中考复习氧气的性质用途和制备 专题训练

中考复习氧气的性质用途和制备 专题训练

中考总复习：氧气的性质、用途和制取归纳 ‎ ‎【知识网络】‎ 在通常状况下，氧气是无色无味的气体 物理性质 密度比空气大 ‎ ‎ 不易溶于水 ‎ ‎ C+O2CO2 木炭在氧气中燃烧，发出白光，放出热量，生成可使澄 清石灰水变浑浊的气体 ‎ S+O2 SO2 硫在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，放出热量，‎ 生成无色有刺激性气味的气体 ‎ 氧气 化学性质 4P+5O22P2O5 红磷在空气中燃烧，放出热量，产生大量的白烟 ‎ 3Fe+2O2Fe3O4 铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生 成黑色固体 ‎ ‎ 2H2O2 2H2O＋O2↑‎ ‎ 反应原理 2KMnO4 △ K2MnO4 + MnO2 + O2↑ ‎ ‎ 实验室制法 2KClO3 2KCl+3O2↑ ‎ ‎ 制取装置：①固固加热型；②固液常温型 ‎ 收集装置：①排水法；②向上排空气法 ‎ 检验方法；将带火星的木条伸入集气瓶中，若木条复燃，证明是氧气 ‎ 工业制法：①分离液态空气；②膜分离技术 ‎ 用途：①供给呼吸；②支持燃烧 ‎【考点梳理】‎ 考点一、氧气的性质和用途 ‎1.氧气的物理性质：‎ ‎（1）通常情况下，是无色、无味的气体，可液化和固化。‎ ‎（2）不易溶于水。‎ ‎（3）密度比空气略大。‎ ‎2.氧气的化学性质：‎ 氧气是一种化学性质比较活泼的气体，能与许多物质发生化学反应，在反应中提供氧，具有氧化性，是常用的氧化剂。物质在空气中和在氧气中燃烧现象的比较：‎ 反应物 反应现象 化学方程式或文字表达式 在空气中 在氧气中 木炭（黑）‎ 持续红热，放出热量 燃烧更旺，发出白光，放出热量，产生的气体使澄清石灰水变浑浊 C+O2CO2‎ 硫（黄）‎ 发出微弱的淡蓝色火焰，放出热量，产生一种有刺激性气味的无色气体 发出明亮的蓝紫色火焰，放出热量，产生一种有刺激性气味的无色气体 S+O2SO2‎ 红磷 发出黄色火焰，放出热量，产生大量白烟 发出耀眼白光，放出热量，产生大量白烟 ‎4P+5O22P2O5‎ 铁丝 持续加热发红，离火后变冷（不燃烧）‎ 剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成黑色固体 ‎3Fe+ 2O2Fe3O4‎ 镁条 在空气中即可燃烧，放出大量的热和耀眼的白光，生成白色固体 在氧气中燃烧更加剧烈，放出大量的热和耀眼的白光，生成白色固体 ‎2Mg+ O22MgO 蜡烛 产生黄白色光焰，放出热量。在火焰上方罩一个干冷的烧杯，烧杯内壁有无色液滴产生；迅速把烧杯倒过来，注入少量澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊 燃烧更旺，发出白光，放出热量。在火焰上方罩一个干冷的烧杯，烧杯内壁有无色液滴产生；迅速把烧杯倒过来，注入少量澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊 石蜡＋氧气 ‎ 二氧化碳＋水 ‎3.氧气的用途：‎ ‎（1）供给呼吸：为病人、登山、潜水、航空和宇航员提供呼吸用的氧气。‎ ‎（2）支持燃烧：利用可燃物跟氧气反应放出热量，工业上用于炼钢、气焊和气割金属、液氧炸药等。‎ 要点诠释：‎ ‎1.可燃物能否发生燃烧反应和燃烧的剧烈程度与氧气的浓度有关，氧气的浓度越高，燃烧越剧烈；某些在空气中不能燃烧的物质（如铁丝）在纯氧中可以燃烧。