污染空气，燃烧的现象是发出明亮的蓝紫色火焰，放出热量，生成一种有刺激性气味的气体，故填：吸收二氧化硫，防止污染空气；发出明亮的蓝紫色火焰，放出热量，生成一种有刺激性气味的气体；（5）将两个装满氧气的集气瓶，按图3所示，用带火生的木条分别以A、B两种方式插入，观察到木条复燃，说明氧气有助燃性，且在A中燃烧比在B中燃烧更旺，说明氧气密度比空气大，则从以上实验现象可知氧气的性质有助燃性、密度比空气大，故填：助燃性；密度比空气大。9．根据下列实验装置图，按要求回答下列问题：（1）写出标有序号的仪器名称a；b。（2）若实验室用暗紫色固体制取氧气，该化学反应的符号或文字表达式为；用装置A制取氧气时，在试管口放一团棉花的作用是。（3）停止加热时，为防止倒吸，应先进行的操作是（填“熄灭酒精灯”或“把导管移出水面”）。（4）用上述收集的O2完成如图C所示的实验，观察到木炭在氧气中燃烧发出，放出热量，澄清石灰水。写出木炭在氧气中燃烧的符号或文字表达式。【答案】（1）铁架台集气瓶（2）高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气或防止加热时试管内的粉末状物质进入导管（3）把导管移出水面（4）白光变浑浊或【解析】（1）通过分析题中所指仪器的名称和作用可知，a是铁架台；b是集气瓶；（2）高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，符号或文字表达式为：高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气或；用装置A制取氧气时，在试管口放一团棉花的作用是：防止加热时试管内的粉末状物质进入导管；（3）停止加热时，为防止倒吸，应先进行的操作是把导管移出水面；（4）碳和氧气在点燃的条件下生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，观察到木炭在氧气中燃烧发出白光，放出热量，澄清石灰水变浑浊；符号或文字表达式为：或。综合应用10．用下图所示装置进行下列实验，其中氢氧化钠溶液用于吸收燃烧产生的气体。步骤1：U型管中加入适量硫粉，点燃酒精灯，观察到硫粉熔化、燃烧产生淡蓝色火焰。片刻后从A中通入氧气。步骤2：将硫粉改为木炭，重复步骤1。（1）步骤1中通入氧气后观察到的现象为。。（2）步骤2中木炭发生的化学反应符号表达式为。（3）上述实验步骤1、2均可说明物质燃烧的剧烈程度与有关。【答案】（1）硫燃烧产生明亮的蓝紫色火焰（2）（3）氧气的浓度【解析】（1）从A处改通入氧气，观察到硫燃烧产生明亮的蓝紫色火焰；（2）木炭燃烧产生二氧化碳，符号表达式为：；（3）照步骤1和2，说明氧气的浓度能影响物质燃烧的剧烈程度。11．下图是实验室制取气体的常用装置，请回答下列问题。（1）写出标号仪器的名称：①；②。（2）小安同学想用一定质量的高锰酸钾制取氧气，并通过排水量测定所收集到的氧气体积，请你帮她完成下列分析过程：①若用高锰酸钾制取氧气，选择的发生装置是；写出实验室用高锰酸钾制氧气的文字表达式。若用E装置收集气体，观察到时才能收集。②小安在实验过程中发现F中的水变成了红色，原因是。③若各装置的连接顺序是：，那么F装置内导管“b”或“c”应该怎样延伸？请在图中画出。④若忽略氧气在水中的溶解性，当小安开始做实验时未将装置F装满水，则他最终测得的氧气体积将会。填偏小、偏大或不变（3）若用C装置收集氧气，写出检验氧气是否收集满的方法。（4）乙炔是一种无色、无味、密度比空气略小，不溶于水的气体。实验室用电石固体与水反应制取乙炔。你认为制取乙炔应选择的装置组合是。【答案】（1）长颈漏斗集气瓶（2）A高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气气泡连续并比较均匀地冒出试管口未塞棉花不变（3）将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，说明氧气已收集满（4）BE【解析】（1）由图可知，仪器①的名称为长颈漏斗，仪器②的名称为集气瓶，故填：长颈漏斗；集气瓶；（2）①若用高锰酸钾制取氧气，属于固-固加热型，选择的发生装置是A；高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的文字表达式为高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气；E装置为排水集气法，若用E装置收集气体，观察到气泡连续并比较均匀地放出时才能收集，因为开始冒出的气泡中混有试管中的空气，故填：A；高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气；气泡连续并比较均匀地放出；②小安在实验过程中发现F中的水变成了红色，原因是试管口未塞棉花，加热时粉末状的物质通过导管进入水槽中，故填：试管口未塞棉花；③通过排水量测定所收集到的氧气体积：装置的连接顺序是：a→b→c→d，气体密度比水小会处于水面以上，则氧气从b短管进，水从c长管排出，那么F装置内导管c延伸至瓶底，如图所示，故填：；④若忽略氧气在水中的溶解性，则进入装置F中气体的体积与排出水的体积相同，F是否装满水不会影响最终测得的氧气体积，因此他最终测得的氧气体积将不变，故填：不变；（3）氧气具有助燃性，若用C装置收集氧气，氧气验满的方法是将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，说明氧气已收集满，故填：将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，说明氧气已收集满；（4）实验室用电石固体与水反应制取乙炔，属于固液常温型，选择的发生装置为B，乙炔密度比空气略小，不溶于水，最好采用排水法收集，选择的收集装置为E，故填：BE。12．氧气是一种化学性质比较活泼的气体，可以与许多物质发生化学反应。（1）图甲中水的作用。（2）图乙燃烧的文字表达式为。该反应属于反应（填基本反应类型）。（3）写出丙实验中的实验现象。若实验过程中，没有观察到铁丝燃烧，不可能的原因有（填标号）。A．铁丝未打磨

B．集气瓶底部忘了留少量水C．点燃系在铁丝上的火柴后，太早伸入集气瓶中（4）丁实验观察到木炭在氧气中燃烧比在空气中剧烈，物质燃烧的剧烈程度与有关。【答案】（1）吸收二氧化硫，防止污染空气（2）化合（3）剧烈燃烧，火星四射，放热，生成黑色固体B（4）氧气的浓度【解析】（1）硫在空气中燃烧生成二氧化硫，二氧化硫是有刺激性气味的有毒气体，根据二氧化硫能溶于水的性质可知，图甲中水的作用吸收二氧化硫，防止污染空气。（2）红磷和氧气在点燃的条件下反应生成五氧化二磷，该反应的文字表达式为，该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应。（3）丙实验为铁丝在氧气中燃烧，该实验的现象为剧烈燃烧，火星四射，放热，生成黑色固体。A、铁丝未打磨，铁锈表面由铁锈或污渍，会导致铁丝不能燃烧，故该选项不符合题意；B、集气瓶底部忘了留少量水，可能会导致高温熔融物溅落，炸裂集气瓶底部，不会导致铁丝不能燃烧，故该选项符合题意；C、点燃系在铁丝上的火柴后，太早伸入集气瓶中，火柴燃烧消耗了过多的氧气，会导致铁丝不能燃烧，故该选项不符合题意。故选B。（4）空气中氧气的含量为21%，氧气中氧气的含量为100%，故木炭在氧气中燃烧比在空气中剧烈，物质燃烧的剧烈程度与氧气的浓度有关。13．某化学小组选用如图所示装置进行氧气的实验室制取，请回答下列问题。‍‍（1）仪器①的名称为。（2）若实验室要加热高锰酸钾制取较纯净的氧气，从图甲中应选择的制取装置为，反应的文字（或符号）表达式为。用制得的氧气进行图乙中装置F所示的实验时发现铁丝不能燃烧，可能的原因是，集气瓶底部预留少部分水的原因是。（3）小红同学用装置D收集了一瓶氧气，验证氧气收集满的方法是。（4）若实验室过氧化氢溶液制取氧气选用的发生装置为，原因是。（5）用图乙中G装置收集氧气，气体应从(填字母)端通入。【答案】（1）长颈漏斗（2）AC/CA/氧气不纯（合理即可）防止高温熔融物溅落，炸裂集气瓶（3）将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，说明氧气已收集满（4）B反应物是固体和液体，反应的条件是不加热（5）c【解析】（1）据图可知仪器①的名称是长颈漏斗；（2）加热高锰酸钾制取氧气，属于固体加热型，发生装置应选A；要收集较纯净的氧气，排水法收集的氧气更纯净，收集装置选C。所以制取装置为AC；高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的文字（或符号）表达式分别为、；铁丝在氧气中不能燃烧，可能的原因是氧气不纯（如收集到的氧气浓度不够等）；铁丝在氧气中燃烧时，火星四射，生成的高温熔融物溅落会使集气瓶底部炸裂，所以集气瓶底部预留少部分水的原因是防止高温熔融物溅落，炸裂集气瓶；（3）用向上排空气法（装置D）收集氧气时，验满的方法是将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，说明氧气已收集满；（4）过氧化氢溶液在二氧化锰催化作用下制取氧气，该反应的反应物是固体和液体，反应的条件是不加热的反应，发生装置应选B；（5）氧气的密度比水小，不易溶于水，用图乙中G装置收集氧气，气体应从c端通入，将水从b端排出。14．在实验中，观察和描述实验现象，并分析实验现象得出结论，是学习化学的重要方法。（1）请写出图中仪器名称：A。（2）如图1所示，在铁丝燃烧的实验中，装有氧气的集气瓶底部放入少量水或细沙，目的是；可以观察到的现象是。该反应的文字表达式。（3）小明同学点燃系在光亮螺旋状细铁丝底端的火柴后，立即插入盛满氧气的集气瓶中，细铁丝没有燃烧，原因是。（4）如图2所示，在硫粉燃烧的实验中气瓶底部放入少量水，目的是。硫分别在空气、氧气中燃烧的不同现象，说明了燃烧反应的剧烈程度与有关。（5）如图3所示，在木炭燃烧的实验中，用坩埚钳夹取一小块木炭加热到发红后，伸进一瓶氧气中，观察到的发出白光、放热。进一步证明木炭与氧气的确发生了化学反应的方法是。【答案】（1）燃烧匙（2）防止高温生成物溅落炸裂瓶底剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成黑色固体（3）火柴燃烧消耗了氧气，氧气浓度不够不能使铁丝燃烧（4）吸收二氧化硫，防止污染空气氧气浓度（5）向反应之后的集气瓶内倒入澄清石灰水，振荡，石灰水变浑浊，则说明发生了化学反应【解析】（1）仪器A的名称是燃烧匙。（2）在铁丝燃烧的实验中，装有氧气的集气瓶底部放入少量水或细沙，目的是防止高温生成物溅落炸裂瓶底；铁燃烧的实验现象为剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成黑色固体；铁和氧气在点燃的条件下反应生成四氧化三铁，反应的文字表达式为。（3）点燃系在光亮螺旋状细铁丝底端的火柴后，立即插入盛满氧气的集气瓶中，细铁丝没有燃烧，原因是火柴燃烧消耗了氧气，使集气瓶内氧气浓度不够不能使铁丝燃烧。（4）硫燃烧生成二氧化硫，二氧化硫是有害气体，且二氧化硫易溶于水，所以在硫粉燃烧的实验中气瓶底部放入少量水，目的是吸收二氧化硫，防止污染空气。硫在空气中燃烧的现象是发出淡蓝色火焰，生成有刺激性气味的气体；在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰，生成有刺激性气味的气体，硫在氧气中燃烧的现象比在空气中燃烧的现象剧烈，说明了燃烧反应的剧烈程度与氧气浓度有关。（5）证明反应是否发生可以通过观察反应现象，也可以通过验证生成物来证明，所以进一步证明木炭与氧气的确发生了化学反应，可以通过验证生成物二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，即向反应之后的集气瓶内倒入澄清石灰水，振荡，石灰水变浑浊，则说明发生了化学反应。拓展培优15．根据如图所示装置，回答下列问题

（1）标有“①”的仪器名称是，标有“②”的仪器名称是。（2）实验室用高锰酸钾制取氧气时，可选用的发生装置是(填字母代号)。若用装置收集氧气当观察到时可以开始收集，当观察到时证明氧气收集已满。（3）氨气是一种无色有刺激性气味的气体，密度比空气小，极易溶于水，溶于水形成的溶液是氨水。实验室用加热氯化铵和消石灰的固体混合物制取氨气。则实验室制取氨气选用的发生装置是，收集装置是。(填字母代号)收集好的氨气应放在桌面上(填“正”或“倒”)。（4）工业上用分离液态空气法制取氧气，它与实验室制取氧气的本质区别是：。（5）小明用C装置收集氧气，一段时间后用带火星的木条伸入瓶口、瓶中，都未见木条复燃，原因可能是。【答案】（1）试管集气瓶（2）A导管口有连续均匀气泡产生时集气瓶口有大气泡产生时（3）AD倒（4）工业上液态分离制氧