王梅
一、氧氣的物理性質(zhì)
對(duì)于氧氣的物理性質(zhì),要掌握氧氣(包括液態(tài)和固態(tài))的顏色、狀態(tài)、氣味、密度(與空氣比較)、溶解性等,以便能夠靈活應(yīng)用。
例1 下列關(guān)于氧氣物理性質(zhì)的敘述不正確的是( )。
A.氧氣是無色無味的氣體
B.在實(shí)驗(yàn)室可用排水法收集氧氣
C.液態(tài)和固態(tài)氧氣均為淡藍(lán)色
D.水生動(dòng)物(如魚、蝦)能在水中生存,說明氧氣易溶于水
解析 氧氣是無色無味的氣體,選項(xiàng)A正確:氧氣不易溶于水,則在實(shí)驗(yàn)室可用排水法收集氧氣,選項(xiàng)B正確;液態(tài)和固態(tài)氧氣均為淡藍(lán)色,選項(xiàng)C正確:在室溫下.1 L水中只能溶解約30 mL氧氣,說明氧氣不易溶于水,由于水中溶有少量氧氣,則水生動(dòng)物(如魚、蝦)能在水中生存,選項(xiàng)D不正確。所以答案應(yīng)為D。
二、氧氣的化學(xué)性質(zhì)
氧氣能夠支持燃燒,具有氧化性,可燃物能夠在氧氣中燃燒(有的可燃物在空氣中就能燃燒)。要掌握有關(guān)物質(zhì)與氧氣反應(yīng)的反應(yīng)原理、反應(yīng)現(xiàn)象及其化學(xué)方程式的書寫等。
例2下列關(guān)于氧氣化學(xué)性質(zhì)的敘述正確的是( )。
A.單質(zhì)碳在空氣中燃燒一定生成二氧化碳
B.金屬鐵在氧氣中燃燒生成三氧化二鐵
C.硫單質(zhì)在足量氧氣中燃燒生成三氧化硫
D.紅磷在空氣中燃燒生成五氧化二磷
解析若空氣不足.單質(zhì)碳在空氣中燃燒生成一氧化碳,選項(xiàng)A不正確;金屬鐵在氧氣中燃燒生成四氧化三鐵,選項(xiàng)B不正確;硫單質(zhì)在氧氣中燃燒只能生成二氧化硫(與氧氣的用量無關(guān)).選項(xiàng)C不正確;紅磷在空氣中燃燒生成五氧化二磷,選項(xiàng)D正確。所以答案應(yīng)為D。
例3 (2021年甘肅省蘭州市中招試題,有改動(dòng))關(guān)于下列實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的描述正確的是( )。
A.單質(zhì)磷在氧氣中燃燒產(chǎn)生白霧
B.紅熱的鐵絲在空氣中劇烈燃燒,火星四射
C.碳在空氣中燃燒生成二氧化碳
D.硫在氧氣中燃燒,發(fā)出明亮藍(lán)紫色火焰,并產(chǎn)生有刺激性氣味的氣體
解析選項(xiàng)A.單質(zhì)磷在氧氣中燃燒生成五氧化二磷固體,產(chǎn)生白煙,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;選項(xiàng)B,鐵絲在空氣中不能燃燒,只能變得紅熱,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;選項(xiàng)C,碳在空氣中燃燒生成CO,是實(shí)驗(yàn)結(jié)論(而不是實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象),選項(xiàng)C錯(cuò)誤:選項(xiàng)D,硫在氧氣中燃燒,發(fā)出明亮藍(lán)紫色火焰,并產(chǎn)生有刺激性氣味的氣體,選項(xiàng)D正確。所以答案應(yīng)為D。
三、空氣中氧氣含量的測定
在實(shí)驗(yàn)室可用紅磷在集氣瓶內(nèi)燃燒的實(shí)驗(yàn)說明氧氣約占空氣總體積的1/5。要掌握該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)要求、操作方法、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)結(jié)論及其應(yīng)用。
例4(2018年河北省中招試題)如圖l所示是測定空氣里氧氣含量的裝置、氣密性良好,在集氣瓶內(nèi)加入少量水,將水面上方空間分為5等份。用彈簧夾夾緊橡皮管,點(diǎn)燃紅磷后,迅速伸人集氣瓶中并塞緊塞子:待燃燒停止并冷卻至室溫后,打開彈簧夾。
(1)紅磷燃燒的符號(hào)表達(dá)式為。
(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,打開彈簧夾后,燒杯中的水能夠進(jìn)入到集氣瓶中的原因是。
(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)束,進(jìn)入集氣瓶中水的體積小于瓶內(nèi)空間的1/5,可能的原因是____。
解析(1)紅磷燃燒生成五氧化二磷,則紅磷燃燒的符號(hào)表達(dá)式為
△
P+ O2—→P2 O5
(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,打開彈簧夾后,燒杯中的水能夠進(jìn)入到集氣瓶中的原因是紅磷燃燒將集氣瓶中的氧氣消耗,使壓強(qiáng)小于外界壓強(qiáng),在大氣壓作用下,將水壓入集氣瓶。
(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)束,進(jìn)入集氣瓶中水的體積小于瓶內(nèi)空間的1/5,可能的原因是紅磷量不足。
四、氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法
氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法是初中化學(xué)中重要的實(shí)驗(yàn)。要掌握氧氣實(shí)驗(yàn)室制法所用試劑、所用儀器、反應(yīng)原理、發(fā)生裝置、操作步驟、收集方法、檢驗(yàn)方法、驗(yàn)滿方法等。
例5 (2021年湖南省張家界市中招試題節(jié)選)實(shí)驗(yàn)室制取氣體常用如圖2裝置。根據(jù)所學(xué)化學(xué)知識(shí)回答問題:
(1)儀器a的名稱:____。
(2)欲制取較純凈的O2,應(yīng)選用的發(fā)生裝置和收集裝置是 _____ :該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____。
解析(1)儀器a的名稱為試管。
(2)實(shí)驗(yàn)室制取氧氣,可選用“固體+固體-△→氣體”型發(fā)生裝置A或“固體+液體→氣體”型發(fā)生裝置B:用排水法收集的氣體較為純凈,而氧氣不易溶于水,則可用排水法收集,即收集裝置為C:該反應(yīng)的化學(xué)方程式為: