人教版九年级上册课题2 氧气随堂练习题

这是一份人教版九年级上册课题2 氧气随堂练习题，共54页。试卷主要包含了请根据下列装置回答问题等内容，欢迎下载使用。

1．某实验小组利用收集的一瓶氧气和两瓶二氧化碳探究铁丝和镁条的燃烧情况。
实验Ⅰ：将螺旋状的细铁丝下端系上一根火柴棍，在空气中点燃火柴棍，待火柴棍快燃尽时，将细铁丝伸入盛有氧气的瓶中，铁丝剧烈燃烧，一会儿火星消失，铁丝剩余。
实验Ⅱ：将镁条在空气中点燃后迅速伸入盛有二氧化碳的集气瓶中，镁条剧烈燃烧，并生成黑色炭粒和白色固体氧化镁。
实验Ⅲ：如图，验证铁丝能否在二氧化碳中燃烧。

（1）实验Ⅰ中，火柴棍的作用是______。
（2）写出实验Ⅱ中反应的化学方程式______。
（3）通过实验Ⅰ、实验Ⅱ的现象和事实分析，你对燃烧条件新的认识是______。
（4）实验Ⅲ中，X应为（填“火柴棍”或“镁条”）______，理由是______。
【答案】（1）引燃、预热 （2） （3） 可燃物燃烧不一定在氧气中；可燃物能否燃烧与氧气的浓度有关 （4）镁条 二氧化碳不支持火柴棍燃烧
【解析】
（1）实验Ⅰ中，火柴棍的作用是引燃、预热铁丝，使其温度达到着火点，故①填：引燃、预热。
（2）写出实验Ⅱ中先后发生镁与氧气和镁与二氧化碳，故②填：2Mg+O2 2MgO 2Mg+CO2 2MgO +C
（3）通过实验Ⅰ的现象和事实分析，可以得出可燃物能否燃烧与氧气的浓度有关；通过实验Ⅱ的现象和事实分析，可以得出可燃物燃烧不一定在氧气中，故③填：可燃物能否燃烧与氧气的浓度有关；可燃物燃烧不一定在氧气中
（4）由于火柴棍不能在二氧化碳中燃烧，镁条可以在二氧化碳中燃烧，所以实验Ⅲ中，X应为镁条，故④填：镁条这样才能起到引燃、预热铁丝的作用，故⑤填：二氧化碳不支持火柴棍燃烧。
2．小强将燃着的木条分别伸入盛有空气和呼出气体的集瓶中，发现伸入空气中的木条无明显变化，伸入呼出气体中的木条熄灭，他对燃着的木条熄灭的原因提出猜想，并设计了如下实验进行验证。
猜想1：木条熄灭是因呼出气体比吸入空气中CO2的含量高。
猜想2：木条熄灭是因为呼出气体比吸入空气中O2的含量低。
（1）由实验①和②可得出猜想1______(填“成立”或“不成立”)。
（2）能证明猜想2成立的实验序号是_______。若把燃着木条伸入体积比为1：1的O2和CO2混合气体中，推测观察到的现象是_______。
为了进一步探究“足量可燃物在空气中燃烧熄灭后，容器中是否还剩余氧气”，小强又利用下图1所示的实验装置通过蜡烛燃烧实验展开探究。
（3）待蜡烛熄灭后，取少量的白磷(与红磷的化学性质相似)引燃，立即伸入蜡烛熄灭后剩余的气体中，观察到_______，定性证明了蜡烛熄灭后仍有氧气剩余。
（4）使用“氧气传感器”定量显示密闭装置内蜡烛(足量)从燃烧到熄灭的过程中氧气含量的变化，实验结果如图2所示。下列判断或结论正确的是
A．实验开始时密封装置内是纯净的氧气
B．蜡烛熄灭的原因是瓶内氧气已经耗尽
C．蜡烛熄灭后瓶内气体是二氧化碳、氧气和水蒸气
D．氧气浓度小于一定值时，蜡烛无法燃烧
E.该过程中瓶内物质总质量不断减少
【答案】
（1）不成立
（2） ①③（或①④或①③④） 木条燃烧的更剧烈
（3）白磷燃烧，产生大量白烟
（4）D
【分析】
（1）通过实验①和②对比可知，二氧化碳的比例增高不会影响木条的燃烧，所以猜想1不成立。
（2）猜想2是与氧气的浓度有关，①与③④氧气的浓度不同，氧气浓度低的木条熄灭，能证明猜想2成立。故填①③或①④或①③④。
把燃着木条伸入体积比为1：1的O2和CO2混合气体中，氧气的浓度比空气大，所以可以观察到木条燃烧的更剧烈。
（3）氧气有助燃性，如果白磷能继续燃烧，说明气体中含有氧气。所以观察到白磷燃烧，产生大量白烟，可定性证明蜡烛熄灭后仍有氧气剩余。
（4）A.开始氧气浓度为20.7%， 实验开始时密封装置内不是纯净的氧气，错误。
B. 熄灭时氧气的浓度为16%，蜡烛熄灭的原因是瓶内氧气浓度过低，错误。
C. 通过氧气开始浓度可知，该集气瓶内气体应该为空气，蜡烛熄灭后瓶内气体是氮气、二氧化碳、氧气和水蒸气等，错误。
D. 根据熄灭时氧气的浓度为16%可知，氧气浓度小于一定值时，蜡烛无法燃烧，正确。
E. 因为集气瓶密闭，无物质进入或逸出，该过程中瓶内物质总质量不变，错误。
故选D。
3．小金同学分别用向上排空气法和排水法各收集一瓶氧气，然后进行铁丝燃烧的实验，发现燃烧现象不同，于是对铁丝燃烧与氧气浓度的关系进行了探究。
（进行实验）取5根相同的铁丝（直径0.6mm），卷成相同的螺旋状后，分别在氧气体积分数不同集气瓶中进行实验，实验记录如下
（1）铁丝燃烧的文字表达式为_________
（2）通过这组探究实验，可得出的结论________。
（3）要研究铁丝的粗细对燃烧现象的影响，下列实验能达到目的是_______。
A 在同一瓶氧气中，先后进行不同粗、细铁丝的燃烧实验
B 在两瓶不同浓度的氧气中，分别同时进行粗、细铁丝的燃烧实验
C 在两瓶相同浓度的氧气中，分别进行粗、细铁丝的燃烧实验
（反思与评价）对氧气纯度要求较高的实验应采取_____收集氧气。
【答案】（1）铁+氧气四氧化三铁 （2）在O2浓度大于50%时，O2浓度越大，燃烧越剧烈，这种铁丝在O2浓度低于50%时不燃烧 （3） C 排水法
【解析】
（1）铁丝燃烧的文字表达式为：铁+氧气四氧化三铁；
（2）通过这组探究实验，可得出的结论：在O2浓度大于50%时，O2浓度越大，燃烧越剧烈，这种铁丝在O2浓度低于50%时不燃烧；
（3）要研究铁丝的粗细对燃烧现象的影响，利用控制变量法，下列实验能达到目的是：C 在两瓶相同浓度的氧气中，分别进行粗、细铁丝的燃烧实验；
反思与评价：对氧气纯度要求较高的实验应采取排水法收集氧气。
4．分析硫粉、木炭、铁丝三种物质在氧气中的燃烧，回答下列问题。

