课题2 氧气 分层作业（9大题型专项练）-2024人教版九年级化学上册（解析版）

课题1我们周围的空气

第2课时空气是一种宝贵的资源

分层作业

基础达标题

一、选择题

1.（25-26九年级-全国-假期作业）空气是一种重要的资源。下列有关空气成分的说法错误的是

A.氮气充入食品包装袋中可延长其保质期

B.二氧化硫、二氧化碳是形成酸雨的主要污染物

C.稀有气体可用于制造电光源

D.燃放烟花爆竹会产生污染空气的气体

2.（24-25九年级上・贵州贵阳-期中）空气是一种宝贵的资源，下列关于空气成分的性质和用途说法不

合理的是

选项用途性质

A氧气用于气割，气焊氧气具有助燃性

B液氮用于冷冻麻醉手术液氮汽化吸热

C稀有气体制作霓虹灯不同的稀有气体颜色不同

D氮气可以用于填充汽艇密度小，化学性质稳定

A.AB.BC.CD.D

3.（24-25九年级下•湖南长沙-阶段练习）性质在很大程度二决定着物质的用途。卜.列空气中各成分用

途和性质不相一致的是

A.氧气可用于医疗急救一一氧气能供给呼吸（化学性质）

B.稀有气体用于霓虹灯一一通电发出不同颜色的光（化学性质）

C.氮气用于食品防腐一一氮气具有稳定性（化学性质）

【）.氢气填充探空气球一一氮气密度小，且具有稳定性（物理和化学性质）

4.（2025•重庆・中考真题）空气是一种宝贵的自然资源。人体吸入空气主要是利用其中的

A.O:B.N2C.CO2D.H2O

5.（25-26九年级-全国•假期作业）广东某中学初三年级学生开展微型空气质量“检测站”的组装与使

用的跨学科实践活动，如图是学生使用组装的微型空气质量“检测站”对当地空气进行检测的结果图，图

中K可能是

2025年2月28FI我省某巾空气质量检测

空气主要污染物（pg/n?）

一氧化碳----------0.5

X---..............9

臭氧---------------80

Pm.--------------------35

二氧化硫------------6

PMf----------------------24

A.氮气B.氧气C.二氧化氮D.二氧化碳

6.（2025•上海崇明-三模）会造成酸雨的物质是

A.一氧化碳B.二氧化流C.臭氧I）.PM2.

7.（25-26九年级上•全国•课后作业）空气质量指数（简称AQI）是定量描述空气质量状况的指标，其

范围0~50、5「1。、10「150、15「200、20:300和300以上，分别对应国家空气质量分级标准中的一级

（优）、二级（良）、三级（轻度污染）、四级（中度污染）、五级（重度污染）和六级（严重污染）。

某日实践小组同学跟随环保部门的工作人员利用微型空气质量监测仪测量本市的空气质量，记录的数据如

下表所示（lmg=1000/g）。下列说法不正确的是（）

PM”NOSO

AQIPM2JX22Oa

5520gg/m360pg/m3O.7rng/m35()ng/m38pg/m56pg/m；

A.污染物X是COB.该市当日空气污染物中含量最少的是5

C.该市当日空气质量指数级别为一级I）.可通过使用清洁能源代替煤和石油改善空气质量

8.（25-26九年级上-全国-课后作业）空气是一种宝贵的资源，其中含量最高且常用作保护气的是

A.氮气B.氧气C.氮气D.二氧化碳

9.（25-26九年级上-安徽•课后作业）物质的性质决定物质的用途。下列不属于氧气用途的是

A.用于气焊B.参与光合作用C.供给呼吸D.用于炼钢

10.（25-26九年级上-全国-诛后作业）液氮是液态的氮气，温度极低，可用于冷冻麻醉等。液氮属于

A.纯净物B.混合物C.无法判断D.稀有气体

11.（25-26九年级上•全国•课后作业）关于空气有下列表述：①空气中氧气的体积分数；②首要污染物；

③空气中氮气的体积分数；④空气质量指数；⑤空气质量级别。其中属于空气质量指数日报主要内容的是

（）

A.①③⑤B.②④⑤C.D.③④⑤

12.（25-26九年级上-安徽-课后作业）人类每时每刻都离不开空气。下列关于空气的说法，正确的是

A.禁止焚烧秸秆有利于保护空气B.也不能用于食品防腐

C.稀有气体约占空气总体积的（D.空气质量指数级别越高，空气质量状况越好

二、填空与简答

13.（25-26九年级上-全国-课后作业）空气中的各种成分都有十分重要的用途。请用字母填空。

A.制成有色电光源B.支持燃烧

C.作保护气D.制氮肥的重要原料

E.炼钢F.光合作用的原料

G.润湿空气，有利于人的呼吸

(1)氧气：o

(2)氮气：。

(3)稀有气体：。

(4)二氧化碳：o

(5)水蒸气：。

14.(2025•湖北黄冈・一模)阅读科普短文。

利用氮氮刀治疗肿瘤

氨氮刀不是•般意义上的手术刀，而是•种低温冷冻微创治疗肿痛的设备，其治疗过程利用氧气降温和氨

气升温，因此被称为氮氮刀。大多数气体遭遇节流后温度将下降，如氢气和氧气。而某些气体，例如氢气

和气气，温度反而上升。

氨氮刀的制冷和加热原理是：当高压气体经针尖突然释放，进入较大空间时，随着压强突然降低，气体会

使局部温度迅速降低或升高。氧气在针尖急速释放，可在几十秒内冷冻病变组织，使其温度降至-140℃至

-160℃,维持15min,关闭氧气，启动氮气：氨气在针尖急速释放，将使病变组织快速升温解冻，从而消

除肿瘤。降温和升温的速度以及冷冻区域的大小与形状都可以在行精确设定和控制，而且鼠氮刀没有化疗

和放疗带来的副作用。

-----独特的实时测温特种材料制成的冷冻刀壁1蜜售沙磬熊鸟

值二(精密工测温电偶)(可承受「4倍于工作压力的气压)，(为刀杆提供绝热保扪)