‎ ‎2.可燃性是物质具有的可以燃烧的性质，所以氧气没有可燃性，只有助燃性，氧气是助燃物，不是可燃物。‎ ‎3.实验现象与实验结论的区别。“硫燃烧时生成一种带有刺激性气味的气体”描述的是实验现象。“硫燃烧生成二氧化硫”描述的是实验结论。一般说来，描述实验现象时，不能出现生成物的名称。‎ ‎4.铁与氧气反应分为铁在氧气中剧烈氧化（燃烧）及在空气中缓慢氧化（生锈）两种情况。它们的反应条件不同，反应的剧烈程度不同，产物也不同。‎ 考点二、氧气的实验室制法 ‎1.药品：‎ ‎（1）氯酸钾和二氧化锰 （2）高锰酸钾 （3）过氧化氢溶液（无色液体）、二氧化锰（MnO2,黑色固体）‎ ‎2.反应原理：‎ ‎（1）2KClO32KCl+3O2↑ （2）2KMnO4 △ K2MnO4 + MnO2 + O2↑ （3）2H2O2 2H2O＋O2↑‎ ‎3.实验步骤：‎ ‎（1）氯酸钾或高锰酸钾制氧气 ‎①组装仪器，检查装置的气密性；②装药品；③把试管固定在铁架台上；④点燃酒精灯加热；⑤用排水法收集氧气；⑥把导管移出水面；⑦熄灭酒精灯 ‎（2）过氧化氢制氧气 ‎①组装仪器，检查装置的气密性；②装药品；③用排水法收集氧气 ‎4.实验装置：‎ ‎（1）发生装置：‎ 适合原理（1）（2） 适合原理（3）‎ ‎（2）收集装置：‎ 排水集气法（适合不易溶于水的气体） 向上排空气法（适合密度比空气大的气体）‎ ‎5.收集方法：‎ ‎（1）排水集气法（氧气不易溶于水）；‎ ‎（2）向上排空气法（氧气密度比空气略大）。‎ ‎6.检验方法：将带火星的木条伸入集气瓶中，若木条复燃，证明是氧气。‎ ‎7.验满方法：‎ ‎（1）用排水集气法收集氧气时，如果集气瓶口有大量气泡冒出，证明瓶中没有水，即已集满。‎ ‎（2）用向上排空气法时，将带火星的小木条放在集气瓶口，若木条复燃证明集满。‎ 要点诠释：‎ ‎1.实验室用高锰酸钾或氯酸钾制取氧气的实验操作应注意事项：‎ ‎（1）试管口应略向下倾斜，防止药品中存在的水分受热后变成水蒸气，到达管口冷却成水滴，再回流到管底，使试管破裂。‎ ‎（2）伸入试管内的导管应只稍伸出橡皮塞即可，便于气体排出。‎ ‎（3）如果以高锰酸钾为原料制氧气，试管口应塞一团棉花，防止加热时高锰酸钾粉末进入导管。‎ ‎（4）如果用氯酸钾为原料制氧气，试管口不能塞棉花。这是因为棉花是易燃物，而氯酸钾又具有强氧化性，放氧速率快，棉花很容易着火燃烧，以至发生爆炸。‎ ‎（5）用排水法收集氧气，导管口开始有气泡放出时不宜立即收集，而是当气泡连续均匀放出时才能收集，这样收集的氧气会更纯净些。‎ ‎（6）如果用向上排空气法收集氧气，应该把导管伸到集气瓶底，便于排尽空气。‎ ‎（7）收集氧气完毕后，应将导管移出水面，再熄灭酒精灯。若先熄灭酒精灯，试管温度会降低，不产生氧气，试管内部压强会变小，水会倒流入试管中，使试管炸裂。‎ ‎2.在理解催化剂概念时，应注意以下几点：‎ ‎（1）它能改变（加快或减慢）其他物质的反应速率，不能片面地说加快或减慢。‎ ‎（2）催化剂只能改变化学反应速率，不能增大或减小生成物的质量。‎ ‎（3）二氧化锰不是所有反应的催化剂，更不是专做催化剂用的，如用高锰酸钾制氧气时，二氧化锰是生成物。‎ ‎【典型例题】‎ 类型一、考查氧气的性质和用途 ‎1．（2019•南京中考）下列物质在氧气中燃烧，火星四射，有黑色固体生成的是（　　）‎ A．硫 B．木炭 C．铁丝 D．红磷 ‎2.我们曾做过①木炭、②硫粉、③铁丝、④镁条等物质在足量的氧气中完全燃烧的实验．其中燃烧时火星四射的是 （用序号填写，下同）；产生耀眼强光的是 ；生成物有刺激性气味气体的是 。上述现象有助于我们判断是否发生了化学变化，判断化学变化发生的根本依据是 ‎ ‎3.下列对有关实验现象的描述正确的是（ ）‎ A．碳在氧气中燃烧放出白烟 B．硫在氧气中燃烧发出淡蓝色的火焰 C．铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁 D．干冰在空气中升华周围出现白雾 ‎【思路点拨】物质在空气和氧气中燃烧，因为氧气浓度的不同而产生的现象不同。‎ ‎【变式1】氧气是一种重要的物质，化学性质活泼，能与多种物质发生反应。氧气与硫反应，生成了一种带有 的 气体，并放出 。‎ ‎【变式2】（2019•广西中考）下列关于氧气的说法正确的是（　　）‎ A．氧气易溶于水 B．氧气具有可燃性 ‎ C．氧气可以支持燃烧 D．空气中氧气含量最大 类型二、考查氧气的实验室制法 ‎4.下图是氧气的实验室制备、收集、验满、验证性质的操作，其中正确的是（ ）‎ ‎5.实验室制取氧气，大致分为以下几步：a.加热试管；b.检查装置的气密性；c.向试管中装药品，用带导管的单孔塞塞紧后，固定在铁架台上；d.用排水法收集氧气； e.停止加热；f.将导管从水槽中取出。实验操作顺序正确的是（ ）‎ A．bcadef B．abcdef C．bcadfe D．abcdfe ‎6.（2019河南省）下图是实验室制取气体的常用装置。‎ ‎(1)A中的试管口应略向下倾斜的原因是 。‎ ‎(2)用B装置制取氧气的化学方程式是 。‎ ‎(3)若采用C (气体由a口进入)收集到一种气体，请简述验证该气体的实验方法 。‎ ‎【变式1】实验室常加热高锰酸钾制取氧气，其反应的化学方程式是 。‎ ‎【变式2】请结合下图所示实验装置回答有关问题：‎ ‎(1)装置中标号仪器的名称：a ；b 。‎ ‎(2)实验室用过氧化氢溶液制取氧气的化学方程式： ，根据该反应原理，可选择图中 (填标号，下同)与 组装一套制取氧气的装置。‎ 练习 一、 选择题 (每小题只有一个选项符合题意)‎ ‎1.实验室检验氧气应该选用（ ）‎ A．pH试纸 B．澄清石灰水 C．酚酞溶液 D．带火星的木条 ‎2.下列物质和氧气反应的生成物在常温下有液体的是（ ）‎ A．蜡烛 B．铝 C．磷 D．铁 ‎3.实验室加热高锰酸钾制取氧气的操作中，正确的是（ ）‎ A．固定装有高锰酸钾的试管时，试管口略向上倾斜 B．开始加热时，导管口出现气泡立即收集 C．加热试管时，先使酒精灯火焰在试管下方来回移动 D．停止加热时，先熄灭酒精灯再将导管移出水面 ‎4.（2019•海南中考）空气是一种宝贵的资源，空气中能供给呼吸的气体是（　　）‎ A．氮气 B．氧气 C．二氧化碳 D．氦气 5.下列物质用途的说法中，错误的是（ ）‎ A.氧气能供给呼吸 B.液态氧用作火箭燃料 ‎ C.不锈钢用作制餐具 D.氦气用作填充探空气球 ‎6.（2019•上海中考）关于物质燃烧的现象描述错误的是（　　）‎ A．磷在空气中燃烧、剧烈反应，产生大量白雾 ‎ B．铁丝在氧气中燃烧，火星四射，生成黑色固体 ‎ C．镁带在空气中燃烧，发出耀眼的白光，生成白色固体 ‎ D．硫在氧气中燃烧，火焰呈蓝紫色，生成有刺激性气味的气体 ‎7.下列关于氧气的描述正确的是（ ）‎ ‎ A．鱼类能在水中生活，证明氧气易溶于水 ‎ B．液氧是混合物 ‎ C．液态氧是淡蓝色的，而固态氧是白色雪花状的 ‎ D．变色的变化不一定是化学变化，如淡蓝色液氧变为无色气体就不是化学变化 ‎8.