4 [2025 盐城段考]氧气是人类生产活动的重要资源,请回答下列问题。
Ⅰ.工业制取氧气。
(1)分离液态空气法:此方法得到氧气的过程发生的是
物理
(填“物理”或“化学”)变化。
Ⅱ.实验室制取氧气。

(2)请写出图甲中标号仪器的名称:①
酒精灯
;②
长颈漏斗
。
(3)实验室用高锰酸钾制取较纯净的氧气,则选择的装置组合是
AD
(从A~F中选择),装置中的不足之处是
试管口没有塞一团棉花
,开始收集氧气的最佳时刻是
气泡连续均匀冒出时
。
(4)装置B和C均可用来制取氧气,两者相比,装置C的优点是
可以控制反应速率
。
(5)用G来收集氧气,验满时带火星的小木条放在导管口
b
(填“a”或“b”)处。
Ⅲ.探究氧气的性质。
(6)实验一:硫在氧气中燃烧可观察到淡黄色固体先熔化后燃烧,发出明亮的
蓝紫
色火焰,放热,生成一种有刺激性气味的气体。集气瓶中加水的目的是
吸收二氧化硫,防止污染空气
。

(7)实验二:铁丝在氧气中燃烧,发生反应的文字表达式为
铁+氧气$\xrightarrow{点燃}$四氧化三铁
,实验中将铁丝盘成螺旋状的目的是
增大受热面积,利于铁丝持续燃烧
。
(8)实验三:用坩埚钳夹取一块木炭,用酒精灯加热到红热后,由瓶口向下
缓慢
(填“缓慢”或“迅速”)插入盛有氧气的集气瓶中。
解析:
【分析】
本题围绕氧气的工业制取、实验室制取及性质展开,需结合相关概念、实验操作要点逐一分析:
1. 工业制氧利用液态氮和液态氧的沸点差异分离,无新物质生成,据此判断变化类型;
2. 识别初中化学常见实验仪器,牢记其名称;
3. 高锰酸钾制氧气需选固体加热型发生装置,收集较纯净的氧气用排水法,结合装置特点分析不足与收集时机;
4. 对比装置B、C的结构差异,分析装置C的优点;
5. 根据氧气密度判断G装置的进气口,确定验满位置;
6. 回忆硫在氧气中燃烧的现象及产物性质,明确集气瓶加水的目的;
7. 书写铁丝燃烧的文字表达式,分析铁丝盘成螺旋状的作用;
8. 结合木炭与氧气反应的实验要求,确定插入方式。
【解析】
(1) 分离液态空气法是利用液氮和液氧的沸点不同进行分离,过程中没有新物质生成,属于物理变化;
(2) 图中仪器①为酒精灯,②为长颈漏斗;
(3) 高锰酸钾制取氧气为固体加热型反应,发生装置选A;要收集较纯净的氧气,采用排水法,收集装置选D,故装置组合为AD;高锰酸钾受热时粉末易随气流进入导管,装置不足之处是试管口未塞一团棉花;排水法收集氧气的最佳时刻是导管口有气泡连续均匀冒出时(初始排出的是装置内空气,此时收集的氧气更纯净);
(4) 装置C使用分液漏斗,可通过控制液体滴加速度来控制反应速率,装置B无此结构,故C的优点是可以控制反应速率;
(5) G装置为向上排空气法收集氧气,氧气密度比空气大,从长导管a通入,空气从短导管b排出,验满时带火星的小木条放在b导管口;
(6) 硫在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰;生成的二氧化硫有毒,集气瓶中加水的目的是吸收二氧化硫,防止污染空气;
(7) 铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁,文字表达式为:铁+氧气$\xrightarrow{点燃}$四氧化三铁;将铁丝盘成螺旋状可增大受热面积,利于铁丝持续燃烧;
(8) 木炭在氧气中燃烧时,由瓶口向下缓慢插入,可使木炭与氧气充分接触,持续反应。
【答案】
(1) 物理
(2) ① 酒精灯;② 长颈漏斗
(3) AD;试管口没有塞一团棉花;气泡连续均匀冒出时
(4) 可以控制反应速率
(5) b
(6) 蓝紫;吸收二氧化硫,防止污染空气
(7) 铁+氧气$\xrightarrow{点燃}$四氧化三铁;增大受热面积,利于铁丝持续燃烧
(8) 缓慢
【知识点】
物质的变化判断;氧气的实验室制取;氧气的性质实验
【点评】
本题是氧气相关知识的综合基础题,涵盖工业制氧、实验室制氧的装置选择与操作细节、氧气的性质实验等核心考点,注重对实验基础知识点和操作规范的考查,适合巩固初中化学氧气相关内容。
【难度系数】
0.7