(1)氮软刀治疗肿瘤的原理是利用氮气和线气的特性，通过改变_____来实现气体对病变组织的快速降温和

升温。

(2)氨氮刀的真空绝缘层能承受高达工作压力四倍的气压，这说明该材料具有很好的性能。

(3)氮和氮气都属于稀有气体，请写出稀有气体的一种用途o

(4)氮氢刀治疗肿瘤的优点之一是o

15.(24-25八年级上•山东德州•阶段练习)空气是人类生产生活的重要资源。揭示雾霾的纪录片《穹顶

之下》引起了人们对空气质量的高度关注。结合空气的成分回答下列问题：

(1)我国的神舟号系列载人飞船发射成功，使飞天的梦想成为现实。火箭发动机里使用液态氧，利用氧气的

性质是<.

(2)空气中某种成分在通电时能发出不同颜色的光，可制成多种用途的电光源。该成分是，体积分

数大约为o

(3)氮气可以作为食品包装中的保护气是利用氮气的化学性质。

(4)夏季盛放冰激凌的杯子外壁上附有一层水珠，则说明空气中含有o

(5)我国建立重污染天气检测预瞥系统。下列项目不属于监测范围的是(填序号)

A.二氧化硫(S02)B.二氧化碳(C02)C.PM2.5I).二氧化氮(N02)

(6)臭氧(P)能吸收大部分紫外线，保护地球生物。它属于(填“纯净物”或“混合物”)。

(7)我国推进生态文明建设，为改善空气质量，提出一条有效防治措施：o

能力提升题

一、选择题

1.(24-25九年级上-广东佛山-期中)生机勃勃的地球离不开空气，下列关于空气的成分性质与用途不

相符的是

A.氮气化学性质不活泼一一用于食品保护气B.氧气具有助燃性一一用作燃料

C.液氮温度低一一作氨氮刀治疗肿瘤D.稀有气体通电发光一一制作霓虹灯

2.(24-25九年级上•重庆-阶段练习)物质的性质与用途具有密切联系，下列对应关系中完全正确的一

组是

选项物质的用途主要利用的性质性质类别

A氧气用于炼钢氧气的可燃性化学性质

B医用酒精用于伤口消毒酒精的挥发性物理性质

C氮气用作焊接金属时的保护气氮气不活泼化学性质

D稀有气体用于霓虹灯稀有气体在通电时能发出不同颜色的光化学性质

A.AB.BC.CD.D

3.(24-25九年级上•山东青岛-期中)某地的空气质量报告如图所示，下列说法正确的是

污染指数一氧化碳0.5

八YQ

臭氧80

(35)

PM1。35

1JPM”24

0500二氧化硫6

A.X可能是二氧化碳B.“污染指数”越小，空气质量越好

C.当日CO未对该地空气造成污染D.当日的首要污染物为可吸入颗粒物

4.(24-25九年级上•天津和平•阶段练习)国家正在深入推进环境污染防治，持续深入打好磕天、碧水、

净土三大保卫战。空气是一种宝贵的资源，下列有关空气及其成分的说法正确的是

A.常温下氮气化学性质不活泼，可用作食品防腐的保护气

B.空气中含量最多的是氧气，质量分数约为2陶

C.稀有气体在通电时发出不同颜色的光，是化学变化

D.目前计入空气质量指数的有害气体主要包括二氧化硫、二氧化碳、臭氧等

二、填空与简答

5.（24-25九年级上•山东河泽-阶段练习）填空。

（1）人类每时每刻都离不开空气，没有空气就没有生命。根据空气中物质的相关知识完成卜列问题。

①人类时刻离不开空气，原因是空气中的氧气能0

②空气成分中可做多种电光源的是o

③能充入食品包装中用以防腐的气体是。

④能使澄清的石灰水变浑浊的气体是。

（2）防治空气污染、改善生态环境已成为全民共识。

①目前计入空气污染指数的项目中除了可吸入颗粒物、臭氧外，还包括下列的（填字母）。

A.一氧化碳B.二氧化碳C.二氧化硫D.二氧化氮

②PM2,是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，主要来刍化石燃料的燃烧和飘尘。下列措施能减少

