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变式训练 某兴趣小组的同学用下图所示实验来探究氧气的化学性质。已知氧气在一定条件下能与碳、铁发生反应，下列说法正确的是
a. 装置B中的水可以用细沙代替
b. 在这些反应中，氧气都体现了可燃性
c. 氧气与碳、铁的反应都是化合反应
d. 细铁丝在氧气中燃烧的实验现象是火星四射，生成四氧化三铁
ac
。（填序号）a. 装置B中的水可以用细沙代替
b. 在这些反应中，氧气都体现了可燃性
c. 氧气与碳、铁的反应都是化合反应
d. 细铁丝在氧气中燃烧的实验现象是火星四射，生成四氧化三铁
答案
ac
解析 装置B中是铁丝燃烧实验，水的作用是防止高温熔融物溅落炸裂瓶底，可以用细沙代替，选项a说法正确。在这些反应中，氧气体现的是助燃性，而不是可燃性，选项b说法错误。氧气与碳、铁反应分别生成二氧化碳、四氧化三铁，都是由两种物质生成一种物质，属于化合反应，选项c说法正确。“生成四氧化三铁”是实验结论，不是实验现象，选项d说法错误。故选ac。
解析 装置B中是铁丝燃烧实验，水的作用是防止高温熔融物溅落炸裂瓶底，可以用细沙代替，选项a说法正确。在这些反应中，氧气体现的是助燃性，而不是可燃性，选项b说法错误。氧气与碳、铁反应分别生成二氧化碳、四氧化三铁，都是由两种物质生成一种物质，属于化合反应，选项c说法正确。“生成四氧化三铁”是实验结论，不是实验现象，选项d说法错误。故选ac。
解析
【分析】
要解决这道题，需逐一分析每个选项，结合氧气与碳、铁反应的实验要点、氧气的性质、反应类型的定义来判断：首先看选项a，装置B是铁丝在氧气中燃烧的实验，瓶底水的作用是防止高温熔融物溅落炸裂集气瓶，细沙同样能起到该作用；选项b，氧气在反应中支持燃烧，体现助燃性，本身不具可燃性；选项c，化合反应是“多变一”，碳、铁与氧气的反应均符合该特征；选项d，需区分实验现象（可观察到的）和实验结论（推导得出的）。
【解析】
1. 分析选项a：装置B中铁丝燃烧时，瓶底的水用于吸收热量，防止高温熔融物溅落炸裂集气瓶，细沙能隔绝高温熔融物与瓶底，起到相同保护作用，因此水可以用细沙代替，a正确。
2. 分析选项b：在碳、铁与氧气的反应中，氧气作为氧化剂，体现的是助燃性（支持燃烧），而非可燃性（物质自身能燃烧的性质，氧气不能燃烧），b错误。
3. 分析选项c：氧气与碳反应生成二氧化碳，与铁反应生成四氧化三铁，两个反应均是两种物质反应生成一种物质，符合化合反应“多变一”的定义，c正确。
4. 分析选项d：细铁丝在氧气中燃烧的实验现象是火星四射、放出大量热、生成黑色固体，“生成四氧化三铁”是实验结论，不属于实验现象，d错误。
综上，正确选项为ac。
【答案】
ac
【知识点】
氧气的化学性质、化合反应、化学实验基本操作
【点评】
本题围绕氧气的化学性质展开，考查了氧气与常见物质反应的实验操作注意事项、氧气的性质、反应类型判断，需重点区分实验现象与实验结论，是初中化学的基础考点，需熟练掌握相关实验细节。
【难度系数】
0.6
要解决这道题，需逐一分析每个选项，结合氧气与碳、铁反应的实验要点、氧气的性质、反应类型的定义来判断：首先看选项a，装置B是铁丝在氧气中燃烧的实验，瓶底水的作用是防止高温熔融物溅落炸裂集气瓶，细沙同样能起到该作用；选项b，氧气在反应中支持燃烧，体现助燃性，本身不具可燃性；选项c，化合反应是“多变一”，碳、铁与氧气的反应均符合该特征；选项d，需区分实验现象（可观察到的）和实验结论（推导得出的）。
【解析】
1. 分析选项a：装置B中铁丝燃烧时，瓶底的水用于吸收热量，防止高温熔融物溅落炸裂集气瓶，细沙能隔绝高温熔融物与瓶底，起到相同保护作用，因此水可以用细沙代替，a正确。
2. 分析选项b：在碳、铁与氧气的反应中，氧气作为氧化剂，体现的是助燃性（支持燃烧），而非可燃性（物质自身能燃烧的性质，氧气不能燃烧），b错误。
3. 分析选项c：氧气与碳反应生成二氧化碳，与铁反应生成四氧化三铁，两个反应均是两种物质反应生成一种物质，符合化合反应“多变一”的定义，c正确。
4. 分析选项d：细铁丝在氧气中燃烧的实验现象是火星四射、放出大量热、生成黑色固体，“生成四氧化三铁”是实验结论，不属于实验现象，d错误。
综上，正确选项为ac。
【答案】
ac
【知识点】
氧气的化学性质、化合反应、化学实验基本操作
【点评】