（1）实验一：要在集气瓶中预先装少量水的作用是_________，由此推测，二氧化硫具有的物理性质之一是_________；硫粉在氧气中燃烧的反应文字表达式为____________。
（2）实验二：检验生成物是二氧化碳的药品是_____________。
（3）实验三：铁丝在氧气中剧烈燃烧，实验时，系火柴的作用是_______。
（4）小东同学做实验三时，没有观察到“铁丝燃烧火星四射”的现象。下列可能是导致实验失败原因的有____________。
①火柴快燃尽时才插入充满氧气的集气瓶中 ②氧气纯度不够
③铁丝表面有油漆 ④集气瓶底部没有预先装少量水
【答案】（1）吸收生成的二氧化硫，防止污染空气 二氧化硫能溶于水 （2）澄清石灰水 （3） 引燃铁丝 （4） ②③
【分析】
（1）根据硫粉在氧气中燃烧生成二氧化硫分析；
（2）根据检验二氧化碳可用澄清石灰水；
（3）根据铁丝在氧气中燃烧的注意事项分析；
（4）根据可燃物燃烧的条件，即可燃物、氧气或空气、温度达到可燃物的着火点分析判断。
【解析】
（1）实验一：由于硫燃烧生成的二氧化硫有毒能污染空气，所以做硫燃烧的实验时集气瓶底放少量,水的作用是：吸收生成的二氧化硫，防止污染空气，由此推测二氧化硫能溶于水。
故答案为：吸收生成的二氧化硫，防止污染空气；二氧化硫能溶于水；。
（2）实验二：木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳气体，检验二氧化碳气体用澄清石灰水，使澄清石灰水变浑浊的气体是二氧化碳。故答案为：澄清石灰水。
（3）从操作角度：铁丝燃烧时，需在铁丝前端系一根火柴，火柴所起到的作用是引燃铁丝；故答案为：引燃铁丝。
（4）①铁丝燃烧时，需在火柴快要燃尽时再伸入充满氧气的集气瓶中，为防止火柴燃烧消耗集气瓶中的氧气，是正确的，不符合题意；②氧气纯度不够，铁丝不会燃烧，导致实验失败，符合题意；③铁丝表面有油漆，铁丝不燃烧，导致实验失败，符合题意；④集气瓶底部预先铺一层细砂，是为了防止燃烧时产生的高温熔融物溅落瓶底使瓶底受热不均而炸裂的，与燃烧的条件无关，不符合题意。故答案为：②③。
【点睛】
熟练掌握氧气的化学性质，并熟记常见物质在氧气中燃烧的现象和产物，以及做实验时的注意事项，才能顺利解答本题。
5．请根据下列装置回答问题：
（1）图1是测定空气中氧气含量的实验，该实验中红磷燃烧产生大量_____，水倒流入集气瓶约_____体积，该反应的表达式为_____；若测定结果偏小，可能的原因是_____；
（2）对于图1实验，某同学进行了改进与创新，实验过程如图2所示：图2中对具支试管进行加热，夹持试管的仪器是_____，图2改进实验与B实验相比，明显的优点是_____、_____；
（3）图3是“铁丝在氧气中燃烧”实验的改进装置。实验时，打开分液漏斗活塞，通入干燥氧气约10秒，引燃铁丝下端火柴杆，伸入塑料瓶内，并对准玻璃管口正上方，观察到的现象是：铁丝剧烈燃烧，_____四射，生成黑色固体，该反应的表达式为_____；改进后装置具有的优点是_____（填序号）。
①氧气无需提前制备和收集，操作更方便
②塑料瓶代替集气瓶，防止集气瓶炸裂，更安全
③装置集氧气的制取、干燥和性质验证于一体，实验更优化
【答案】（1）白烟 1/5 P+O2P2O5 红磷量不足，没有将装置内氧气消耗完或装置气密性不好，外界空气进入装置或未等装置冷却至室温就读数 （2）试管夹 减少污染空气 提高实验的准确性 （3）火星 Fe+O2Fe3O4 ①②③
【解析】
(1)红磷燃烧生成物为固体，因此，产生大量白烟，故填写：白烟；
由于红磷燃烧消耗氧气，且空气中氧气约占空气总体积的1/5，当反应完，打开止水夹，水倒吸入集气瓶，约1/5体积，红磷燃烧生成五氧化二磷，故填写：1/5，P+O2P2O5；
若测定结果偏小，可能的原因是：第一、红磷量不足，没有将装置内氧气消耗完，
第二、装置气密性不好，外界空气进入装置，
第三、未等装置冷却至室温，就读数，
故填写：红磷量不足，没有将装置内氧气消耗完或装置气密性不好，外界空气进入装置或未等装置冷却至室温，就读数（任选一条）；
(2)夹持试管用试管夹，故填写：试管夹；
图2改进实验与B实验相比，不用在外面点燃红磷再伸入装置内，可以减少燃烧产物对空气的污染，同时，也避免了燃烧匙伸入快慢对实验准确性的影响，故填写：减少污染空气、提高实验的准确性；
(3)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，故填写：火星；
铁与氧气在点燃条件下反应生成四氧化三铁，故填写：Fe+O2Fe3O4；
①氧气无需提前制备和收集，操作更方便，故符合题意，
②塑料瓶代替集气瓶，防止集气瓶炸裂，更安全，故符合题意，
③装置集氧气的制取、干燥和性质验证于一体，实验更优化，故符合题意。
如图1所示是实验室制取氧气的常见装置，回答有关
问题：
（1）写出装置图中标号仪器的名称：a_____；b_____。
（2）实验室用高锰酸钾制取较纯净的氧气，其反应的文字表达式为_____；可选用的收集装置为_____（填字母）；使用该装置收集气体时，要等_____时，才能把导管口伸入集气瓶内，否则会导致收集的气体不纯。
（3）实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气的文字表达式为_____；可选用的发生装置为_____（填字母）。
（4）把盛有甲、乙两种气体的试管分别同时倒插入盛有水的烧杯中，一段时间后，观察到如图2所示的现象。则甲、乙两种气体中可能是氧气的是_____。
（5）彤彤设计了一组如图3所示的兴趣实验。
①该实验的目的是：比较_____对实验速率的影响。
②该实验使用的科学探究方法是_____。
③图4中虚线表示在加热条件下，一定量6%过氧化氢溶液分解制取氧气的曲线；请你在图4中用实线画出在加入二氧化锰的条件下，等量6%过氧化氢溶液分解制取氧气的大致曲线_____（假定两种方法H2O2均完全分解，把曲线画在答题纸上）。
【答案】（1）酒精灯 长颈漏斗 （2）高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气 E 导管口的气泡连续均匀冒出 （3）过氧化氢水+氧气 B （4）乙 （5）催化剂 对比
【分析】
高锰酸钾在加热的条件下分解为锰酸钾、二氧化锰和氧气，过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气。
【解析】
（1）仪器a是酒精灯，b是长颈漏斗。
（2）高锰酸钾在加热的条件下分解为锰酸钾、二氧化锰和氧气，文字表达式为
，氧气不易溶于水，所以用排水法收集比较纯净的氧气，故收集装置选用E；用排水法收集氧气时，应等到导管口的气泡连续均匀冒出时才能把导管口伸入集气瓶内，否则会导致收集的气体不纯。
（3）实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气的文字表达式为，为固液常温型，所以选择装置B来制取。
（4）氧气不易溶于水，所以乙试管中的气体可能是氧气。
（5）①两试管内内均为10mL6%的过氧化氢溶液，但是一个试管中没有二氧化锰，另一只加入二氧化锰，所以该实验的目的是：比较催化剂对实验速率的影响；故填：催化剂；
②该实验使用的科学探究方法是对比。
③由于过氧化氢在二氧化锰催化作用下能分解放出氧气，所以，利用催化剂制取氧气的大致曲线为：；
【点睛】
氧气不易溶于水，所以用排水法收集比较纯净的氧气，用排水法收集氧气时，应等到导管口的气泡连续均匀冒出时才能把导管口伸入集气瓶内，否则会导致收集的气体不纯。
7．现有以下常见化学实验装置，请按要求回答问题:
（1）仪器A的名称为_______。
（2）可用作实验室制取二氧化碳或用双氧水制取氧气的发生装置是______（填序号），其中制取氧气的化学方程式为_______。
（3）用CO气体还原CuO的实验应选____装置（填序号）,原因是_______。
（4）装置⑥可以用于气体的收集，请用图中“a”或“b”填空:当收集可溶于水、密度比空气大的CO2气体时，采用排空气法收集，气体应从_______通入。当收集难溶或不易溶于水的气体（如H2、O2、CH4）时，采用排水法收集，先将集气瓶装满水，再将气体从_______通入；若要将瓶中气体导出，应将水从_______充入。
（5）实验室常用块状硫化亚铁固体与稀硫酸反应制取硫化氢气体（H2S）。化学兴趣小组利用如图所示装置制取硫化氢气体，仪器B是圆筒状玻璃容器（带密封盖）,底部放有带孔塑料隔板，其他夹持装置已略去。
①检查装置气密性的方法是:往A容器中加入一定量的水，关闭止水夹，将A容器适当上移或下移，若_______，则气密性良好。
②制备硫化氢气体时，块状硫化亚铁固体先放在_______（填“A”或“B”）容器中，连接好装置，打开止水夹，然后_______。
【答案】（1）长颈漏斗 （2）①或② （3） ⑤ 可以将尾气在导管末端点燃，以防止污染空气 （4）b a b （5）有液面差 B 往A容器中加入一定量的稀硫酸，再上移A容器，使稀硫酸与硫化亚铁固体接触
【解析】
（1）仪器A是长颈漏斗；
（2）实验室制取二氧化碳或用双氧水制取氧气的发生装置均属于固液常温型，选择装置①或②来制取，其中制取氧气的化学方程式为；
（3）因为CO有毒，污染空气，所以在选择CO气体用来实验室还原CuO的实验时，应选择装置⑤；
（4）装置⑥可以用于气体的收集，当收集可溶于水、密度比空气大的CO2气体时，采用排空气法收集，气体应从b通入。当收集难溶或不易溶于水的气体（如H2、O2、CH4）时，采用排水法收集，先将集气瓶装满水，再将气体从a通入；若要将瓶中气体导出，应将水从b充入；
（5）①检查图2装置气密性的方法是：往A容器中加入一定量的水，关闭止水夹，将A容器适当上移或下移，若有液面差，则气密性良好；
②B装置上的导气管是用来收集气体的，固体应该放在B装置内，适当的上移A装置，固体和液体接触，产生气体，适当的下移A装置，固体和液体分离，反应停止；
8．为了环境保护和实验效果明显，课本上的一些实验需要改进，以下是改进的几个实验，根据要求完成实验：
(1)某同学对硫在氧气中燃烧的实验做了如下图所示的改进，已知SO2可以溶解在NaOH溶液中。

①硫在氧气中燃烧时火焰的颜色为_________。其生成的二氧化硫是形成_______的主要物质(填“酸雨”或“臭氧空洞”)
②下列鉴别SO2和O2的方法正确的是________(填标号)
A．观察两种气体的颜色 B．闻两种气体的气味
③该改进实验的最大优点是____________。
(2)如图所示是铁丝在氧气中燃烧的改进实验，用适量双氧水和二氧化锰代替原实验中集气瓶里的水。
①用双氧水和二氧化锰代替原集气瓶里的水，其优点除了使实验更简便外，还有______
②实验中可观察到铁丝燃烧的现象是_________，并放出大量热，生成一种黑色固体，写出该反应的符号表达式________。
(3)某化学兴趣小组对“空气中氧气含量的测定”展开探究。
（实验回顾）实验室常用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的含量(如图1、图2)，红磷燃烧的符号表达式为_________。兴趣小组用该方法测出的氧气含量常常远低于21%
（实验改进）甲同学认为误差主要是由实验装置造成的，于是改用图3装置进行实验。

按图3装置实验,点燃红磷的方式不同于图1，而是接通电使电烙铁发热，点燃红磷后，断开电。与图2装置相比，图3装置使用电烙铁可以减小实验误差，其原因是__________。
【答案】（1）蓝紫色 酸雨 B 减少污染物的排放 （2）能提供更充足的氧气，让铁丝燃烧更持久 火星四射 Fe+O2 Fe3O4 （3） P+O2 P2O5 无需打开瓶塞点燃红磷，避免瓶内空气外逸而造成实验误差
【解析】
(1)①硫在氧气中燃烧时火焰的颜色为蓝紫色火焰。其生成的二氧化硫和水结合生成酸，使雨水呈酸性，是形成酸雨的主要物质；
②A. SO2和O2都是无色气体，观察两种气体的颜色不能将两物质鉴别，选项错误；
B.二氧化硫有刺激性气味，氧气是无味的气体，闻两种气体的气味可以将两种气体鉴别，故选B；
③二氧化硫能与氢氧化钠反应生成亚硫酸钠和水，该改进实验的最大优点是生成的二氧化硫被氢氧化钠溶液吸收，减少污染物的排放；
(2)①用双氧水和二氧化锰代替原集气瓶里的水，其优点除了使实验更简便外，还有过氧化氢在二氧化锰的作用下分解生成氧气，能提供更充足的氧气，让铁丝燃烧更持久；
②实验中可观察到铁丝燃烧的现象为：铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，有黑色固体生成，该反应的符号表达式Fe+O2 Fe3O4；
(3) 红磷燃烧生成五氧化二磷，反应的符号表达式为P+O2 P2O5；
【实验改进】
按图3装置实验，点燃红磷的方式不同于图1，而是接通电使电烙铁发热，点燃红磷后，断开电，与图2装置相比，图3装置使用电烙铁可以减小实验误差，其原因是改进后的装置无需打开瓶塞点燃红磷，避免瓶内空气外逸而造成实验误差。
9．某兴趣小组对测定空气里氧气含量的实验进行探究。

（1）利用如图装置和药品进行实验：
①红磷燃烧产生的明显现象是______。
②此反应的文字（或化学式）表达式为______。
③该实验的原理：红磷燃烧消耗了空气中的氧气，瓶内的气压______（填“增大”或“减小”），烧杯中的水倒吸进入瓶内，进入瓶内水的体积就是被消耗的氧气的体积。正常情况下，进入瓶内水的体积约占瓶内空气体积的______。
（提出问题）能不能用木炭代替红磷测定空气中氧气的含量？
（查阅资料）相同条件下，气体的压强与气体所占的体积成正比。
（设计与实验）小组同学按下图1装置进行实验，分别将红磷、木炭放入集气瓶中燃烧，采集数据如图2、图3（注：装置气密性良好，P 0是瓶内初始气压，P是反应结束恢复到室温时瓶内的气压）。
（问题与现象分析）
（2）燃烧匙内所装红磷或木炭的多少对实验结果______（填“有”或“无”）影响。
（3）反应开始时瓶内压强瞬间变大的主要原因是______。
（4）图3中，P0与P几乎相等是因为______。
（结论与反思）
（5）由图3压强关系P ≈ P0可知，______（填“能”或“不能”）用木炭代替红磷测定空气中氧气的含量。
（6）用燃烧法测定空气中氧气的含量，在选择药品时，对生成物应考虑的是______。
【答案】（1）产生大量的白烟 磷+氧气五氧化二磷 减小 （2） 有 （3）物质燃烧放出大量的热 （4）木炭燃烧消耗氧气的体积与生成二氧化碳气体的体积几乎相等 （5）不能 （6）不生成气体
【解析】
（1）①红磷燃烧产生的明显现象是剧烈燃烧，放出热量，产生大量白烟。
②红磷燃烧生成五氧化二磷，反应的化学表达式为： 磷+氧气五氧化二磷。
③红磷燃烧消耗了空气中的氧气，瓶内的气压减小，烧杯中的水倒吸进入瓶内，进入瓶内水的体积就是被消耗的氧气的体积。氧气约占空气体积的五分之一，故正常情况下，进入瓶内水的体积约占瓶内空气体积的五分之一。
（2）燃烧匙内所装红磷或木炭的多少对实验结果有影响，例如红磷不足时，无法完全消耗集气瓶内的氧气，导致实验结果偏小。
（3）反应开始时瓶内压强瞬间变大的主要原因是物质燃烧放热使集气瓶内的气体体积膨胀。
（4）图3中，P0与P几乎相等，是因为：木炭燃烧消耗氧气的体积与生成二氧化碳气体的体积几乎相等。
（5）由图3压强关系P≈P0可知，不能用木炭代替红磷测定空气中氧气的含量。
（6）在选择药品时，对生成物应考虑的是：不生成气体。
10．同学们在探究氧气的助燃性时，用如图所示装置研究铁丝燃烧实验。