PM?5污染的是（填字母）。

A.焚烧秸秆B.用太阳能发电C.大量烧煤取暖

③根据表中内容，当日空气质量最好的城市是（填城市名称）。

城市首要污染物空气污染指数空气质量级别

甲无34I

乙一氧化硫97II

丙可吸入颗粒物119III

6.（24-25九年级上-辽宁营口-阶段练习）空气是生命赖以存在的物质基础，也是人类生产活动的重要

资源。

（一）空气中各成分的性质和用途

（1）耗时近11个月，瑞士艺术家用灯光秀迎接中国龙年春节的到来。制造五光十色的霓虹灯利用的是空气

中含•的，利用了其（填“物理性质”或“化学性质”）。

（2）工业采用法制氧气。先将空气液化，然后逐渐升温，就可得到较纯的液态氧，此法说明氧

气的沸点比氮气的0

（二）空气中氧气含量的测定

氧气在化学中有着举足轻重的地位，实验小组的同学用下图装置测定空气中氧气含量。

⑶如图1所示，用红磷在空气中燃烧来测定空气中氧气含量，发生反应的符号表达式为。实验中测

出的氧气含量常常远低于1/5,其原因可能是(任写一点)。

【实验改进】

改进一：点火方式改进。

(4)如图2所示，利用电热丝通电放出热量引燃红磷，其优点是(写一点)。

改进二：测量方式改进。

为了帮助同学们更好地理解空气中氧气含量测定的实验原理，老师用气压传感器测定了图1装置内的压强

变化，其变化情况如图3所示。

(5)用木炭代替红磷完成此实验，集气瓶内气压变化趋势与图3(填“相同”或“不同”)。写出

你认为的观点。

改进三：反应原理的创新。

小明利用测定空气中氧气含量，已知发热剂的主要成分为铁粉、炭粉、水和食盐等，反应原理可简化为铁

生锈消耗集气瓶中的氧气。得数据如表：

实验前的体积实验后的体积

集气瓶内空气量筒内水量筒内剩余水

250mL180mL129mL

(6)根据表中数据计算得出空气中氧气的体积分数约为。

(三)空气的污染和防治

以下是国家关于空气污染指数与质量级别、质量状况的对应关系表:

污染指数51-100101-200201-250251-300300以上

质量级别IIIIIN⑴IV(2)V

质量状况良好轻度污染中度污染中度重污染重度污染

(7)大石桥市2024年10月8日的空气污染指数为66〜76,根据上表的信息判断我市当天的空气质量级别和

空气质量状况分别为、。

(8)计入空气污染指数的项目中除了可吸入颗粒物外，还包括(填序号)