本题围绕氧气的化学性质展开，考查了氧气与常见物质反应的实验操作注意事项、氧气的性质、反应类型判断，需重点区分实验现象与实验结论，是初中化学的基础考点，需熟练掌握相关实验细节。
【难度系数】
0.6
1. 从空气中分离出氧气。
（1）工业制法。
①原理：利用液态氧和液态氮的
②过程：除尘、除二氧化碳和水蒸气后的空气$\xrightarrow[加压]{低温}$液态空气$\xrightarrow[-196\ °\mathrm{C}]{升温}$
$\begin{cases}氮气（先分离出来）\\主要是液氧（贮存在淡蓝色的钢瓶中）\end{cases}$
（2）制氧新方法：在一定压力下，让空气通过
（1）工业制法。
①原理：利用液态氧和液态氮的
沸点
不同，采用分离液态空气法获得氧气。此过程发生物理
变化。②过程：除尘、除二氧化碳和水蒸气后的空气$\xrightarrow[加压]{低温}$液态空气$\xrightarrow[-196\ °\mathrm{C}]{升温}$
$\begin{cases}氮气（先分离出来）\\主要是液氧（贮存在淡蓝色的钢瓶中）\end{cases}$
（2）制氧新方法：在一定压力下，让空气通过
特殊薄膜
或多孔性材料（如分子筛），将氧气和氮气分离，从而得到高纯度的氧气。答案
1.（1）①沸点 物理 （2）特殊薄膜
解析
【分析】本题考查氧气的工业制法及新型制氧方法，需结合相关原理分析填空：工业分离液态空气制氧气的核心是利用液态氮和液态氧的沸点差异，且该过程无新物质生成；新型制氧方法依靠特殊材料的选择性透过性分离气体，准确记忆这些基础知识点即可解答。
【解析】（1）①工业上采用分离液态空气法制氧气，原理是利用液态氧和液态氮的沸点不同，升温时沸点低的氮气先汽化分离，该过程没有新物质生成，属于物理变化；（2）制氧新方法是在一定压力下，让空气通过特殊薄膜或多孔性材料，利用其对氧气和氮气的透过性差异分离，得到高纯度氧气。
【答案】（1）①沸点；物理 （2）特殊薄膜
【知识点】氧气的工业制法、物理变化
【点评】本题为化学基础识记类题目，考查氧气制取的相关核心知识点，难度较低，需准确记忆相关概念即可完成解答。
【难度系数】0.8
【解析】（1）①工业上采用分离液态空气法制氧气，原理是利用液态氧和液态氮的沸点不同，升温时沸点低的氮气先汽化分离，该过程没有新物质生成，属于物理变化；（2）制氧新方法是在一定压力下，让空气通过特殊薄膜或多孔性材料，利用其对氧气和氮气的透过性差异分离，得到高纯度氧气。
【答案】（1）①沸点；物理 （2）特殊薄膜
【知识点】氧气的工业制法、物理变化
【点评】本题为化学基础识记类题目，考查氧气制取的相关核心知识点，难度较低，需准确记忆相关概念即可完成解答。
【难度系数】0.8
2. 利用化学反应制备氧气。
（1）反应原理。（用反应的符号表达式表示）
加热高锰酸钾：______。
______。
双氧水分解：______。
氯酸钾和二氧化锰共热：______。
（2）发生装置。
发生装置选择的依据：______和________。
（3）收集装置。
（4）实验步骤：检查________→装入药品→固定装置→点燃酒精灯进行加热→收集氧气。
（5）氧气的检验：将带火星的木条________集气瓶________，木条复燃，证明是氧气。
（6）氧气的验满：用排水法收集时，当集气瓶口有________时，证明氧气已收集满；用向上排空气法收集时，将带火星的木条________集气瓶________，木条复燃，证明氧气已收集满。
（1）反应原理。（用反应的符号表达式表示）
加热高锰酸钾：______。
______。
双氧水分解：______。
氯酸钾和二氧化锰共热：______。
（2）发生装置。
发生装置选择的依据：______和________。
（3）收集装置。
（4）实验步骤：检查________→装入药品→固定装置→点燃酒精灯进行加热→收集氧气。
（5）氧气的检验：将带火星的木条________集气瓶________，木条复燃，证明是氧气。
（6）氧气的验满：用排水法收集时，当集气瓶口有________时，证明氧气已收集满；用向上排空气法收集时，将带火星的木条________集气瓶________，木条复燃，证明氧气已收集满。
答案
2.（1）$\ce{KMnO4\xrightarrow{加热}K2MnO4 + MnO2 + O2}$
$\ce{H2O2\xrightarrow{MnO2}H2O + O2}$