（1）B 中在集气瓶底预先放少量水的目的是_____。
（2）接通电，预热铁丝（事先已打磨好），并未立刻观察到铁丝燃烧， 可能的原因是_____。
（3）铁丝剧烈燃烧后，立刻关闭 K1。当燃烧停止一段时间后，C 中水流入 B，产生该现象的原因是_____。
（4）小明在阅读相关资料时，发现二氧化氮（NO2）也具有助燃性。他决定利用如下实验进行探究。
（提出问题）二氧化氮是否具有助燃性？
（查阅资料）Ⅰ.蓝色的硝酸铜固体在加热条件下分解生成氧化铜、二氧化氮和氧气，反应的符号表达式为：Cu（NO3）2CuO+NO2↑+O2↑
Ⅱ.CuO 是一种黑色固体。通常状况下，NO2是一种红棕色气体，相同状况下，其密度大于氧气的密度，在低于室温时变成液态。
（实验过程）
（反思与评价）小刚认为小明的实验不能证明 NO2 具有助燃性，其理由是_____， 小刚认为利用补充如下实验可以证明 NO2 具有助燃性。
（实验改进）
（反思与评价）小明的实验过程中，冰水制冷剂的作用是_____。
【答案】（1）防止高温生成物溅落瓶底使集气瓶炸裂 （2）没有达到铁丝着火点，或氧气浓度不足 （4） 铁丝燃烧消耗了瓶中氧气，冷却到室温后瓶内压强小于外界大气压
（反思与评价） 加热硝酸铜生成了氧气，氧气能使带火星的木条复燃
（实验改进）氧气 NO2具有助燃性 使二氧化氮气体液化为液体
【解析】
（1）铁丝燃烧放出大量热，B 中在集气瓶底预先放少量水的目的是防止高温生成物溅落瓶底使集气瓶炸裂，故填：防止高温生成物溅落瓶底使集气瓶炸裂。
（2）接通电，预热铁丝（事先已打磨好），并未立刻观察到铁丝燃烧，可能的原因是没有达到铁丝着火点，或氧气浓度不足，故填：没有达到铁丝着火点，或氧气浓度不足。
（3）铁丝剧烈燃烧后，立刻关闭 K1。当燃烧停止一段时间后，C 中水流入 B，产生该现象的原因是铁丝燃烧消耗了瓶中氧气，同时放出大量热，使气体逸出，冷却到室温后瓶内亚强小于外界大气压，故填：铁丝燃烧消耗了瓶中氧气，冷却到室温后瓶内压强小于外界大气压。
[实验过程]小刚认为小明的实验不能证明NO2具有助燃性，其理由是：实验中有氧气生成，氧气有助燃性。在装置试管和集气瓶之间连上冰水制冷剂装置，重新进行加热硝酸铜的实验，在冰水中，二氧化氮气体变成液态，带火星的木条复燃，证明硝酸铜分解产物中有氧气；液化的二氧化氮气化形成二氧化氮气体，带火星的木条复燃说明NO2具有助燃性，故填：氧气；NO2具有助燃性。
[反思与评价]二氧化氮在低于室温时变成液态，小明的实验过程中，冰水制冷剂的作用是使二氧化氮气体液化为液体，故填：使二氧化氮气体液化为液体。
11．某研究小组用下图所示装置，探究能否用镁条代替红磷测定空气中氧气含量。实验前，小组成员提出了不同的猜想。

（猜想与假设）
猜想1：可以代替，因为镁条与氧气反应后不会产生气体
猜想2：不能代替，查阅资料知金属镁很活泼，可能会与空气中的氮气反应
（进行实验）
（解释与结论）
（1）Mg与氧气反应的化学方程式为________。
（2）步骤Ⅰ说明装置的气密性_________。
（3）步骤Ⅱ中，关闭止水夹的目的是________。
（4）推测猜想2成立的现象证据是________。
（反思与评价）
（5）该小组认为，即使步骤Ⅲ中水的体积恰好占集气瓶体积的1/5，也不能说明猜想1成立，理由是_______。
（6）小组中同学对镁条与瓶中气体的反应提出了进一步的猜想：甲同学认为镁条先与O2反应，乙同学认为镁条先与N2反应。为进一步检验他们的猜想，可以进行的实验操作是：取少量镁条，点燃后迅速放入盛有空气的集气瓶中，待镁条熄灭后，再将燃着的木条放入瓶中观察现象，若燃烧更旺说明______的猜想成立，若熄灭说明另一猜想成立。
【答案】（1） （2）良好 （3）防止温度升高导致气压增大，将部分气体压出集气瓶 （4）烧杯中水从导管进入集气瓶中，体积约为集气瓶体积的2/5 （5）可能是因为Mg的量不足（或其他合理原因） 乙
【解析】
（1）Mg与氧气在点燃的条件下反应生成氧化镁，化学方程式为：；
（2）步骤Ⅰ组装好装置后，打开止水夹，手捂住集气瓶，一段时间后烧杯中导管口有气泡冒出，松手后烧杯中导管末端形成一段液柱，说明装置的气密性良好；
（3）步骤Ⅱ中，关闭止水夹的目的是：防止温度升高导致气压增大，将部分气体压出集气瓶；
（4）因为空气中氧气体积约占五分之一，所以在操作正确的情况下如果大于五分之一，则氮气可能参加了反应。故推测猜想2成立的现象证据是：烧杯中水从导管进入集气瓶中，体积约为集气瓶体积的五分之二；
（5）该小组认为，即使步骤Ⅲ中水的体积恰好占集气瓶体积的五分之一，也不能说明猜想1成立，这是由于反应中未说明镁条的用量，镁条的量可能不足，没有将能反应的气体消耗完毕，使进入的水体积偏少；
（6）为进一步检验他们的猜想（甲同学认为镁条先与O2反应，乙同学认为镁条先与N2反应），可以进行的实验操作是：取少量镁条，点燃后迅速放入盛有空气的集气瓶中，待镁条熄灭后，将燃着的木条放入瓶中观察现象，若燃烧更旺说明乙的猜想成立，若熄灭说明甲的猜想成立。
【点睛】
本考点考查的是探究空气中氧气含量的实验原理，根据实验操作和实验现象，对实验设计进行评价。
12．兴趣小组在做“铁在氧气中燃烧”的实验时，进行了一系列探究活动，请你一同参与。
（探究一）铁丝燃烧是否需要纯氧
（实验内容）取长短相同，直径均为0.38 mm的铁丝，分别在体积分数为90%，70%，60%，55%的O2中实验。
（实验现象）
（1）铁丝在氧气中燃烧的表达式为：______。
（2）实验中所用的不同体积分数的氧气可用_____收集（填“向上排空气法”或“排水法”）。
（3）若用如图装置收集一瓶（150mL）含氧气的体积分数约为60%的气体，方法是在150mL集气瓶里装满水，塞紧橡胶塞并关闭活塞b，打开活塞a通入氧气，把瓶里的水排入量筒，当量筒内的水达到设定的体积后立即关闭活塞a，然后打开活塞b通入空气，把瓶里的水全部排入量筒，则停止通入氧气时量筒内水的体积约为___（提示：空气中氧气的体积分数约为1/5）。
A、25mL B、40mL C、60mI D、75mL
（探究二）铁丝燃烧产生火星四射的原因。
（查阅资料）
①日常生活中的钢铁制品都含有少量碳杂质；
②含碳细铁丝燃烧时，其中的炭粒生成的CO2气体在熔融液态物质中形成气泡，熔融液态物质因气泡炸裂引起“火星四射”的现象。
（实验内容）取长短相同、直径均为0.20mm、含碳量不同的铁丝分别在足量的氧气中燃烧，观察现象。
（1）小明按上图实验时，集气瓶中放水的目的是___。
（2）下表是他将几种铁丝放入氧气中燃烧时的实验现象的记录。请你分析完成下表：
（3）通过以上实验，说明铁丝燃烧产生火星四射现象和___（填元素符号）有关。
【答案】
（1）铁+氧气四氧化三铁（或Fe+O2Fe3O4） （2）排水法 （3） D
（实验内容）（1）防止高温熔落物炸裂瓶底 （2） 剧烈的燃烧，火星四射 （3）C
【分析】
铁在空气中只发红不燃烧，在氧气中剧烈燃烧生成四氧化三铁。所需氧气既可用排水法收集，又可用向上排空气法收集。
【解析】
（1）铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁，文字表达式为：铁+氧气四氧化三铁，符号表达式为：Fe+O2Fe3O4。故填：铁+氧气四氧化三铁（或Fe+O2Fe3O4）；
（2）氧气密度比空气大且不易溶于水，可用向上排空气法或排水法收集。但要收集不同的一定体积分数的氧气来进行实验，就只能用排水法而不能用向上排空气法收集。故填：排水法；
（3）收集一瓶（150mL）含氧气的体积分数约为60%的气体，气体中氧气的体积总量为150mL×60%=90mL，那么氮气的体积为：150mL-90mL=60mL，因此空气的体积：60mL÷=75mL，那么停止通氧气时量筒内水的体积约为：150mL-75mL=75mL。故选填：D；
[实验内容]
（1）小明按上图实验时，铁丝在氧气中燃烧放出大量的热，生成物熔化溅落有可能炸裂瓶底，放水即可预防。故填：防止高温熔落物炸裂瓶底；
（2）根据燃烧时的现象可知，随着铁丝中含碳量的升高，铁丝燃烧越来越剧烈，火星也越来越多，含碳0.6%的铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射。故填：剧烈的燃烧，火星四射；
（3）通过以上实验，可以看出铁丝燃烧时，产生火星四射现象与铁丝中所含的碳元素（元素符号为C）的含量有关。故填：C。
【点睛】
本题在探究铁与氧气反应时，不同的实验现象与物质组成成分之间的关系。要求学生学会设计实验、观察实验、分析实验，找到揭示物质之间相互作用的实质。
13．某校研究性学习小组用如图装置进行镁条在空气中燃烧的实验：

（1）镁条燃烧、冷却后打开止水夹，若弹簧夹未夹紧，则进入集气瓶中的水会 _________ 。
（2）若镁条只和空气中的氧气反应，则进入集气瓶中水的体积最多不超过其容积的 _____ %。现进入集气瓶中水的体积约为其容积的70%，根据空气的组成可推出减少的气体中有氮气。
（发现问题）氮气是怎么减少的呢?
（推测一）氮气与镁条反应而减少；
（推测二） ________
（查阅资料）
镁条在氮气中燃烧，生成氮化镁（Mg3N2）固体，反应的符号表达式为： ______ ，镁条还可以在二氧化碳中燃烧生成一种单质和一种金属氧化物，反应的符号表达式为 _______
（3）通过以上探究，你对燃烧的有关知识有了什么新的认识？ ________
【答案】（1）少 （2） 21 氮气溶于水而减小 Mg+N2Mg3N2 Mg+CO2 C+MgO （3）燃烧不一定有氧气参与
【解析】
（1）若弹簧夹没有夹紧导管，则外界的空气就会进入到瓶中，从而使进入瓶中的水减少。
（2）由于氧气只占空气体积的21%，氮气约占空气体积的78%，因此镁条若只和空气中的氧气反应，进入的水的体积最多应只占瓶的容积的21%；现在进入的水的体积约占空气体积的70%，说明瓶中的氮气也被消耗了，有可能是镁和氮气反应，也有可能是氮气能够溶于水导致的；根据“镁条在氮气中燃烧，生成氮化镁（Mg3N2）固体”，则其反应的符号表达式为Mg+N2Mg3N2
；根据“二氧化碳中燃烧生成一种单质和一种金属氧化物”和质量守恒定律的元素守恒，则镁与二氧化碳反应的符号表达式为Mg+CO2 C+MgO；
（3）根据以上探究，不难看出燃烧不一定有氧气参与，二氧化碳灭火时也不一定适合一切物质等。
14．空气中氧气含量测定的再认识。某化学兴趣小组的同学，在实验室用红磷、镁条、木炭等物质代替汞对空气中氧气的含量测定进行模拟探究。
（实验一） A组同学通过燃烧红磷法测定空气中氧气的含量，装置如（图一）所示，写出红磷燃烧的符号表达式：____________________________________。
实验过程如下：
（1）用弹簧夹夹紧橡皮管；
（2）点燃燃烧匙内的红磷，观察到红磷燃烧，立即伸入瓶中并塞紧瓶塞；
（3）等装置冷却至室温后，打开弹簧夹；
（4）观察并记录水面的变化情况发现，集气瓶内上升的水面小于瓶内原有空气体积的五分之一，可能的一个原因是：____________________________________。
（实验二） B组同学利用镁条在空气中燃烧测定空气中氧气含量，如（图二）所示，实验结束后，待装置冷却后打开止水夹，进入集气瓶中水的体积约占集气瓶容积的70%。根据空气的组成推测可能的原因是____________________________________。

（实验三） C组”利用木炭燃烧测定空气中氧气的体积分数”，根据经验，利用上图装置测定空气中氧气含量时，能否用木炭替代？___________（填“能”或“不能”）原因是：______________________。
（提供资料）氢氧化钠能与二氧化碳反应生成碳酸钠和水
该小组同学选择用氢氧化钠溶液吸收生成的二氧化碳气体（如图三），但进入集气瓶中水的体积分数仍然小于1/5 。