①一氧化碳②稀有气体③二氧化硫④二氧化碳⑤二氧化氮

(9)为了提高大石桥市的空气质量，你认为应该采取的措施有：。

C拓展培优题

1.（2025•四川眉山・中考真题）空气中的各种成分广泛应用于工农业生产、医疗和科研等领域，下列有

关空气的说法正确的是

A.干净的空气是纯净物

B.氮气约占空气质量的78%

C.空气中含有氧气，因此空气可直接用于医疗急救

D.空气中的稀有气体占比虽然很小，但用途广泛

（2024•内蒙古赤峰-中考真题）空气是地球上宝贵的自然资源，人类对空气的认识经历了漫长的研究和

探索过程。完成下面小题。

2.18世纪70年代，拉瓦锡通过定量实验证明了空气是混合物，其中约占空气体积1的气体是

A.N2B.O2C.CO2D.H2O

3.随着科技的发展.空气中各成分的应用越来越广泛。下列用途主要利用物理性质的是

A.氮气一一充氮包装B.氧气一一医疗急救

C.稀有气体一一激光技术I）.二氧化碳一一气体肥料

4.如图是测定空气中氧气含量的改进实验装置（夹持装置已省略），对该实验认识正确的是

A.现象：实验过程中，红磷燃烧，产生大量白雾B.推论：实验后，玻璃管中剩余气体具有可燃性

C.分析：红磷的量多或少，都不会影响实验结果D.评价：用改进装置实验，能减少对空气的污染

5.（2023•辽宁盘锦・中考真题）空气是一种宝贵的资源，有关叙述正确的是

A.氧气具有可燃性，可以作燃料

B.稀有气体可制成多种用途的电光源

C.氮气的化学性质比较活泼

D.大气污染物主要包括SO2、CO?、NO?等

课题2氧气

目录导航

题型01氧气的物理性质

题型02物质在氧气中的燃烧

题型03不同物质在氧气中燃烧的比较

题型04物质在不同浓度氧气中反应的比较

题型05化合反应

题型06氧化反应与缓慢氧化

题型07反应的文字表达式的书写

题型08氧气的性质与用途的关系

题型01氧气的物理性质

知识积累

①常温常压下，氧气是一种无色、无臭的气体。

物理性质②在标准状况下，氧气的密度为1.429g/L,比空气的密度（1.293g/L）略大。

③氧气不易溶于水,在室温下，1L水只能溶陋约30mL氧气

气态坦8=2鸳态JOIkP—固态

三态变化

（无色）,（淡蓝色）（淡蓝色雪花状）

贮存工业生产的氧气，一般加压贮存在蓝色的钢瓶中

典例精讲〉】

【典例1】下列关于氯气物理性质的叙述中，不本碘的是

A.通常情况下，氧气是无色、无味的气体

B.氧气的密度比空气略大

C.氧气可以溶解于水

D.液态氧是无色的，固态氧是淡蓝色的

【答案】D

【解析】A、在通常情况下，氧气确实是无色、无味的气体，这是氧气常见的物理性质，该选项叙述正确,

不符合题意；

B、氧气的密度为L429g/L,空气的密度约为1.293g/L,氧气的密度比空气略大，该选项叙述正确，不符合

题意；

C、在室温下，1L水中大约能溶解30mL氧气，氧气可以溶解于水，该选项叙述正确，不符合题意；

D、液态氧是淡蓝色的，固态氧也是淡蓝色的，而不是液态氧无色，该选项叙述错误，符合题意；。

故选D。

【变式Li】在攀登珠穆朗玛峰活动中，运动员需要携带氧气瓶，这是因为氧气

A.能支持燃烧B.密度比空气大C.无色无味D.能供给呼吸

【答案】D

【解析】在攀登珠穆朗玛峰活动中，运动员需要携带氧气瓶，这是因为氧气能供给呼吸；

故选D。

【变式1-2］下列对氧气的描述中，不正确的是

A.鱼类能在水中生存是因为水中溶有少量的氧气

B.将木炭放入盛有氧气的集气瓶中，木炭会立即燃烧起来

C.物质与氧气发生化学反应的剧烈程度和氧气的浓度有关

D.通常状况下，氯气是一种无色、无臭的气体

【答案】B

【解析】A、氧气不易溶于水，鱼类能在水中生存是因为水中溶有少量氧气，选项正确；

B、木炭燃烧需要点燃，先将木炭烧至红热，再将其放入盛有氧气的集气瓶中，直接将木炭放入盛有氧气的

集气瓶中，木炭不会燃烧起，选项错误；

C、物质和氧气发生化学反应的剧烈程度跟氧气的浓度有关，氧气浓度越高反应越剧烈，如硫在空气中燃烧

产生微弱的淡蓝色火焰，在氧气中燃烧产生明亮的蓝紫色火焰，选项正确；

D、通常状况下，氧气是一种无色、无臭的气体，选项正确：

故选B。

【变式下列关于氧气的物理性质的说法正确的是

A.通常状况下，氧气是无色无味的气体

B.鱼、虾能在水中生存是因为氧易溶于水

C.氧气的密度比空气的密度小

D.在一定条件下，氧气能变成白色的固体

【答案】A

【脩析】A、通常状况下，氧气是无色无味的气体，选项正确；

B、色、虾能在水中生存是因为水中溶有氧易，但氧气不易溶于水，在室温下IL水中只能溶解约30ml氧气，

选项错误；

C、在标准状况卜，氧‘I的密度是1.429g/L,空,I的密度是1.293g/L,氧气的密度比空气略大，选项错误；

D、氧气在lOlkPa、-218.8C变为淡蓝色固体，选项错误。

故选：Ao

题型02物质在氧气中的燃烧

知识积累〉

（1）木炭与氧气反应

实验现象

①在空气里燃烧发出红光，放出热量，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体

②在氧气里燃烧发出白光，放出热量，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体

文字表达式木炭+氧气二氧化碳

①木炭是灰黑色固体。

②木炭燃烧实验中，夹木炭的生埸钳应由上而下慢慢伸入瓶中,目的是使木炭和氧气充分反应，使现象更

明显。

（2）硫与氧气反应

实验现象

①在空气里燃烧发出微弱的淡蓝色火焰，放出热量，生成有刺激性气味的气体

②在氧气里燃烧发出明亮的蓝紫色火焰，放出热量，生成有刺激性气味的气体

文字表达式硫+氧气=逑-》二氧化硫

土陶懿噩

①硫俗称硫磺或硫黄，淡黄色固体。

②硫的用量不能过多，防止对空气造成污染。

③实验应在酗援中进行或排风设备下进行该实验

④在实验的集气瓶底部加少量水（或碱液）目的是吸收生成的二氧化硫，减少空气污染。

（3）铁与氧气反应

实验现象

①在空气中，铁丝只能产生红热现象，不能燃烧。

②在氧气中，铁丝剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成黑色固体

文字表达式铁+氧气・点:燃》四氧化三铁

①铁丝是银白色的固体,铁粉是黑色固体粉末。

②铁丝要用砂纸打磨处理目的：除锈。

③将细铁丝盘成螺旋状的目的：增大铁丝与氧气的接触面积，聚集热量，利于铁丝持续燃烧。

④火柴的作用：引燃细铁丝。

⑤待火柴快燃尽时再把铁丝插入集气瓶中：以免火柴燃烧消耗过多氧气，使现象不明显。

⑥集气瓶底部要预先装少量的水或铺一薄层细沙，防止生成的高温熔融物溅落使集气瓶底炸裂。

萄帝捶:荡前茬寂耳吊赫施氏釐矫够痫就“透写颗而磁看买「拓而裱瀛买7渤届襁

得越剧烈;某些在空气中不能燃烧的物质可以在氧气中燃烧，例如铁.

典例精讲

【典例2】氧气的化学性质比较活泼，能与多种物质反应。下列对•有关反应的描述正确的是

A.红磷在空气中燃烧，产生大量白雾

B.在点燃的条件下，硫在氧气里燃烧，发出蓝紫色火焰，生成无色无味的气体

C.铁、硫、蜡烛在氧气中的燃烧都是化合反应

D.物质与氧气发生的反应属于氧化反应，氧气具有氧化性

【答案】D

【解析】A、红磷空气中燃烧，产生大量白烟，没有白雾，不符合题意；

B、硫在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，生成具有刺激性气味的气体，不符合题意；

C、铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，硫在氧气中燃烧生成二氧化硫，这两个反应均符合"多变一''的特点,