$\ce{KClO3\xrightarrow[加热]{MnO2}KCl + O2}$
（2）反应物状态 反应条件
（3）略大 不易
（4）装置气密性
（5）伸入 内
（6）大气泡向外冒出 放在 口
$\ce{H2O2\xrightarrow{MnO2}H2O + O2}$
$\ce{KClO3\xrightarrow[加热]{MnO2}KCl + O2}$
（2）反应物状态 反应条件
（3）略大 不易
（4）装置气密性
（5）伸入 内
（6）大气泡向外冒出 放在 口
解析
【分析】
本题围绕实验室制取氧气的核心基础知识点展开，需回忆氧气制备的反应原理、发生装置选择依据、实验步骤、检验与验满方法等内容，逐一对应问题要求，准确填写相关知识点即可，核心是对氧气制备基础内容的记忆与应用。
【解析】
（1）加热高锰酸钾分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，符号表达式需标注加热条件；双氧水在二氧化锰催化下分解生成水和氧气；氯酸钾在二氧化锰催化、加热条件下分解生成氯化钾和氧气，注意反应条件的标注规范。
（2）发生装置的选择由反应物的状态（固体/液体）和反应条件（是否加热）决定，这是气体发生装置选择的核心依据。
（3）氧气密度比空气略大、不易溶于水，对应收集装置的选择依据（本题为填空，需填写该性质）。
（4）制取气体的实验第一步必须检查装置气密性，防止装置漏气影响实验，因此填装置气密性。
（5）检验氧气时，利用氧气助燃性，将带火星的木条伸入集气瓶内，木条复燃则为氧气。
（6）排水法收集氧气时，集气瓶口有大气泡向外冒出说明已集满；向上排空气法验满时，将带火星的木条放在集气瓶口，复燃则满，这是氧气验满的操作要点。
【答案】
2.（1）$\ce{KMnO4\xrightarrow{加热}K2MnO4 + MnO2 + O2}$；$\ce{H2O2\xrightarrow{MnO2}H2O + O2}$；$\ce{KClO3\xrightarrow[加热]{MnO2}KCl + O2}$（2）反应物状态；反应条件（3）略大；不易（4）装置气密性（5）伸入；内（6）大气泡向外冒出；放在；口
【知识点】
氧气的实验室制取、化学符号表达式、气体的检验与验满
【点评】
本题为氧气制备的基础考查题，涵盖反应原理、装置选择、实验步骤、检验验满等核心知识点，均为需记忆的基础内容，难度较低，适合巩固化学实验基础。
【难度系数】
0.8
本题围绕实验室制取氧气的核心基础知识点展开，需回忆氧气制备的反应原理、发生装置选择依据、实验步骤、检验与验满方法等内容，逐一对应问题要求，准确填写相关知识点即可，核心是对氧气制备基础内容的记忆与应用。
【解析】
（1）加热高锰酸钾分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，符号表达式需标注加热条件；双氧水在二氧化锰催化下分解生成水和氧气；氯酸钾在二氧化锰催化、加热条件下分解生成氯化钾和氧气，注意反应条件的标注规范。
（2）发生装置的选择由反应物的状态（固体/液体）和反应条件（是否加热）决定，这是气体发生装置选择的核心依据。
（3）氧气密度比空气略大、不易溶于水，对应收集装置的选择依据（本题为填空，需填写该性质）。
（4）制取气体的实验第一步必须检查装置气密性，防止装置漏气影响实验，因此填装置气密性。
（5）检验氧气时，利用氧气助燃性，将带火星的木条伸入集气瓶内，木条复燃则为氧气。
（6）排水法收集氧气时，集气瓶口有大气泡向外冒出说明已集满；向上排空气法验满时，将带火星的木条放在集气瓶口，复燃则满，这是氧气验满的操作要点。
【答案】
2.（1）$\ce{KMnO4\xrightarrow{加热}K2MnO4 + MnO2 + O2}$；$\ce{H2O2\xrightarrow{MnO2}H2O + O2}$；$\ce{KClO3\xrightarrow[加热]{MnO2}KCl + O2}$（2）反应物状态；反应条件（3）略大；不易（4）装置气密性（5）伸入；内（6）大气泡向外冒出；放在；口
【知识点】
氧气的实验室制取、化学符号表达式、气体的检验与验满
【点评】
本题为氧气制备的基础考查题，涵盖反应原理、装置选择、实验步骤、检验验满等核心知识点，均为需记忆的基础内容，难度较低，适合巩固化学实验基础。
【难度系数】
0.8