（提出问题）是什么原因导致测量不准确呢？
（猜想与假设）他们分别作了如下猜想：
甲同学：可能是木炭取的量过少；
乙同学：可能是木炭燃烧没有消耗完集气瓶中的氧气；
丙同学：可能是木炭与空气反应生成了其他气体。
（查阅资料）
资料一：木炭、棉花和蜡烛在密闭容器内燃烧停止后，残留氧气的体积分数分别高达14.0%，8.0%和16.0%。
资料二：木炭在密闭容器中不充分燃烧会生成一氧化碳气体。
资料三：一氧化碳能与灼热的氧化铜粉末（黑色）反应生成铜（红色）和二氧化碳气体
（探究一）
小组同学发现实验结束后，燃烧匙中还有残留的黑色固体，可知__________同学的猜想不合理。
（探究二）乙同学又利用上述装置设计了如下实验，请你填写下表：
（探究三）
小明从木炭燃烧产物的角度猜想还可能是生成了_________________导致测量结果小于1/5；于是用注射器抽取集气瓶内的气体做了上图（图四）所示的实验，当观察到d中________________________（填实验现象），可证明小明的猜想成立。
（经典对比）通过与上述实验对比，拉瓦锡选择用汞的优点有_________________
A 能将密闭装置内空气中的氧气几乎耗尽
B 在汞槽中起到液封作用
C 实验过程中没有污染
D 生成的化合物加热分解又能得到汞和氧气
【答案】（实验一）P+O2P2O5 红磷量不足或装置漏气或未等到装置冷却到室温就打开弹簧夹 （实验二）空气中的氮气发生了反应
（实验三）不能 木炭燃烧产生二氧化碳气体，没有产生压强差
（探究一）甲 （探究二）发出白光 棉花 棉花燃烧 一氧化碳 澄清石灰水变浑浊 （经典对比）ABD
【分析】
根据测定空气中氧气含量实验的药品选择、装置、步骤、现象、结论、测定空气中氧气含量实验改进等多方面进行分析。
【解析】
[实验一]红磷燃烧生成五氧化二磷，符号表达式： P+O2P2O5；
集气瓶内上升的水面小于瓶内原有空气体积的五分之一，可能的一个原因是：红磷量不足（装置漏气或者未等到装置冷却到室温就打开弹簧夹）。
[实验二]氮气占空气体积的78%，推测可能的原因是空气中的氮气发生了反应。
[实验三]不能；原因是：木炭燃烧产生二氧化碳气体，没有产生压强差。
[探究一]
小组同学发现实验结束后，燃烧匙中还有残留的黑色固体，可知甲同学的猜想不合理。
[探究二]
将足量木炭点燃，迅速插入装有氧气的集气瓶中，现象：发出白光，放出热量；
待装置冷却后，将燃着的棉花；棉花燃烧。
[探究三]
小明从木炭燃烧产物的角度猜想还可能是生成了一氧化碳，导致测量结果小于1/5；于是用注射器抽取集气瓶内的气体做了上图（图四）所示的实验，当观察到d中澄清石灰水变浑浊，可证明小明的猜想成立。
[经典对比]通过与上述实验对比，拉瓦锡用汞的优点有：能将密闭装置内空气中的氧气几乎耗尽，在汞槽中起到液封作用，生成的化合物加热分解又能得到汞和氧气；汞有毒。故选ABD。
15．某化学兴趣小组进行了一系列探究活动，请你一同参与．
（探究一）：铁丝燃烧是否需要纯氧
（实验内容）：取0.38mm的铁丝，分别在体积分数为90%、70%、60%、55%的O2中实验．
（实验现象）
（结论）：就0.38mm铁丝而言，燃烧所需氧气的最低体积分数为_____，且氧气浓度越大，燃烧现象越_____．（填“剧烈”或“不剧烈”）；
（探究二）：铁丝燃烧产生火星四射的原因
（1）如图中螺旋状铁丝的末端系一根火柴的作用是_____；
（2）小明按如图实验时，集气瓶炸裂了，其可能的原因是_____；
（3）小明对铁丝在氧气中燃烧为什么会火星四射进行探究．下表是他将纯铁丝和不同含碳量的铁丝（铁丝直径为0.4mm）放入氧气中燃烧时的实验现象的记录．请你分析完成下表：
通过以上实验，说明铁丝燃烧产生火星四射现象和_____（填元素符号）有关．
（探究三）：调查我市某河段水资质量状况
（1）为了保护河里的水质，下列做法合理的是（填序号）_____．
A 抑制水中所有动、植物的生长 B 不任意排放工业废水
C 禁止使用农药和化肥 D 生活污水随意排放
（2）列举日常生活中节约用水的一种方法：_____．
（3）水的硬度是一项重要的化学指标．日常生活中如何区分硬水与软水？_____．
（4）化肥施用不当是引起水污染的原因之一，我们必须学会科学施肥的方法．某生产碳酸氢铵（NH4HCO3） 化肥的企业，作了一个如图所示的大型户外广告．
根据相关信息回答下列问题：
①请你通过计算（写出计算过程）判断该广告是否属于虚假广告：_____
②经过质量监督部门检测发现该化肥的含氮量为17.5%，则其中NH4HCO3的质量分数为_____．
【答案】（探究一）：＞55% 剧烈
（探究二）：（1）在氧气中引燃铁丝 （2）没有在集气瓶内放少量的水或细沙 （3）剧烈燃烧，火星四射 C
（探究三）：（1）B （2）用淘米水浇花 （3）取两支试管分别加入少许硬水和软水，然后向试管中分别加入2﹣3滴肥皂水振荡，泡沫多的是软水，泡沫少的是硬水 （4） 广告中含氮量为24%，大于碳酸氢铵中的含氮量17.7%，所以为虚假广告 98.87%
【解析】
探究一：由图表可知，0.38mm铁丝而言，燃烧所需氧气的最低体积分数为大于55%且氧气浓度越大，燃烧现象越剧烈；故填：＞55%；剧烈
探究二：（1）图1中螺旋状铁丝的末端系一根火柴的作用是在氧气中引燃铁丝；故填：在氧气中引燃铁丝；
（2）按图1实验时，集气瓶炸裂了，其可能的原因是没有在集气瓶内放少量的水或细沙，燃烧生成的高温固体物质炸裂集气瓶；故填：没有在集气瓶内放少量的水或细沙
（3）由图表可知，铁丝燃烧产生火星四射现象和碳元素含量有关且对0.2mm的铁丝而言，含碳量越高，火星四射现象越明显；故填：剧烈燃烧，火星四射；C
探究三：（1）抑制水中所有动、植物的生长及禁止使用农药和化肥，虽然可保护水质但却是不可能实施的举措，故不合理；生活污水任意排放会污染水资，做法不合理；不任意排放工业废水才是可行的保护水质的合理做法；故填：B
（2）节约用水的例子有许多，如一水多用：用淘米水浇花，用洗衣服的水冲厕所等；用完水后及时关闭水龙头，使用节水龙头，工业上污水经处理后再循环使用、农业上改变灌溉的方式、生活中加强节约用水的意识；故填：用淘米水浇花
（3）区分硬水和软水的主要方法是用肥皂水鉴别，泡沫多的是软水，泡沫少的是硬水；故填：取两支试管分别加入少许硬水和软水，然后向试管中分别加入2﹣3滴肥皂水振荡，泡沫多的是软水，泡沫少的是硬水
（4）①碳酸氢铵中氮元素的质量分数为：×100%＝17.7%．广告中含氮量为24%，大于碳酸氢铵中的含氮量17.7%，所以为虚假广告；故填：广告中含氮量为24%，大于碳酸氢铵中的含氮量17.7%，所以为虚假广告
②NH4HCO3的质量分数为：×100%＝98.87%．故填：98.87%
【点睛】
此题是一道有关物质燃烧的探究题，解题的关键是利用所学的有关物质的实验，结合相关的题中信息对问题进行分析和探讨。
16．某兴趣小组在空气中点燃镁条时发现：生成的白色固体物质中夹杂着少量的淡黄色固体。为了探究其原因，小组成员进行了以下探究活动：
（提出问题）淡黄色固体物质的成分是什么？
（查阅资料通过查阅资料，记录了下列几种物质的颜色：
小组成员一致认为产物中一定不含有氯化镁，理由是______。
（提出猜想）淡黄色的固体可能是______。
（实验探究]（1）按如图所示装置收集氮气
①关闭a、b、c，用凸透镜聚光引燃白磷，待白磷不再燃烧并冷却至室温。
②打开a、b，使用打气筒进行充气，A中的水进入B时，打开c，继续充气。C中收集到N2．选用排水法收集氮气的原因是______。
（2）实验验证的方法是将燃烧的镁条伸入集气瓶，若观察到______现象，则证明淡黄色固体是Mg3N2。
（实验结论）猜想是正确的，镁条在空气中燃烧的有关化学反应方程式是______。
（实验反思）本探究活动对物质燃烧新的认识是______。
【答案】根据质量守恒定律，空气中不含有氯元素，所以一定不含氯化镁 Mg3N2
（实验探究]（1） 氮气不溶于水、不与水反应且密度与空气相近 （2） 镁条继续燃烧，且有淡黄色固体生成 、3Mg+N2Mg3N2 物质不一定只在氧气中才能燃烧或氮气通常不支持燃烧，但有时也能支持某些物质的燃烧
【解析】
查阅资料：
根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变，由于空气中无氯元素，所以燃烧产物中一定不存在氯化镁；
提出猜想：
空气中含有氮气，在空气中点燃镁条时，生成的白色固体物质中夹杂着少量的淡黄色固体，而氮化镁为淡黄色，所以淡黄色的固体可能是镁与空气中的氮气反应生成的；
实验探究：
（1）②排水法收集氮气的原因是氮气不溶于水、不与水反应且密度与空气相近；
（2）将燃着的镁条伸进收集的氮气的集气瓶中，若镁条继续燃烧，且有淡黄色固体生成，则证明淡黄色固体是Mg3N2；
实验结论：
镁和空气中的氧气和氮气均可反应，镁和氧气在点燃的条件下燃烧生成氧化镁，化学方程式为：，镁和氮气在点燃的条件下反应生成氮化镁，化学方程式为：3Mg+N2Mg3N2；
实验反思：
物质不一定只在氧气中才能燃烧或氮气通常不支持燃烧，但有时也能支持某些物质的燃烧。
17．小明进行溶液制的实验探究。结合下列过程，回答有关问题。
（1）作催化剂向5mL 5%的溶液中加入少量，立即产生大量气泡。
①写出用溶液制备的化学方程式：______。
②用上述反应原理制备并收集一瓶干燥的，从所给装置图中选择并组装一套装置，其连接顺序为______→C（干燥）→______（填标号）。为了确保实验成功，在装药品之前应该______。
③检验的方法是______，若木条复燃，则证明收集的气体为。
（2）溶液做分解的催化剂
向5mL5%的溶液中加入2滴一定浓度的溶液，立即产生大量气泡。
（已知）溶液中主要含有三种微粒：、、
（问题）哪种微粒对溶液的分解起催化作用？
（假设）假设一：可能是；
假设二：可能是
假设三：可能是
（分析）①假设一不可能成立，理由是______。
（实验）
（结论）②假设______成立，而假设一和另一种假设不成立。
（3）催化剂比较
从循环利用的角度分析，______（填化学式）更适合做该反应的催化剂。
【答案】（1） B E 检查装置的气密性 将带火星的木条伸入集气瓶中 （2）过氧化氢溶液中有水分子 二 （3）
【解析】
（1）MnO2作催化剂向5mL5%的H2O2溶液中加入少量MnO2，立即产生大量气泡；
①过氧化氢在二氧化锰做催化剂的条件下生成水和氧气，要注意配平；
②用上述反应原理制备并收集一瓶干燥的O2，从所给装置图中选择并组装一套装置，其连接顺序为B、C、E，为了确保实验成功，在装药品之前应该检查装置的气密性；
③氧气的检验方法是：将带火星的木条伸入集气瓶中，木条复燃，证明是氧气；
故答案为：①2H2O22H2O+O2↑；②B、E；检查装置的气密性；③将带火星的木条伸入集气瓶中；
（2）FeCl3溶液做催化剂
[分析]①假设一不可能成立，理由是：过氧化氢溶液中有水分子；
[结论]②假设二成立，而假设一和另一种假设不成立；
故答案为：①过氧化氢溶液中有水分子；②二；
（3）催化剂比较，从循环利用的角度分析，二氧化锰更适合做该反应的催化剂，好回收；故答案为：MnO2；
18．某学习小组做镁在空气中燃烧实验时，发现生成物中有黑色固体，针对这一现象及该反应的应用，他们开展了如下探究，请仔细阅读并完成下列探究报告。
（探究目的）探究黑色固体是镁与空气中什么物质反应产生的。
（分析猜想）分析空气中各种成分，寻找猜想依据：
空气成分一：氧气； 空气成分二：稀有气体；一般不与其它物质反应。
空气成分三：水蒸气；打磨光亮的镁带放入沸水中，表面会附有白色固体并产生大量气泡；如果将镁带放到水蒸气中，也会发生上述反应，但产生的不是黑色固体。
空气成分四：氮气； 空气成分五：二氧化碳。
（实验一）镁带与氧气的反应
（一）制取氧气并对实验室制备氧气的条件进行如下探究实验。
甲探究了影响双氧水分解速度的某种因素。实验数据记录如下：
（1）第Ⅲ次实验中，选择的二氧化锰的质量m的值为________。
（2）本实验中，测量O2体积的装置可选择下图中___________(选填“a”、“b”、“c”)。
（3）乙用d图装置进行实验，通过比较_______________________也能达到实验目的。
实验结论：在相同条件下，___________________________，双氧水分解得越快。
（二）燃烧镁带，观察现象
将镁带打磨光亮，点燃，伸入盛满氧气的集气瓶中，产生大量白烟，生成白色固体。
实验结论：镁与氧气反应生成白色的氧化镁。
（实验二）镁带与氮气的反应
（一）获取氮气：把空气液化，然后蒸发，先蒸发出来的气体就是氮气。
（二）燃烧镁带，观察现象
将镁带打磨光亮，点燃，伸入盛氮气的集气瓶中，瓶内壁附着一层淡黄色的固体。
实验结论：镁与氮气在点燃的条件下发生化合反应生成淡黄色的氮化镁（Mg3N2）,该反应的文字表达式是 _____________________________。
（探究结论1）根据以上信息，可以推理得出镁在空气中燃烧产生的黑色固体是镁与空气中__________反应产生的。
（交流与反思）能否用足量的镁替代红磷进行空气组成实验呢？
（实验回顾）1．实验室常用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的含量
（装置如图1），写出红磷燃烧的文字表达式________________。
图中集气瓶底部的水的作用为________。（填字母）
A．吸收有害物质 B．降温，快速冷却 C．保护瓶底
2．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，老师利用传感器技术定时测定了实验装置如图2内的压强、温度和氧气浓度，三条曲线变化趋势如图3所示。其中X曲线表示的是_____（填“温度”或“氧气的浓度”）；结合X、Y两条曲线，解释如图3中BC段气压变化的原因是_____________________；
用该方法测出的氧气含量常常远低于21%。
（探究结论2）如果用足量的镁替代红磷进行空气组成实验，实验测得氧气体积与氧气所占空气真实比例相比较会______（偏大、偏小或相等）。
【答案】（实验一）（1）0.1g （2）C （3） 相同时间里减少的质量 双氧水的浓度越大
（实验二）镁带与氮气的反应
镁+氮气氮化镁 二氧化碳 磷+ 氧气五氧化二磷 AB 温度 红磷燃烧放热温度升高，压强增大，同时消耗氧气，使气压减小，BC段是红磷燃烧放热造成的压强增大强于氧气减少造成的压强减小 偏大
【解析】
（1）由表可知，该实验是探究过氧化氢的分解速率与过氧化氢的浓度的关系，故要求加入的二氧化锰的质量相等，故m=0.1g。
（2）该方法测定氧气的体积的方法是利用排水法收集氧气，收集到多少体积的氧气就排出多少体积的水，通过测量水的体积测出氧气的体积，由于氧气的密度比水的密度小，故氧气应该由短管通入，水由长管流出，故选C。
（3）该实验是在敞口容器中进行的，生成的氧气逸散到空气中，剩余药品的质量减少，故可以通过观察相同时间里减少的质量判断生成氧气的多少。
（4）镁与氮气在点燃的条件下发生化合反应生成淡黄色的氮化镁（Mg3N2）,该反应的文字表达式是镁+氮气氮化镁。
（5）镁与空气中的氧气和水蒸气反应生成的是白色的固体，与氮气反应生成的是黄色的固体，与稀有气体不反应，故镁与空气中的物质反应生成黑色的固体的物质只能是二氧化碳。
（6）红磷与空气中的氧气在点燃的条件下反应生成五氧化二磷，反应的文字表达式为：磷+ 氧气五氧化二磷。
（7）该实验中，集气瓶底放少量的水是为了吸收有毒的五氧化二磷和降低温度，故选AB。
（8）随着反应的进行，氧气的质量减少，溶液的温度升高，故X是温度，Y是氧气。
（9）BC段是由于红磷燃烧放热温度升高，压强增大，同时消耗氧气，使气压减小，BC段是红磷燃烧放热造成的压强增大强于氧气减少造成的压强减小。
（10）镁不仅可以与空气中的氧气反应，而且可以与空气中的氮气、二氧化碳、水蒸气反应，故如果用足量的镁替代红磷进行空气组成实验，实验测得氧气体积与氧气所占空气真实比例相比较会偏大。
19．小婧同学学习化学后知道，镁在氧气中燃烧会生成白色的氧化镁固体。但她在空气中点燃镁条时，却发现在生成的白色固体中还夹杂着少量的淡黄色固体。
[查阅资料]小婧查阅资料，记录了下列几种物质的颜色：其他同学认为不必查阅氯化镁的颜色，理由是______；
[提出问题]为什么会生成淡黄色固体?
[提出猜想]分析资料，小婧认为淡黄色固体可能是由镁与空气中的氮气反应生成的，镁条在空气中燃烧的化学方程式为：__________、___________
[实验探究]小婧设计实验证实了自己的猜想，她的方案可能____________
拓展:空气中氮气含量远大于氧气含量，但生成的淡黄色固体却比较少，原因是________。
【答案】空气中不含氯元素； 2Mg+O22MgO 3Mg+N2Mg3N2 将燃着的镁条放在盛有氮气的集气瓶中； 氮气的化学性质不活泼。
【解析】
（1）空气中不含有氯元素，故燃烧后不可能生成含有氯元素的氯化镁。
（2）镁与空气中的氧气在点燃的条件下反应生成氧化镁，反应的方程式为：2Mg+O22MgO 。
（3）镁与空气中的氮气在点燃的条件下反应生成氮化镁，反应的方程式为：3Mg+N2Mg3N2。
（4）该实验的目的是验证黄色的物质是否是镁与氮气反应生成的氮化镁，故设计方案应该是收集一瓶氮气，将燃着的镁条放在盛有氮气的集气瓶中，看是否有黄色的固体生成。
（5）空气中虽然氮气的含量高于氧气的含量，但是氮气的化学性质不活泼，故镁不易于空气中的氮气反应，故生成的氮化镁少。
20．如下图所示，把足量的硫粉放入氧气中充分燃烧。

（1）硫在氧气中燃烧的反应方程式是______________________________。
（2）实验后，取少量集气瓶内的溶液于试管中，再往试管中滴加数滴的紫色
石蕊溶液，振荡。发现紫色石蕊溶液变成红色。
（提示：石蕊溶液是将石蕊加入水中溶解后得到的混合物）
（提出问题）是什么物质使紫色石蕊变红色呢？
（提出假设）假设1：水使紫色石蕊变红；
假设2：________________________使紫色石蕊变红；
假设3：二氧化硫与水反应的生成物使紫色石蕊变红。
（设计实验）
① 我们可判断假设____________不成立，因为石蕊溶液中含有这种物质，不能使紫色变红。
② 请设计一个实验方案验证另外两个假设是否成立，用文字描述实验步骤及填写预期实验现象和结论。（提供的试剂和用品有：干燥的紫色石蕊纸花若干朵、干燥的二氧化硫两瓶、水）
【答案】（1）S + O2 SO2 （2）二氧化硫或SO2
（设计实验） 1 将1朵干燥的紫色石蕊纸花直接放入其中一瓶盛有干燥SO2的集气瓶中，观察现象 紫色石蕊纸花不变色或紫色石蕊纸花没有变红 2 另取1朵干燥的紫色石蕊纸花喷上水后，再放入另一瓶盛有干燥SO2的集气瓶中，观察现象 紫色石蕊纸花变成红 3
【解析】
（1）硫与氧气在点燃的条件下生成二氧化硫，反应方程式为S + O2 SO2 ；
（2）二氧化硫使石蕊变为红色；
①石蕊溶液中本身就有水，石蕊没有变为红色，说明假设1不成立；
②假设2是二氧化硫使石蕊变为红色，故实验步骤为将1朵干燥的紫色石蕊纸花直接放入其中一瓶盛有干燥SO2的集气瓶中，观察现象；观察到紫色石蕊纸花不变色或紫色石蕊纸花没有变红；说明假设2不成立；假设3是二氧化硫与水反应的生成物使紫色石蕊变红，故可设计步骤为：另取1朵干燥的紫色石蕊纸花喷上水后，再放入另一瓶盛有干燥SO2的集气瓶中，观察现象；观察到的现象为紫色石蕊纸花变成红；可得出的结论为假设3成立；
21．某兴趣小组的同学探究氧气性质的实验探究如图，请回答问题：
（1）图一的蜡烛燃烧过程中，通过______现象，可以说明生成了水。检验另一种产物的方法是______。蜡烛在氧气中燃烧比在空气中燃烧更为剧烈，其原因从微观上看，是由于______。
（2）镁不仅能在氧气中燃烧，还能在氮气中燃烧生成氮化镁，已知氮化镁中氮元素显-3价，请你写出镁在氮气中燃烧的化学方程式______。你认为镁是否______（填“能”或“不能”）用于测定空气中氧气的含量，原因是______。
（3）小军发现铁丝燃烧后，生成的黑色固体的质量大于铁丝的质量，认为这个反应不遵循质量守恒定律。你认为小军的观点______（填“正确”或“不正确”），你的理由是______。在铁丝燃烧的实验中，哪步操作是为了减少热量散失，提高铁丝温度______。集气瓶底部留有少量水的原因是______。铁丝燃烧的化学方程式是______。
（4）从图一和图三的反应来看，共同点是______。
【答案】（1）集气瓶内壁产生水雾 将澄清石灰水倒入集气瓶，振荡，石灰水变浑 纯氧中单位体积里氧分子的个数比空气中的多，与石蜡分子发生有效碰撞的几率大
（2） 不能 因为镁不仅和氧气反应还能和氮气反应，无法测定氧气的含量 （3） 不正确 产物的质量应该等于参加反应的铁丝和氧气的质量之和，符合质量守恒定律 铁丝弯成螺旋状 防止熔化的生成物溅落，炸裂集气瓶 （4） 都属于氧化反应，放出热量
【解析】
（1）图一的蜡烛燃烧过程中，通过现象瓶壁有水雾生成，可以说明生成了水，另一种产物是二氧化碳，二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，所以检验的方法是：倒入少量的澄清的石灰水，振荡，石灰水变浑浊。蜡烛在氧气中燃烧比在空气中燃烧更为剧烈，其原因从微观上看是纯氧中单位体积里氧分子的个数比空气中的多，与石蜡分子发生有效碰撞的几率大；
（2）镁不仅能在氧气中燃烧还能在氮气中燃烧生成氮化镁，已知氮化镁中氮元素显－3价，所以镁在氮气中燃烧的化学方程式是：，镁不可以用于测定空气中氧气的含量，原因是：镁能与氮气反应，会使测定的结果偏大；
（3）小军发现铁丝燃烧后，生成的黑色固体的质量大于铁丝的质量，认为这个反应不遵循质量守恒定律。不同意小军的观点，理由是：铁和氧气反应生成了四氧化铁，参加反应的铁和氧气的质量之和等于生成的四氧化三铁的质量，四氧化三铁的质量大于铁的质量，在铁丝燃烧的实验中，将铁丝绕成螺旋状是为了减少热量散失，提高铁丝温度。由于铁在氧气中燃烧放出了大量的热，火星四射，集气瓶底部留有少量水的原因是：防止溅落的熔化物炸裂瓶底。铁丝在氧气中燃烧生成了四氧化三铁，燃点燃烧的化学方程式是：；
（4）图一和图三的反应，都是物质与氧气发生反应，都是氧化反应，放出大量的热。
故答案为：①集气瓶内壁产生水雾；②将澄清石灰水倒入集气瓶，振荡，石灰水变浑；③纯氧中单位体积里氧分子的个数比空气中的多，与石蜡分子发生有效碰撞的几率大；④ ；⑤不能；⑥因为镁不仅和氧气反应还能和氮气反应，无法测定氧气的含量；⑦不正确；⑧产物的质量应该等于参加反应的铁丝和氧气的质量之和，符合质量守恒定律；⑨铁丝弯成螺旋状；⑩防止熔化的生成物溅落，炸裂集气瓶；⑪ ； ⑫都属于氧化反应，放出热量。
【点睛】
本题考查了几种在氧气中燃烧的实验，了解实验的现象、发生的反应及注意事项等知识即可分析回答。
22．化学兴趣小组为验证质量守恒定律，做了镁条在空气中燃烧的实验(如图)。同学们观察到镁条在空气中剧烈燃烧，发出耀眼的白光，产生的大量白烟弥漫到空气中，最后在石棉网上得到一些白色固体。

(1)请写出镁条燃烧的化学方程式_______。
(2)同学们通过称量发现：在石棉网上收集到产物的质量小于镁条的质量。有人认为这个反应不遵循质量守恒定律。你认为出现这样实验结果的原因可能是_______。
(3)小红按下图装置改进实验，验证了质量守恒定律，还发现产物中有少量黄色固体。

（提出问题）黄色固体是什么？
（查阅资料）①氧化镁为白色固体；②镁能与氮气剧烈反应生成黄色的氮化镁(Mg3N2)固体；③氮化镁可与水剧烈反应产生氨气，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
（做出猜想）黄色固体是Mg3N2
（实验探究）请设计实验，验证猜想：
（反思与交流）①氮化镁中氮元素的化合价是_______。
②空气中N2的含量远大于O2的含量，可是镁条在空气中燃烧产物MgO却远多于Mg3N2，合理的解释是：_______。
【答案】（1） （2）反应生成的氧化镁部分扩散到空气中 （3） 取少量黄色固体于试管中，加入适量水，把湿润的红色石蕊试纸放在试管口 产生气泡，湿润的红色石蕊试纸变蓝色，黄色固体是氮化镁 -3 相同条件下，镁更容易和氧气反应
【解析】
（1）镁条燃烧生成氧化镁，反应的化学方程式为：，故填： ；
（2）出现这样实验结果的原因可能是反应生成的氧化镁部分扩散到空气中，故填：反应生成的氧化镁部分扩散到空气中；
（3）实验探究：取少量黄色固体于试管中，加入适量水，把湿润的红色石蕊试纸放在试管口，产生气泡，湿润的红色石蕊试纸变蓝色；黄色固体是氮化镁，故填：取少量黄色固体于试管中，加入适量水，把湿润的红色石蕊试纸放在试管口；产生气泡，湿润的红色石蕊试纸变蓝色，黄色固体是氮化镁；
反思与交流：①设氮化镁中氮元素的化合价为x，根据化合物中元素化合价代数和为零有：（＋2）×3+x×2=0，x=-3，故填：-3；
②空气中N2的含量远大于O2的含量，可是镁条在空气中燃烧产物MgO却远多于Mg3N2，原因是相同条件下，氧气比氮气的化学性质活泼，镁更容易和氧气反应，故填：相同条件下，镁更容易和氧气反应。
23．（科学探究
（1）课外小组同学进一步研究铁与氧气的反应。
（提出问题）铁丝燃烧时为什么会有“火星四射”的现象？
（查阅资料）铁丝燃烧时“火星四射”现象与铁丝含碳量有关。
（进行实验）探究铁丝在氧气燃烧时“火星四射”的现象与其含碳量的关系。
（实验拓展）
（2）同学们认为燃烧的现象还与氧气的浓度有关，想收集不同浓度的氧气进行相关实验。
①若用排水集气法收集一瓶体积分数约为80%的氧气，预先应向容积为360mL的集气瓶中加水，水的体积约为_____mL（取整数）。
②观察并记录现象，列入下表：
结论：当氧气浓度达到_____%左右时，带火星的木条即可复燃。用这种方法检验集气瓶中是否集满氧气是_____（填“可靠”或“不可靠”）的。
【答案】（1） 0.20mm的铁丝含碳量越高，在氧气中燃烧“火星四射”的现象越明显 剧烈燃烧，火星四射 （2） 270 复燃 50.2 不可靠
【分析】
（1）根据表格中数据，正确分析实验现象，书写化学方程式和实验结论；（2）欲收集80%的氧气，若用排水法，应考虑留在瓶内的空气中的氧气含量，再进行计算，再根据表格，分析实验结论和木条复燃的氧气最低浓度。
【解析】
（1）铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，燃烧的化学方程式为：，根据表格分析得，0.20mm的铁丝含碳量越高，在氧气中燃烧“火星四射”的现象越明显，所以直径0.20mm，含碳0.52%的铁丝，在氧气中燃烧的现象应该为剧烈燃烧，火星四射，通过本实验得到的结论是：0.20mm的铁丝含碳量越高，在氧气中燃烧“火星四射”的现象越明显；故填：；0.20mm的铁丝含碳量越高，在氧气中燃烧“火星四射”的现象越明显；剧烈燃烧，火星四射；
（2）用排水集气法收集一瓶体积分数约为80%的氧气，预先应向容积为360mL的集气瓶中加水，可设加入水的体积为x；则有：x+（360mL-x）×=360mL×80%，解得：x=270mL；根据表格分析，其他条件相同时，氧气浓度越高，带火星木条越容易复燃，当氧气浓度为50.2%时，木条已经复燃，则氧气浓度更高时，木条也会复燃；根据表格，氧气浓度达到50.2%时，带火星木条即可复燃，用这种方法检验集气瓶中是否集满氧气是不可靠的；故填：270；复燃；50.2；不可靠。
24．某小组同学在进行“木炭在氧气中燃烧”实验时，未观察到明显的“发白光”现象，为探究其原因，进行了如下实验。
（进行试验）
实验1：取三瓶氧气，进行实验。
实验2：取与实验1-3中形状、质量相同的木炭，进行实验。
（解释与结论）
（1）木炭与氧气反应的化学方程式为___________________。
（2）能验证木炭在氧气中燃烧产物的现象是__________。
（3）实验1-3中，x为________________。
（4）实验1的目的是__________________________。
（5）实验2中，三个实验出现不同现象的原因是____________________。
（反思与评价）
（6）依据上述实验可知，影响可燃物燃烧剧烈程度的因素有________________。
【答案】（1）C + O2CO2 （2）实验2中澄清石灰水变浑浊 （3）2 （4） 探究木炭形状对其在氧气中燃烧现象的影响 （5）集气瓶内氧气浓度不同 （6）氧气浓度、可燃物与氧气的接触面积
【解析】
（1）木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳，反应方程式为：C + O2CO2；
（2）木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，所以能验证木炭在氧气中燃烧产物的现象是：实验2中澄清的石灰水变浑浊；
（3）实验1中的实验目的是探究木炭形状对燃烧现象的影响，控制变量要唯一，所以x的值为2 ；
（4）实验1中，木炭的形状不同，其他条件相同，所以其目的是：探究木炭形状对其在氧气中燃烧现象的影响；
（5）实验2中三个实验的木炭形状、质量都相同，但燃烧现象不同，说明：集气瓶中氧气的浓度不同；
（6）实验1中，木炭的质量相同，但形状不同，即与氧气的接触面积不同，所以燃烧现象不同；实验2氧气浓度不同，燃烧现象不同，因此，影响可燃物燃烧剧烈程度的因素有：氧气的浓度、可燃烧物与氧气的接触面积。
25．物质燃烧的剧烈程度与很多因素有关。进行铁丝燃烧实验时，某小组发现实验现象与预期的不同。
（查阅资料）铁丝根据用途不同，成分也有差异，通常含碳和其它元素（本题不考虑其它元素）。
（提出问题）铁丝燃烧的剧烈程度与什么因素有关？
（作出猜想）猜想一：______
猜想二：氧气含量
猜想三：铁丝的含碳量
（进行实验）
（实验分析）①铁丝燃烧的化学方程式为：______；
②实验1和______对比，说明猜想一正确，实验3和4对比，说明猜想______正确；
③实验5与实验6对比，X的值为______，对比说明铁丝的含碳量越高，______的现象越明显；
④铁丝易生锈，实验前需用砂纸打磨，由此推测还有______会影响铁丝燃烧情况，若要验证此猜想，需要控制的变量有：______。
A氧气的含量 B铁丝的含碳量 C反应物的接触面积
【答案】反应物的接触面积 ① ②2 二 ③ 100% 火星四射 铁锈 ④ ABC
【解析】
[作出猜想]猜想一：反应物的接触面积
猜想二：氧气含量
猜想三：铁丝的含碳量
[实验分析]①铁丝燃烧生成四氧化三铁，反应的化学方程式为：。
②根据对比实验的唯一性，说明猜想一正确，即反应物的接触面积不同，因此实验1和2对比；实验3和4只有氧气的浓度不同，因此二者对比，说明猜想二正确。
③实验5与实验6的含碳量不同，那么其他条件都要相同，则X的值为100%，对比说明铁丝的含碳量越高，火星四射越明显。
④铁丝易生锈，实验前需用砂纸打磨，由此推测还有铁锈会影响铁丝燃烧情况，若要验证此猜想，需要控制的变量有：氧气的含量、铁丝的含碳量，反应物的接触面，故选：ABC。
26．化学实验是学习化学的基础，请根据铁丝燃烧实验，回答问题。
（1）铁丝在氧气中燃饶时为何要绕成螺旋状________。铁丝末端系火柴梗的作用是_________
（2）写出铁丝在氧气中燃烧的符号表达式：_______，最能说明这是化学变化的一个现象是________
（3）小明对铁丝在氧气中燃烧为什么会火星四射进行探究。下表是他将纯镁条、木炭和不同含碳量的铁丝（镁条和铁丝直径均为0.4m）放入氧气中燃烧时的实验现象的记录。请你分析回答：
①你认为表中未填的实验现象是___________
②造成铁丝在氧气中燃烧时火星四射的主要原因是___________
【答案】（1）氧气的接触面积，防止热量散失 引燃铁丝 （2） Fe+O2 Fe3O4 生成黑色固体 （3）剧烈燃烧，较多火星 铁丝中含有碳
【解析】
(1)铁丝盘成螺旋状的原因是增大与氧气的接触面积，同时可防止热量散失，以便容易达到着火点；
在螺旋状铁丝的末端系一根火柴的作用是引燃铁丝；
(2)铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁，符号表达式为Fe+O2 Fe3O4。化学变化是有新物质生成的变化。所以有黑色固体生成最能说明这是化学变化。
（3）①由前三项对比可知铁丝含碳量越高火星越多，未填的实验现象是：剧烈燃烧，较多火星；
②由实验现象可以看出，当铁丝中含碳量越多时，燃烧时火星就越多，因此铁丝燃烧火星四射是由里面的碳引起的。
27．某兴趣小组在学习氧气的化学性质时，发现不同物质在氧气中燃烧的现象不同。
（1）下列物质在氧气中燃烧产物有气体的是___________（填序号）。
A镁条B．铁丝C．蜡烛D．硫粉
（2）铁丝在氧气中燃烧的化学方程式：___________。
（3）铁丝在氧气中燃烧没有火焰，而蜡烛在氧气中燃烧却有明亮的火焰。该小组同学进行了如下探究。
（探究一）蜡烛燃烧产生火焰的原因是什么？
点燃蜡烛，将金属导管一端伸入内焰，导出其中物质，在另一端管口点燃，也有火焰产生（如图所示）。由此可知：蜡烛燃烧产生的火焰是由___________（填“固态”或“气态”）物质燃烧形成的。
（探究二）物质燃烧产生火焰的根本原因是什么？
（查阅资料）
由上表可知：物质燃烧能否产生火焰与其___________（填“熔点”或“沸点”）和燃烧时温度有关。通过上表中石蜡、铁的数据对比，你认为物质燃烧时，什么情况下能产生火焰___________。
由此推测：钠在燃烧时，___________（填“有”或“没有”）火焰产生。
（拓展应用）①根据硫在空气燃烧产生淡蓝色火焰或在氧气中燃烧产生明亮的蓝紫色火焰的实验事实，请你推测硫的沸点___________硫燃烧时的温度（填“>”或“”或“ （5） C
【解析】
（1）小亮切一小块蜡烛放入水中，蜡烛浮在水面，说明蜡烛具有的性质是密度比水小；点燃蜡烛，蜡烛能够燃烧，说明蜡烛具有的性质是具有可燃性。
（3）点燃蜡烛，将金属导管一端伸入内焰，导出其中物质，在另一端管口点燃，也有火焰产生，由此可知：蜡烛燃烧产生的火焰是由气态物质燃烧形成的。
（4）由表可知：物质燃烧能否产生火焰与其沸点和燃烧时温度有关，即沸点比燃烧温度低时产生火焰。由此推测：钠的沸点比燃烧温度低，在燃烧时，有火焰；镁条在空气中燃烧不产生火焰，说明镁的沸点＞镁燃烧时的温度。
（5）A.反复实验，并观察是否有相同现象，该选项做法合理；
B.查找资料，了解石蜡的主要成分，探究生成的黑色固体是什么，该选项做法合理；
C.认为与本次实验目的无关，不予理睬，该选项做法不合理；
D.询问老师或同学，讨论生成黑色物质的原因，该选项做法合理。
故填：C。
29．同学们在学习完氧气的性质后,知道了“氧气能使带火星的木条复燃” ,在此基础上,同学们提出了以下问题，并逐一进行了探究。
(1)（问题一）带火星的木条复燃，能否证明氧气是纯氧?
（进行实验）同学们用数字化实验探测仪进行实验,并获得了一系列数据。
（收集证据）④号集气瓶内的氧气浓度可能是______________。
（实验结论）___________。
（反思与评价）分析以上数据可知,欲收集一瓶较为纯净的氧气，最好的收集方法是_________。
(2)（问题二）铁丝在氧气中的燃烧与氧气浓度和铁丝粗细有关系吗?
（收集证据）⑤号实验中细铁丝燃烧的完整实验现象是________。
（实验解释）有关反应的符号表达式是________________，实验操作中，在集气瓶底部放少量水的目的是______________。
（实验结论）I.氧气浓度越大，铁丝燃烧越___________。
II._______________。
（表达与交流）在完成铁丝燃烧的实验时,为保证实验成功，需注意的一项实验操作是_______。
【答案】（1）55% 带火星的木条复燃，不能证明氧气是纯氧 排水法
（2）剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体 Fe+O2Fe3O4 防止高温熔融物溅落下来炸裂瓶底 剧烈 铁丝越细，燃烧越剧烈 实验前用砂纸除去表面的铁锈和脏物
【解析】
(1)
[收集证据]
根据表格中的信息可知，相邻两个集气瓶中浓度相差10%，④号集气瓶内的氧气浓度可能是55%。
[实验结论]
根据⑤集气瓶氧气浓度65%，带火星的木条复燃，不能证明氧气是纯氧。
[反思与评价]
分析以上数据可知,欲收集一瓶较为纯净的氧气，最好的收集方法是排水法。
(2) [收集证据]
⑤号实验中细铁丝燃烧的完整实验现象是：剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体。
[实验解释]
铁点燃生成四氧化三铁，有关反应的符号表达式是：Fe+O2Fe3O4，防止高温熔融物溅落下来炸裂瓶底，在集气瓶底部放少量水。
[结论]
根据图表数据可知：
I.氧气浓度越大，铁丝燃烧越剧烈。
II.铁丝越细，燃烧越剧烈。
[表达与交流]
在完成铁丝燃烧的实验时,为保证实验成功，需注意的一项实验操作是:实验前用砂纸除去表面的铁锈和脏物。
30．化学小组围绕“铁丝在氧气中燃烧现象及产物”进行了相应的探究活动。
活动 1：“火星四射”的现象与铁丝含碳量的关系？
活动 2：生成的黑色固体中是否含有铁？
查阅资料：①铁粉是黑色或灰黑色粉末，四氧化三铁为黑色固体，具有磁性。
②铁、四氧化三铁均能溶于稀盐酸。(即：铁+盐酸→氯化亚铁+氢气；四氧化三铁+盐酸→氯化铁+氯化亚铁+水)
③氯化亚铁溶液为浅绿色，氯化铁溶液为黄色。
小明质疑小刚用磁铁来检验黑色固体是否含有铁的方案，其理由是____________； 同学们都认可了下列实验方案：
【答案】活动 1： 0.20 含碳量越高，火星越明显 四氧化三铁也能被磁铁吸引
活动 2： 稀盐酸 产生气泡
【解析】
活动 1：依据对比实验的唯一性，除了变量，其他都相同，因此实验2：取直径0.20mm的铁丝；含碳 0.1%的铁丝在氧气中燃烧，产生零星火星，含碳 0.3%的铁丝在氧气中燃烧，产生较明显的火星四射，说明“火星四射”与铁丝含碳量的关系是含碳量越高，火星越明显。
活动 2：小明质疑小刚用磁铁来检验黑色固体是否含有铁的方案，其理由是四氧化三铁具有磁性，也能被磁铁吸引。
因为铁+盐酸→氯化亚铁+氢气；四氧化三铁+盐酸→氯化铁+氯化亚铁+水，因此取少量黑色固体于试管中，加入一定量的稀盐酸，放置一段时间，产生气泡，说明黑色固体中含有铁。
31．下图是铁丝在氧气中燃烧的流程图。