属于化合反应；蜡烛在氧气中燃烧生成二氧化碳和水，不属于化合反应，不符合题意：

D、物质与氧发生的反应属于氧化反应，氧气具有氧化性，符合题意；

故选D。

举一反三

【变式2・1】烟花可以为节日增添氛围，硫磺、木炭、磷、铁粉等是制作烟花的主要化学原料。下列关于燃

放烟花产生的现象中，描述不正确的是

A.有热量放出B.会闻到刺激性气味C.火星四射D.生成二氧化碳气体

【答案】D

【解析】A、燃烧反应均会释放热量，则烟花燃放时有热量放H,说法正确，不符合题意；

B、硫磺燃烧生成有刺激性气味的二氧化硫气体，因此燃放烟花时会闻到刺激性气味，说法正确，不符合题

意；

C、铁粉燃烧时火星四射，因此燃放烟花时火星四射，说法正确，不符合题意：

D、木炭燃烧生成二氧化碳气体是实验结论而不是实验现象，说法错误，符合题意。

故选:Do

【变式2・2】柯柯同学和化学兴趣小组的同学们，在实验室里设计了关于氯气的两个性质实验，如图甲、乙

所示，下列叙述正确的是

C.反应都放出热量D.铁丝和硫都能在空气中点燃

【答案】C

【解析】A、铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁固体，硫在氧气中燃烧生成二氧化硫气体，说法错误，不符

合题意；

B、铁丝在氧气中燃烧的实验中，集气瓶底部放入水的作用是防止高温熔融物溅落炸裂瓶底；硫在氧气中燃

烧的实验中，集气瓶底部放入水的作用是吸收生成的二氧化硫，防止污染空气，说法错误，不符合题意；

C、铁丝在氧气中燃烧、硫在氧气中燃烧均放出热量，说法正确，符合题意；

D、铁丝在空气中不能燃烧，硫在空气中能燃烧，说法错误，不符合题意。

故选：Co

【变式2・3】硫、碳、蜡烛在氧气中燃烧，产生的共同现象是

A.都有无色、无臭气体产生B.都有淡蓝色火焰

C.都能发光、放热D.都有水珠生成

【答案】C

【解析】A、碳、蜡烛在氧气中燃烧均有无色无味气体产生，硫燃烧产生的二氧化硫带有刺激性气味，选项

错误；

B、硫在氧气中燃烧产生蓝紫色火焰，碳和蜡烛在氧气中燃烧都发白光，选项错误；

C、反应都发光、放热，选项正确；

D、碳在氧气中燃烧，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体；硫燃烧产生一种具有刺激性气味的气体；均没有

水珠生成，选项错误；

故选C。

题型03不同物质在氧气中燃烧的比较

典例精讲

（2）实验二：铁丝在氧气中剧烈燃烧，实验时，系火柴的作用是；该反应的文字表达式（或者符

号表达式）为,该反应的基本反应类型为。

（3）实验三：木炭在氧气中燃烧后，验证产物是二氧化碳的需要用到的试剂是。

（4）实验四的正确选择药品是实验成功的关键，实验中对药品的选择合理的是o

A.红磷要少量B.红磷要足量C.反应生成的产物不能为气体

（5）实验一、二、四中都要在集气瓶下面放少量的水，实验一中放水的作用是由此推测，二氧

化硫具有的物理性质之一是o

（6）从反应角度分析，以上四个反应的相同点是（可多选）。

A.都是分解反应B.都放出热量

C.产物常温下都是固体D.都是化合反应

【答案】（1）明亮的蓝紫

（2）引燃铁丝铁丝+氧气点燃四氧化三铁/反+02空尸％。4化合反应

（3）澄清石灰水

（4）BC

（5）吸收生成的二氧化硫，防止污染空气易溶于水

（6）BD

【蟀析】（1）硫粉在氧气中燃烧，产生明亮的蓝紫色火焰；

（2）铁丝燃烧实验中，火柴燃烧能引燃铁丝；铁丝燃烧生成四氧化三铁，反应的文字表达式为：

占燃.我

铁丝+氧气……泗氧化三铁，符号表达式为Fe+O2TFeQj该反应符合“多变一”，属「化合反应；

（3）二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，验证二氧化碳用澄清石灰水；

（4）A、实验四为测定空气中氧气的含量，若红磷少量，不能将氧气消耗完，测定结果不准确，该选项不

合理：

B、红磷足量，才能将氧气完全消耗，该选项合理；

C、若产物为气体，则不能形成准确的压强差，会对实验结果有影响，该选项合理；

故选BC；

（5）硫燃烧生成的二氧化硫有毒，则实验一中水的作用为吸收生成的二氧化硫，防止污染空气；水能吸收

二氧化硫，说明二氧化硫易溶于水；

（6）A、四个反应均为多种物质生成一种物质的反应，属于化合反应，该选项不符合题意；

B、四个反应均属于燃烧，燃烧反应均放出热量，该选项符合题意；

C、硫燃烧生成的二氧化硫为气体，木炭燃烧生成二氧化碳气体，不是固体，该选项不符合题意；

D、结合前面分析可知，四个反应均为化合反应，该选项符合题意。

故选BDo

举一反三

【变式3・1】化学科学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：

（I）实验一：木炭在图（坎①”或“②"）中燃烧更剧烈.说明燃烧的剧烈程度与有关c

（2）实验二：图④中铁丝在氧气中燃烧的现象是.集气瓶中预先放入一些水的目的是o铁丝燃

烧的符号表达式为。

（3）实验三：写出图⑥硫燃烧的产物：；其产物是目前计入空气质量评价的一种主要污染物，除此

以外还有.列出一种即可）可吸入颗粒物.细颗粒物和臭氧也是主要污染物。

【答案】（1）②氧气浓度

（2）剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，放出大量的热防止高温熔融物溅落，炸裂瓶底Fe+O2