欲鉴别分别装在三个集气瓶中的氧气、氮气、空气，可以采用的最简便的方法是（ ）‎ ‎ A．逐一闻气味 B．分别测量它们的密度 ‎ C．分别测量它们的水溶性 D．分别伸入燃烧的木条 ‎9.下列关于氧气用途的说法，错误的是（ ）‎ ‎ A．氧气可用于炼钢 ‎ B．液氧可做火箭发动机里的助燃剂 ‎ C．氧气可做气焊时的气体燃料 ‎ D．氧气可供登山、潜水、航空等缺氧环境中的工作人员呼吸 ‎10.课堂上教师做了一个实验：将液态空气倒入一只烧杯中，发现立即冒出大量气泡，把一根燃着的小木条置于烧杯口，小木条的火焰熄灭；当没有气泡冒出时再把燃着的小木条置于烧杯口，此时小木条火焰不但没有熄灭，反而燃烧更旺（已知氮气的沸点低于氧气的沸点）。由此得出的结论正确的是（ ）‎ ‎ A．气泡是由氧气汽化产生的 ‎ B．氮气不能做燃料而氧气能做燃料 ‎ C．氮气不能助燃而氧气能助燃 ‎ D．该变化是化学变化 二、填空题 ‎11.（2019•四川中考）氧气在加压、降温条件下会变为　　　　　　色液体或固体，这是　　　　　　变化；液态氧气一般储存在　　　　　　中。‎ ‎12.实验室制取氧气的方法有多种，请写出其中一种的化学方程式 ，收集氧气可采用 ‎ 法（写一种）。‎ 三、实验题 ‎13.（2019•齐齐哈尔中考）在生产、生活和实验中常加入某些物质，这些物质起到重要的作用，请回答下列问题：‎ ‎（1）硫在氧气里燃烧的实验中，集气瓶里预先放入少量水的作用；‎ ‎（2）探究“乙醇能溶于水”的实验中，向水中加入几滴红墨水的作用；‎ ‎（3）家用煤气（含有一氧化碳）中掺入微量具有难闻气味气体的作用。 ‎ ‎14.实验室用如图所示的装置制取氧气，回答下列问题：‎ ‎(1)往试管中装入固体粉末时，可先使试管倾斜，用_______把药品小心地送至试管底部。‎ ‎(2)组装该装置时，下列仪器用品的组装顺序是(填序号) 。‎ ‎①试管 ②铁架台 ③酒精灯 ④木块 ‎ 15. 某校课外兴趣小组同学用氯酸钾和二氧化锰混合物加热制氧气，实验完毕后发现混合物固体质量减少了，请你用学过的化学知识解释。‎ ‎16.实验室有下图所示的实验装置，请回答问题：‎ ‎ （1）在加入药品之前应对实验装置进行 。‎ ‎ （2）可用于实验室制备和收集氧气的一套装置是________（填字母编号）。写出用此装置制备氧气的化学方程式（写一个）： 。‎ ‎【答案与解析】‎ ‎1.【答案】D ‎【解析】pH试纸常用于检测溶液酸碱性，澄清石灰水常用于检验二氧化碳气体，酚酞溶液常用于检验碱性溶液，氧气具有助燃性，常用带火星的木条检验。‎ ‎2.【答案】A ‎【解析】蜡烛燃烧的产物是水和二氧化碳。铝燃烧的产物是氧化铝固体，磷燃烧的产物是五氧化二磷固体，铁燃烧的产物是四氧化三铁固体，所以答案A正确。‎ ‎3.【答案】C ‎【解析】固定装有高锰酸钾的试管时，试管口略向下倾斜，防止加热过程中生成的水回流至试管底部使试管炸裂；开始加热时，刚开始出来的气体主要是空气，不宜立即收集，应该待导管口产生连续、均匀的气泡时开始收集；停止加热时，先将导管移出水面再熄灭酒精灯，防止试管内因温度变小压强降低，水槽中的水倒流入试管，使试管破裂。‎ ‎4.【答案】B ‎　【解析】氮气化学性质稳定，也不能供给呼吸，故选项错误；氧气的用途是支持燃烧和供给呼吸，故选项正确；二氧化碳既不能燃烧也不能支持燃烧，还不能供给呼吸，故选项错误；氦气不能供给呼吸，故选项错误。‎ ‎5.【答案】B ‎【解析】物质的性质决定物质的用途，氧气能支持燃烧和供给呼吸，但没有可燃性，因此不能用作火箭燃料。 ‎ ‎6．【答案】A ‎　【解析】磷在空气中燃烧，产生大量的白烟，而不是白雾，故Ａ选项说法错误；铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成一种黑色固体，故Ｂ选项说法正确；‎ 镁带在空气中燃烧，发出耀眼的白光，生成白色固体，故Ｃ选项说法正确；硫在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，产生一种具有刺激性气味的气体，故Ｄ选项说法正确。‎ ‎7.【答案】D ‎ 【解析】对于氧气的物理性质，可以通过自然界中的某些现象来认识，鱼类能在水中生存，说明氧气能溶于水；而天气闷热时，鱼游到水面呼吸，说明氧气溶解于水的能力不强，所以不能说氧气易溶于水。液氧和氧气是同一物质的不同状态，液氧转化成氧气的过程中没有产生新的物质，所以是物理变化。‎ ‎8.【答案】D ‎ ‎【解析】氧气有助燃性，而氮气无助燃性，同时要注意“最简便的方法”。‎ ‎9.【答案】C ‎ 【解析】氧气具有氧化性，决定了氧气具有可供给呼吸、支持燃烧、炼钢等用途。氧气不能燃烧，不可做气体燃料。‎ ‎10.【答案】C ‎ 【解析】由氮气的沸点低于氧气的沸点可知先汽化出的是氮气，由燃着的木条的变化情况再推理出氮气和氧气的性质。‎ ‎11．【答案】淡蓝　　　物理　　　蓝色钢瓶 ‎【解析】氧气在加压、降温条件下会变为淡蓝色液体或固体，该变化的特征是没有生成其他物质，这是物理变化；液态氧气一般储存在蓝色钢瓶中。‎ ‎12.【答案】2H2O2 2H2O＋O2↑或2KMnO4 △ K2MnO4 + MnO2 + O2↑或2KClO32KCl+3O2↑ ‎ 排水法或向上排空气法 ‎ 【解析】实验室常用过氧化氢、高锰酸钾、氯酸钾分解制氧气，由于氧气不易溶于水，可用排水集气法收集，氧气密度比空气大，也可用向上排空气法收集。‎ ‎13.【答案】‎ ‎（1）吸收生成的二氧化硫，防止造成空气污染；‎ ‎（2）现象明显；‎ ‎（3）便于人们及时发现煤气泄漏。‎ ‎ 【解析】‎ ‎（1）硫燃烧时集气瓶底部的水能吸收二氧化硫，防止污染空气；‎ ‎（2）乙醇和水都是无色溶液，探究“乙醇能溶于水”的实验中，向水中加入几滴红墨水的作用现象明显；‎ ‎（3）一氧化碳是无色、无味的气体，一旦泄漏，人很难觉察，极易引起中毒事故，在家用煤气（含有一氧化碳）中掺入微量具有难闻气味的气体，便于人们及时发现煤气泄漏，避免煤气中毒的发生。‎ ‎14.【答案】（1）纸槽或药匙 （2）②④③①‎ ‎【解析】将粉末状固体加入试管时，可利用药匙或纸槽。组装装置时，一般按从下到上顺序安装。铁架台是固定仪器，先放在桌面上，然后将木块放好，再放上酒精灯，以利用酒精灯外焰加热为标准，固定试管。‎ ‎15.【答案】根据质量守恒定律，参加反应的各物质的质量总和，等于反应后生成的各物质的质量总和。因为生成的氧气是气体，所以固体质量减轻。‎ ‎【解析】氯酸钾在加热及二氧化锰催化下，会分解生成氯化钾和氧气。根据质量守恒定律，反应前氯酸钾的质量与二氧化锰的质量之和，等于氯化钾、二氧化锰、氧气的质量之和，由于氧气从固体混合物中逸出，所以反应后固体的质量减少。‎ ‎16.【答案】‎ ‎（1）气密性检查 ‎ （2）AC或AE（BC或BE） ‎ ‎2KClO32KCl+3O2↑（或2H2O2 2H2O＋O2↑）‎ ‎【解析】‎ ‎（1）制取气体的发生装置在装药品前，应先检查装置的气密性。‎ ‎（2）A、B均可做制取氧气的发生装置，由于氧气的密度比空气大且不易溶于水，C、E装置均可用于收集氧气。‎