(1)实验时要先把铁丝弯成螺旋状的原因是_____。
(2)许飞同学在实验时，集气瓶炸裂了，请你帮助他分析一下。可能的原因_____。
(3)铁丝在空气中和在纯氧气中反应情况不同，说明化学反应除与温度、压强、催化剂等条件有关外，还与_____有关。
(4)金属铁能在氧气中剧烈燃烧，许飞同学对“铁丝在氧气中燃烧为什么会火星四射进行如下探究。下表是他将纯镁条和不同含碳量的铁丝(镁条和铁丝直径均为0.4mm)放入氧气中燃烧时的实验现象记录。请你帮助分析回答：
①铁在氧气中燃烧的化学反应的文字表达式为______。
②你认为表中“未填"的实验现象是______。
③分析上述实验现象，你认为造成铁丝在氧气中燃烧时现象不同的主要原因可能是______。
【答案】（1）增加铁丝的受热面积，便于达到其着火点 （2） 集气瓶没有留少量的水 （3）反应物浓度 （4）铁+氧气四氧化三铁 剧烈燃烧，火星四射 铁丝中含碳量不同
【解析】
（1）实验时要先把铁丝弯成螺旋状的原因是增加铁丝的受热面积，便于达到其着火点；
（2）许飞同学在实验时，集气瓶炸裂了，可能的原因是集气瓶受热不均匀，可能是集气瓶没有留少量的水，或者没有铺一层细沙，或者燃烧的铁丝碰到了集气瓶内壁；
（3）铁丝在空气中和在纯氧气中反应情况不同，说明化学反应除与温度、压强、催化剂等条件有关外，还与反应物浓度有关；
（4）①铁在氧气中燃烧，会生成四氧化三铁，化学反应的文字表达式为铁＋氧气四氧化三铁；
②含碳0.6%的铁丝含碳较多，燃烧时火星较多表中“未填"的实验现象是剧烈燃烧，火星四射；
③分析上述实验现象，造成铁丝在氧气中燃烧时现象不同的主要原因可能是铁丝中含碳量不同。
32．在学习“氧气的化学性质”过程中，小泽等同学进行了以下探究活动，请你一起参与。铁丝在氧气中燃烧
(1)实验时要用砂纸擦去铁丝表面的铁锈，该过程属于_________变化。(填“物理”或“化 学”)
(2)铁丝在氧气中燃烧的化学式表达式为 ______。
(3)小泽同学实验时，集气瓶炸裂了，请你帮助他分析一下可能的原因 ______。
(4)探究直径为 0.38mm 的铁丝燃烧是否需要纯净的氧气：
（实验内容）
取 0.38mm 的铁丝，分别在体积分数为 90%、70%、65%、60%、55%的氧气中进行实验， 实验现象如下表所示：
（实验结论）
就 0.38mm 铁丝而言，只要氧气浓度达到一定程度就可以燃烧，且氧气浓度越大，燃烧现象越_________。(填“剧烈”或“不剧烈”)。
（实验拓展）
小泽认为铁丝燃烧所需氧气最低浓度为 60%，你认为该结论是否合理，请说出理由？________(填“合理”或“不合理”)，理由：_________。
【答案】（1）物理 （2）Fe + O2 Fe3O4 （3） 预先未在集气瓶底加少量水或铺少量沙子（合理即可） 剧烈 不合理 没有对55%-60%之间的氧气浓度进行实验（合理即可）
【解析】
(1)实验时要用砂纸擦去铁丝表面的铁锈，该过程没有新物质生成属于物理变化；
(2)铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁，反应的化学式表达式为Fe + O2 Fe3O4；
(3)小泽同学实验时，集气瓶炸裂了，是因为预先未在集气瓶底加少量水或铺少量沙子导致溅落的熔化物炸裂瓶底；
实验结论：从表格可以看出随着氧气浓度的增加燃烧现象越剧烈；
实验拓展：由于小泽没有对55%-60%之间的氧气浓度进行铁丝燃烧实验，因此小泽认为铁丝燃烧所需氧气最低浓度为 60%的结论不合理。
某化学兴趣小组进行“铁丝在氧气中燃
烧”的实验，并进行了一些探究活动，请你一同参与。
（1）铁丝在氧气中燃烧实验的示意图如图，图中螺旋状铁丝的末端系一根火柴的作用是________；
（探究一）：铁丝燃烧是否需要纯氧？
（实验内容）：取直径为0.38mm的铁丝，分别在体积分数为90%、70%、60%、55%的氧气中实验。实验现象如表所示：
（结论1）：就0.38mm铁丝而言，铁丝燃烧对氧气体积分数的要求是_____ （选填“＞”“=”或“＜”）55%，且氧气浓度越大，燃烧现象越_____。（填“剧烈”或“不剧烈”）；
（讨论）如果实验中所用集气瓶的容积为125mL，实验时集气瓶中需留25mL水，如果需收集100mL体积分数为80%的氧气，其操作方法是先在集气瓶中装_____mL水，然后用排水法收集，直到剩下25mL水。（空气中氧气的体积分数计为20%）
（探究二）铁丝燃烧为什么会火星四射？
（资料）生活中常见的铁都不是纯净的铁，都含有一定量的碳
（设计与实验2）小明将直径都为0.38mm的纯铁丝和不同含碳量的铁丝放入氧气中燃烧，实验现象记录如表，请你分析完成下表：
（结论2）通过以上实验，说明铁丝燃烧产生火星四射现象和含碳量_____（选填“有关”或“无关”）。
【答案】（1）引燃铁丝或帮助铁丝燃烧 （结论1）： > 剧烈 （讨论）100ml水 剧烈燃烧，大量火星 有关
【分析】
根据铁丝在氧气中燃烧的注意事项、结合题干提供的信息进行分析解答即可。
【解析】
（1）铁丝在氧气中燃烧实验中，螺旋状铁丝的末端系一根火柴是为了引燃铁丝或帮助铁丝燃烧。
结论1：根据表格提供的数据可以看出，就0.38mm铁丝而言，氧气体积分数为55%时，铁丝难以燃烧，只是发红，故铁丝燃烧对氧气体积分数的要求是大于55%，且氧气浓度越大，燃烧现象越剧烈。故填： >；
讨论：
实验中所用集气瓶的容积为125mL，实验时集气瓶中需留25mL水，需收集100mL体积分数为80%的氧气，设：需要先在集气瓶中装水体积为x，根据题意得：， x=100 mL。
设计与实验2：结合表格提供的现象，含碳量越来越大，铁丝反应越剧烈，故含碳0.6%的铁丝会剧烈燃烧，产生大量火星。
结论2：通过以上实验可以看出，铁丝燃烧产生火星四射现象和含碳量有关。
【点睛】
本题考查的是氧气性质的实验探究，完成此题，可以依据已有的知识进行。
34．某化学兴趣小组针对教科书中两个实验进行再探究。
（探究一）空气中氧气含量测定的再认识
（1）测定装置如图1所示，红磷燃烧消耗氧气，使集气瓶内_____减小，烧杯中的水倒吸进入集气瓶。但该实验误差较大，测得空气中氧气含量明显低于。
（实验改进）根据铁在空气中生锈的原理设计实验如图2所示，装置中饱和食盐水、活性炭能加快铁生锈的速率，测得数据如下表：
（2）根据上表信息，空气中氧气的体积分数为_____（只列式，不计算）。
（3）从实验原理角度分析，改进后的实验结果更准确的原因是_____（写一点）。
（探究二）铁在氧气中燃烧后所得固体物质成分的探究
（问题1）铁燃烧时溅落下来的黑色物质中是否含有铁？
（资料）① 自然界中铁的氧化物主要是Fe3O4（黑色）和Fe2O3（红棕色）两种；
② FeO（黑色）极易被氧化为Fe2O3；
③ 铁的氧化物均能与稀盐酸或稀硫酸反应生成铁的化合物溶液。
（实验）将冷却后的黑色物质碾碎，装入试管，加入_____溶液，观察到_____的现象，说明铁燃烧时溅落下来的黑色物质中含有铁。
（问题2）铁燃烧的产物为什么不是Fe2O3？
（资料）① Fe3O4和Fe2O3的分解温度、铁的熔点见表；
② Fe2O3高温时分解成Fe3O4。
（证据推理）根据实验现象及表中信息可知，铁在氧气里燃烧时产生的高温应在_____之间，此时Fe2O3已分解。
（拓展延伸）（1）为了防止集气瓶炸裂，必须采取_____的措施。
（2）某食品密封包装盒的透明盖内放有黑色的FeO粉末，若颜色_____，说明包装盒漏气。
（3）Fe2O3高温时会分解成Fe3O4和一种气体，该反应的化学方程式为_____。
【答案】（探究一）（1）气体 （2） （3）铁生锈能更充分消耗氧气 稀盐酸
（探究二）有气泡产生 1535~1538℃ 在集气瓶底部放少量的水或细沙 由黑色变成红色 6Fe2O3 4Fe3O4+ O2↑
【解析】
（1）测定装置如图1所示，红磷燃烧消耗氧气，使集气瓶内气体减少，压强减小，烧杯中的水倒吸进入集气瓶；
（2）根据上表信息，空气中氧气的体积分数为： ；
（3）从实验原理角度分析，改进后的实验结果更准确的原因是铁生锈能更充分消耗氧气，将冷却后的黑色物质碾碎，装入试管，加入稀盐酸溶液，观察到有气泡产生、溶液变成浅绿色，说明铁燃烧时溅落下来的黑色物质中含有铁；
②铁需要在熔化状态下反应，根据实验现象及表中信息可知，反应时温度应该高于1535℃，其次，要防止四氧化三铁分解，所以温度应低于1538℃；
[拓展延伸]（1）铁丝在氧气中燃烧产生大量的热，火星四射，为了防止集气瓶炸裂，必须在集气瓶底部放少量的水或细沙；
（2）某食品密封包装盒的透明盖内放有黑色的FeO粉末，如果包装盒破损漏气，空气中的氧化亚铁能被氧化成氧化铁，若颜色由黑色变成红色，说明包装盒漏气；
（3）Fe2O3高温时会分解成Fe3O4和一种气体，根据质量守恒定律可知气体为氧气，该反应的化学方程式为：6Fe2O3 4Fe3O4+ O2↑。
序号
①
②
③
④
实验
操作
空气
O2和CO2的体积比1:4
O2和N2体积比1:7
O2和N2体积比1:9
实验
现象
燃着的木条无明显变化
燃着的木条无明显变化
燃着的木条熄灭
燃着的木条熄灭
实验次数
氧气的体积分数%
实验现象
第一次
90%
燃烧剧烈，火星四射，燃烧时间长，实验成功
第二次
80%
燃烧现象与90%的相比没有明显差异，实验成功
第三次
70%
燃烧比80%的弱，燃烧时间比80%的短，实验成功
第四次
60%
燃烧比70%的弱，燃烧时间更短，实验成功
第五次
50%
铁丝没有燃烧
实验装置
实验现象
实验结论
试管内蓝色固体逐渐变成黑色，有红棕色气体生成，
二氧化氮具有助燃性
实验操作
实验现象
实验结论
步骤①：如图在试管和集气瓶之间连接冷却装置，重新进行加热硝酸铜的实验
带火星的木条复燃
硝酸铜分解产物中有______
步骤②：取出图中 U 型管，恢复到室温，待 U 型管内充满红棕色气体时，将带火星的木条伸入 U 型管中
带火星的木条复燃
______
步骤
实验操作
实验现象
Ⅰ
组装好装置后，打开止水夹，手捂集气瓶，一段时间后，松开手
烧杯中导管口有气泡冒出，松手后，烧杯中导管末端有一段液柱
Ⅱ
关闭止水夹，点燃镁条，迅速伸入集气瓶中，塞好塞子
镁条燃烧，放出大量热，发出耀眼白光，生成大量白烟，剩余固体为白色带状物
Ⅲ
冷却至室温，打开止水夹
烧杯中水从导管进入集气瓶中，体积约为集气瓶体积的2/5
氧气含量
90%
70%
60%
55%
实验现象
燃烧剧烈、燃烧时间长，效果好
燃烧比90%弱，燃烧时间短，实验成功
燃烧比70%弱，燃烧时间更短，实验成功
难以燃烧，只是发红
物质
纯铁丝
含碳0.05%的铁丝
含碳0.2%的铁丝
含碳0.6%的铁丝
燃烧时的现象
无火星四射现象，熔断
剧烈燃烧极少火星
剧烈燃烧少量火星
___
实验步骤
实验现象
实验结论
① 将足量木炭点燃，迅速插入装有氧气的
集气瓶中
______________
木炭燃烧没有
消耗完集气瓶
中的氧气
② 待装置冷却后，将燃着的___________
（填“棉花”或“蜡烛“）再伸入集气瓶中
_______________
O2%
90%
70%
60%
55%
实验现象
燃烧剧烈、燃烧时间长，效果好
燃烧比90%弱，燃烧时间短，实验成功
燃烧比70%弱，燃烧时间更短，实验成功
难以燃烧，只是发红
物质
纯铁丝
含碳0.05%的铁丝
含碳0.2%的铁丝
含碳0.6%的铁丝
燃烧时
的现象
无火星四射现象，
熔断
剧烈燃烧
极少火星
剧烈燃烧
少量火星
_____
物质
MgO
MgCl2
Mg3N2
Mg（NO3）2
MgCO3
Mg（OH）2
颜色
白色
白色
淡黄色
白色
白色
白色
操作
现象
其他条件不变，向溶液中加入溶液
无明显变化
其他条件不变，向溶液中加入溶液
无明显变化
其他条件不变，向溶液中加入溶液
立即产生大量气泡
双氧水的质量
双氧水的浓度
MnO2的质量
相同时间内产生O2体积
Ⅰ
50.0g
1%
0.1g
9 mL
Ⅱ
50.0g
2%
0.1g
16 mL
Ⅲ
50.0g
4%
m
31 mL
物
MgO
MgCl2
Mg3N2
Mg(NO3)2
MgCO3
Mg(OH)2
色
白
白
淡黄
白
白
白
实验步骤
预期实验现象和结论
___________________________
__________________________，
假设___________不成立。
____________________________
__________________，
假设____________成立。
实验操作
实验现象及结论
_______
_______
实验
现象
解释与结论
实验1：取直径0.20mm，含碳0.1%的铁丝，在氧气中燃烧
零星的火星四射
①铁燃烧的化学方程式是_____
②0.20mm的铁丝在氧气中燃烧“火星四射”与其含碳量的关系为_____
实验2：取直径0.20mm，含碳0.32%的铁丝，在氧气中燃烧
较明显的火星四射
实验3：取直径0.20mm，含碳0.52%的铁丝，在氧气中燃烧
①_____
集气瓶号
1
2
3
4
5
收集O2的体积分数（%）
31
33
35
37
39
空气的体积分数（%）
69
67
65
63
61
总O2体积分数（%）
45.5
47.1
48.7
50.2
51.8
木条火星的状况
很亮
很亮
很亮
复燃
_____
装置
序号
1-1
1-2
1-3
木炭质量/g
2
2
x
木炭形状
块状
片状
锥状
现象
木炭燃烧，
发光颜色偏黄、较暗
木炭燃烧，
发光颜色偏黄、较亮
木炭尖端迅速燃烧，发光颜色偏白、较亮
序号
2-1
2-2
2-3
装置
现象
木炭尖端迅速燃烧，发光颜色偏黄、较亮
木炭尖端迅速燃烧，发光颜色偏白、较亮
木炭尖端迅速燃烧，发出白光、明亮耀眼
实验编号
氧气含量
铁丝情况
燃烧现象
1
21%
铁丝
不能燃烧
2
21%
铁粉
剧烈燃烧，火星四射
3
60%
铁丝
燃烧，轻微火星四射
4
100%
铁丝
燃烧，火星四射明显
5
X
含碳0．2%的铁丝
剧烈燃烧，少量火星四射
6
100%
含碳0．6%的铁丝
剧烈燃烧，火星四射
物质
镁条
含碳0.1%的铁丝
含碳0.5%的铁丝
含碳1%的铁丝
木炭
燃烧时的现象
剧烈燃烧，发出耀眼的白光，无火星
剧烈燃烧，极少火星
剧烈燃烧，少量火星
（未填）
有白光，大量火星，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体
物质
熔点/℃
沸点/℃
燃烧时温度/℃
石蜡
50~70
300~550
约600
铁
1535
2750
约1800
钠
97.8
883
约1400
物质
熔点/℃
沸点/℃
燃烧时温度/℃
石蜡
50-70
300-550
约600
铁
1535
2750
约1800
钠
97.8
883
约1400
集气瓶编号
①
②
③
④
⑤
氧气浓度(体积分数)
25％
35％
45％
……
65％
带火星木条情况
微亮
亮
很亮
复燃
复燃
实验编号
①
②
③
④
⑤
氧气浓度(体积分数)
34％
47％
60％
73％
86％
直径0.2mm的细铁丝
不燃烧
稍有燃烧
剧烈燃烧
剧烈燃烧
剧烈燃烧
直径0.5mm的细铁丝
不燃烧
不燃烧
不燃烧
稍有燃烧
剧烈燃烧
实验操作
实验现象
实验结论
实验 1：取直径 0.20mm，含碳 0.1%的铁丝在氧气中燃烧。
零星火星
“火星四射”与铁丝含碳量的关系是_____。
实验 2：取直径_________mm，含碳 0.3%的铁丝在氧气中燃烧。
较明显的火星四射
实验操作
实验现象
实验结论
取少量黑色固体于试管中，加入一定量_____________，放置一段时间。
______________
黑色固体中含有铁
燃烧物
镁条
含碳0.05%的铁丝
含碳0.2%的铁丝
含碳0.6%的铁丝
燃烧时的现象
剧烈燃烧，发出耀眼白光，无火星
剧烈燃烧，极少火星
剧烈燃烧，少量火星
(未填)
O2 的体积分数
90%
70%
65%
60%
55%
实验现象
燃烧剧烈、燃烧时间长，效果好
燃烧比 90% 弱，燃烧时间短，实验成功
燃烧比 70% 弱，燃烧时间比 70%短，实验成功
燃烧比 65% 弱，燃烧时间更短，实验成功
难以燃烧，只是发红
O2%
90%
70%
60%
55%
实验现象
燃烧剧烈、燃烧时间长，效果好
燃烧比90%弱，燃烧时间短，实验成功
燃烧比70%弱，燃烧时间更短，实验成功
难以燃烧，只是发红
物质
纯铁丝
含碳0.05%的铁丝
含碳0.2%的铁丝
含碳0.6%的铁丝
燃烧时的现象
无火星四射现象，熔断
剧烈燃烧，极少火星
剧烈燃烧，少量火星
_____
实验前
实验后
烧杯中水的体积/mL
烧杯中剩余水的体积/mL
集气瓶（扣除内容物）和导管的容积/mL
80.8
54.5
126.0
Fe3O4
Fe2O3
铁
分解温度/℃
1538
1400
—
熔点/℃
—
—
1535