二FesCU

（3）二氧化硫/SO2一氧化破/二氧化氮/CO##N02

【解析】（I）实验一：木炭在图②中燃烧更剧烈，因为②中是纯氧，①中是空气，氧气浓度不同。说明燃

烧的剧烈程度与氧气浓度有关；

（2）图④中铁丝在氧气中燃烧的现象是剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，放出大量的热；细铁丝在氧

气中燃烧放出大量的热，生成物的温度较高，集气瓶中预先放入一些水的目的是防止高温熔融物溅落，炸

裂瓶底；铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁，符号表达式为Fe+Ch管Fe-Q。

（3）图⑥硫燃烧的产物是二氧化硫（S02）；目前计入空气质量评价的主要污染物除二氧化硫外，还有一

氧化碳（CO）、二氧化氮（NO?；等（列出一种即可）。

【变式3・21整理归纳。如图是硫粉、红磷.、光亮的细铁丝分别在氧气中燃烧的实验装置。小文对三个实验

（1）共同点：在反应条件方面，都需要;在能量变化方面，都（填“放出”或“吸收”）热量；在

基本反应类型方面，都属于反应。

（2）不同点：（写一点）

（3）水的作用：如图，甲中水的作用是；甲、丙中集气瓶内的水能用细沙代替的是。测定空气

中氧气含量实验中，选择红磷而不选择木炭或铁丝，考虑的因素有（多选，填序号）。

A.可以消耗空气中的氧气

B.除氧气外不与空气中的其他成分反应

C.生成物不是气体

D.与氧气反应有明显的现象

（4）铁丝在氧气中燃烧的现象为,铁丝在氧气中燃烧的文字或符号表达式为。

【答案】（I）点燃放出化合

（2）硫燃烧产物为气体，磷、铁燃烧产物为固体（合理即可）

（3）吸收二氧化硫，以免污染空气丙ABC

（4）剧烈反应、火星四射，生成黑色固体铁+氧气揪八桃四氧化三铁或FC+OZ-^FCJO,

【解析】（1）三个实验有一些共同的特点：在反应条件方面，三个实验都要点燃；在能量变化方面，三个

实验都是放热；在反应的基本类型方面，三个反应都是“多变一”的化合反应。故填点燃；放出；化合；

（2）硫在氧气中燃烧是产生明亮的监紫色火焰，发出热量，生成有刺激性气味的气体，磷在氧气中燃烧产

生大量白烟，放出热量，铁在氧气中剧烈反应、火星四射，生成黑色固体，所以三者的不同点为硫燃烧产

物为气体，磷、铁燃烧产物为固体。故填硫燃烧产物为气体，磷、铁燃烧产物为固体（合理跳可）；

（3）甲中生成的二氧化硫是空气污染物，易溶于水且能与水反应，水的目的是吸收二氧化硫，以免污染空

气：细铁丝在氧气中燃烧放出大量的热，生成物的温度较高，丙中水的作用是防止反应生成的固体熔融物

溅落瓶底，致使集气瓶炸裂；甲中水吸收二氧化硫，不可及细沙代替，而丙中集气瓶内的水隔绝固体与集

气瓶接触，能用细沙代替；故填吸收二氧化硫，以免污染空气；内；

A、红磷能在空气中燃烧生成大量白烟（固体），而木炭能在空气中燃烧生成二氧化碳气体，使得形成的气

压差误差过大，孤儿不能使用木炭，而铁丝不能在空气中燃烧，不能用于该实验，故A正确；

B、该实验中需要精确测定消耗氧气的体积，所以要求实验材料不能和除了氧气以外的气体发生反应，故B

正确；

C、测定空气中氧气含量实验中，需要根据进入集气瓶内水的体积测定氧气体积，所以需要反应物能和氧气

反应，且生成物不能是气体，故C正确；

D、该实验是靠测定进入锥形瓶中的水的体积来测定氧气的体积，对于反应现象无硬性要求，故D错误；

故选ABC：

（4）铁丝在氧气中反应时，剧烈反应、火星四射，生成黑色固体四氧化三铁，其文字表达式为

铁+氧气揪点怫四氧化三铁，其符号表达式为Fc+53UFeq4。故填剧烈反应、火星四射，生成黑

色固体；铁+氧气掀’做井四氧化三铁或Fe+O2-ZFe,O4；

【变式3・3】化学科学十分重视实证和埋性思维。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。下图所示是探究氯气化学性质的实验，请回答：

（I）实验一：图③的实验目的是O木炭燃烧的符号表达式为

（2）实验二：图⑤中集气瓶底少量水的作用是，可观察到的现象是：细铁丝在氧气中

发生反应的符号表达式为

（3）实验三：对比硫在空气和氧气中燃烧的现象可以得出的结论是氧气浓度越大，燃烧越,反

应的符号表达式为o

（4）比较归纳：①根据上述实验，说明氧气的化学性质（填“活泼”或“不活泼”）。

②化较三个反应的符号表达式，共同点有（任答一点）。

【答案】（1）检验生成物二氧化碳c+O』fco?

（2）防止高温熔融物溅落炸裂集气瓶底剧烈燃烧，火星四射，发出大量的热，生成黑色固体

点燃

Fe+O2->Fe.O4

占燃

⑶剧烈S+OJTSO]

（4）活泼都有氧气参加（合理即可）

【解析】（1）二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,澄清石灰水用于检验二氧化碳.故③的实验目的是检验木

炭燃烧的产物二氧化碳；

木炭燃烧生成二氧化碳，符号表达式为：c+ojlco?；

（2）图⑤为铁丝在氧气中燃烧，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，为防

止高温熔融物溅落炸裂瓶底，所以会在集气瓶底放少量的水；

铁丝燃烧生成四氧化三铁，符号表达式为：尸e+O「彗&

（3）做硫在氧气中燃烧实验时，观察到硫在氧气中比在空气中微烧得更旺，说明氧气浓度越大，燃烧越剧

烈；

硫燃烧生成二氧化硫，符号表达式为：s+ojMso?；

（4）①根据上述实验，氧气能与硫、碳、铁等多种物质反应，说明氧气的化学性质活泼；

②比较三个反应的化学方程式，共同点有：都有氧气参加反应（或生成物只有一种等）（合理即可）。

题型04物质在不同浓度氧气中反应的比较

典例精讲

【典例4］实验小组研究影响铁丝在氧气中燃烧效果的因素。

（1）铁丝在氧气中燃烧的文字表达式为

实验一：探究铁丝直径和数量对燃烧效果的影响

每次均收集相同体积的纯氧，按如表列出的方案，点燃铁丝后拍照记录燃烧现象（燃烧时光圈越大、燃烧时

间越长，代表燃烧效果越好）。

序铁丝直径

铁丝数量燃烧现象

号/mm

燃烧光圈直径约为1.0cm,燃烧时间约为5

10.201根铁丝

秒

2根铁丝（拧成一燃烧光圈直径约为20cm,燃烧时间约为7

20.20

股）秒

3根铁丝（拧成一燃烧光圈直径约为2.4cm,燃烧时间约为8

30.20

股）秒

燃烧光圈直径约为3.4cm,燃烧时间约为8

40.381根铁丝

秒

（2）探究铁丝数量对燃烧效果影响的实验序号为

（3）依据实验一可推知：0.38mm铁丝的燃烧效果好于0.20mm铁丝的，其证据是

实验二：探究氧气浓度对燃烧效果的影响

在体积相同的集气瓶中，收集不同浓度的氧气，按下表列出的方案，重复实验。

序铁丝直径铁丝数氧气浓

燃烧现象

号/mm量度

50.381根铁丝100%燃烧光圈直径约为3.4cm,燃烧时间约为8

秒

燃烧光圈直径约为2.6cm,燃烧时间约为7

690%

秒

燃烧光圈直径约为2.0cm,燃烧时间约为6

730%

秒

燃烧光圈直径约为1.4cm,燃烧时间约为5

870%

秒

960%铁丝发红，较难燃烧

（4）由实验二可得结论：铁丝直径和数量等条件相同时，氧气浓度在60%~100%范围内,

（5）上述实验中，用1根铁丝进行实验，燃烧效果最好的实验条件是一。

（6）实验二没有进行氧气浓度为50%的实验，理由是v

【答案】（1）铁+氧气3U四氧化三铁

（2）1、2、3

（3）对比实验I和4,实验4中的燃烧光圈直径更大，燃烧时间更长

（4）氧气浓度越高，燃烧效果越好

（5）直径为0.38mm,氧气浓度为100%

（6）氧气浓度为60%时，铁丝已经较难燃烧

【解析】（1）铁丝燃烧生成四氧化三铁，反应的文字表达式为铁+氧气四氧化三铁：

（2）探究铁丝数量对燃烧效果影响的实验中需要铁丝的数量为变量，其他实验数据需要相同，根据表格的

实验数据选择1、2、3组实验为对比实验；

（3）对比实验1、4可知，铁丝数量相同，但铁丝直径不同，巨实验4的铁丝直径较大，燃烧光圈直径更

大，则可推知：0.38mm铁丝的燃烧效果好于0.20mm铁丝的；

（4）由实验二可得结论：铁丝直径和数量等条件相同时，氧气浓度在60%〜1（）0%范围内，氧气浓度越高，

燃烧效果越好；

（5）根据上述实验分析可知，用1根铁丝进行实验，燃烧效果最好的实验条件是直径为0.38mm,氧气浓

度为100%；

（6）氯气浓度为60%时，铁丝已经较难燃烧，则实验二没有必要进行氧气浓度为50%的实验，

E53>

【变式4・1】有学者提出“铁丝燃烧绕成螺旋状，是为了防止燃烧点因迅速上升到集气瓶内氧气低浓度区而

熄灭:据此，某化学兴趣小组的同学决定对铁丝在氧气中燃烧进行更深入的探究。

活动一：探究铁丝燃烧产生"火星四射’'现象的原因

【实验1】取粗细相同、含碳量不同的细铁丝，分别在氧气中燃烧，记录实验现象如下表所示。

铁丝含碳

00.2%0.38%

量

实验现象无火星，燃烧处熔成小球有短暂火星四射现象火星四射，现象明显

（1）分析上述实验现象，铁丝燃烧产生“火星四射”现象可能和有关；实验中（选填“能”或“不

能”）以是否产生“火星四射''的现象作为衡量铁丝是否燃烧的唯一标志。

活动二：探究铁丝燃烧时长的影响因素

【实验2】如图1所示，从同一长铁丝上分别截取三根长度相同的铁丝，将其中一根拉直、另两根绕成直径

大小不同的螺旋状，下端分别系上燃着的火柴进行燃烧实验。每种形状的铁丝平行测量3次，所测得的实

图2

（2）实验中，点燃火柴后,将铁丝插入盛有氧气的集气瓶中的最佳时机是待火柴快燃尽时，不宜过早，其

目的是,故进行该实验时，选择容积为（选填“125”或“250”）mL的集气瓶更容易成功。

（3）分析图2数据可知，实验中不管铁丝形状如何，其燃烧时长均在曲线附近，说明燃烧时长与铁丝是否

绕戌螺旋状（选填“有关”或“无关”）；铁丝在氧气中剧烈燃烧的时长与集气瓶内氧气的起始浓度的关系

是一。

活动三：探究铁丝燃烧的产物是FQO,而不是Fez。：,的原因

【查阅资料】FeQj和Fez。,的分解温度、Fe的熔点如下表所示,

物质Fe.QFezOsFe

分解温度

15381400—

/℃

熔点/℃1535

【理论探讨1

（4）结合表中数据，可推知铁丝在氧气中燃烧时产生的高温应在,在此温度范围内（填

化学式）已分解，所以铁丝在氧气中燃烧的产物是FeQ4。

【反思与拓展】

（5）理论上，铁丝燃烧后固体的质量会增加。分析多组实验发现，铁丝在未发生熔断的情况下，铁丝燃烧

前后固体的质量差别不大，其原因可能是o

【答案】（1）铁丝含碳量不能

（2）防止火柴燃烧消耗更多氧气，使集气瓶内氧气浓度偏低，使铁丝不能燃烧250

（3）无关相同条件下，氧气起始浓度越高，剧烈燃烧时长越短

（4）1535℃〜1538CFezCh

（5）铁丝燃烧时火星四射，熔融状态的铁及其氧化物向四周飞溅，导致固体质量减少

【解析】（1）铁丝含碳量为。时，无火星，燃烧处熔成小球，铁丝含碳量为0.2%时，有短暂火星四射现象，

铁丝含碳量为0.38%时，火星四射，现象明显，因此可知，铁丝燃烧产生"火星四射''现象可能和铁丝含碳量

有关；根据实验I数据，铁丝含碳量为。时，无火星，燃烧处烙成小球，说明燃烧确实发生了，因此不能

以是否产生“火星四射”的现象作为衡量铁丝是否燃烧的唯一标志；

（2）将铁丝伸入盛有氧气的集气瓶中的最佳时机是待火柴快燃尽时，因为火柴燃烧也会消耗氧气，防止火

柴燃烧消耗更多氧气，使集气瓶内氧气浓度偏低，使铁丝不能燃烧；故进行该实验时，选择容积为大的集

气瓶，250mL的集气瓶更容易成功，因为大的集气瓶中氧气含量多；

（3）实验中发现不管铁丝形状如何，其燃烧时长均在曲线附近，说明：相同条件下，铁丝的形状对铁丝燃

烧时长影响不大，则燃烧时长与铁丝是否绕成螺旋状无关；由图可知，相同条件下，集气瓶内氧气的起始

浓度越大，铁丝剧烈燃烧时长越短，说明铁丝剧烈燃烧时长主要与氧气起始浓度有关；

（4）结合表中数据，铁熔点是1535C,四氧化三铁的熔点是1538c，可推知铁在氧气里燃烧时产生的高

温应在1535c~1538C,FezCh已分解，所以铁在氧气里燃烧的产物是FeQ“：

（5）铁燃烧是和氧气反应生成四氧化三铁，理论上，反应后质量应增加，但实验中，铁丝燃烧时火星四射，

熔融状态的铁及其氧化物向四周飞溅，导致固体质量减少。

【变式4・2】化学小组的同学在学习了氧气的性质后，确定了“可燃物燃烧的剧烈程度与哪些因素有关”的课

题进行探究。

【提出问题】可燃物燃烧的剧烈程度与哪些因素有关？

【猜想与假设】可能与氧气的浓度有关。

【设计并完成实验】按下表进行实验，并记录反应的现象。

实验编可燃物种集气瓶中气

反应现象

号类体

①细铁丝空气无现象

②硫粉空气?

③细铁丝氧气火星四射，放热，生成黑色固体

产生蓝紫色火焰，放热.生成有刺激性气味的气

④硫粉氧气

体

【分析现象，得出结论】

（1）表格中实验②中的现象是,

（2）写出铁丝在氧气中燃烧的文字表达式____。

（3）由实验对比，证明猜想合理：由实验①②对比，说明可燃物燃烧的剧烈程度还与有关。

【反思】

（4）请举一例“氧气的浓度影响可燃物燃烧的剧烈程度”的例子。

【答案】（1）产生淡蓝色火焰，放热，生成一种有刺激性气味的气体

占燃

（2）铁+氧气四氧化三铁

（3）①@/②④可燃物种类

（4）木炭在空气中燃烧，发出红光，在氧气中燃烧，发出白光（或带火星的木条在空气中不能复燃，而在

氧气浓度较大时可复燃，说明氧气的浓度越大，可燃物燃烧越剧烈）

【蟀析】（1）硫粉在空气中燃烧产生淡蓝色火焰，放热，生成一种有刺激性气味的气体，所以表格中实验

②中的现象是：产生淡蓝色火焰，放热，生成一种有刺激性气味的气体。

（2）铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁，反应的文字表达式为：铁+氧气」四氧化三铁。

（3）对比实验必须控制变量唯一性，当只有一个条件不同时，才可推知该条件对实验是否有影响。由实验

①③或②④对比，证明猜想合理；由实验①②对比，说明可燃物燃烧的剧烈程度还与可燃物种类有关。