4.某小组使用数据采集器探究“铁丝在氧气中燃烧”,集气瓶内氧气的体积分数随时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是(

A.反应的文字表达式:铁+氧气→氧化铁
B.瓶中放少量水,用于吸收有毒物质
C.开始采集数据时,瓶内是纯净的氧气
D.铁丝停止燃烧时,瓶内氧气未耗尽
D
)。A.反应的文字表达式:铁+氧气→氧化铁
B.瓶中放少量水,用于吸收有毒物质
C.开始采集数据时,瓶内是纯净的氧气
D.铁丝停止燃烧时,瓶内氧气未耗尽
答案
4.D
解析
【分析】本题考查铁丝在氧气中燃烧的实验相关知识,需结合实验原理、注意事项及图像信息逐一分析选项:回忆铁丝燃烧的反应产物、实验中水的作用,再结合图像中氧气体积分数的变化判断各选项正误。
【解析】
选项A:铁丝在氧气中燃烧的产物是四氧化三铁,不是氧化铁,该选项错误。
选项B:集气瓶中放少量水的目的是防止高温熔融物溅落炸裂瓶底,并非吸收有毒物质,该选项错误。
选项C:由图像可知,开始采集数据时瓶内氧气体积分数为80%,不是纯净的氧气(纯净氧气的体积分数为100%),该选项错误。
选项D:从图像可以看出,铁丝停止燃烧时,瓶内氧气体积分数约为25%,说明氧气未耗尽,该选项正确。
【答案】D
【知识点】氧气的化学性质、铁的燃烧实验
【点评】本题结合实验图像考查铁丝在氧气中燃烧的核心知识点,需准确掌握实验的反应原理、注意事项及图像信息,属于基础实验题,难度适中。
【难度系数】0.6
【解析】
选项A:铁丝在氧气中燃烧的产物是四氧化三铁,不是氧化铁,该选项错误。
选项B:集气瓶中放少量水的目的是防止高温熔融物溅落炸裂瓶底,并非吸收有毒物质,该选项错误。
选项C:由图像可知,开始采集数据时瓶内氧气体积分数为80%,不是纯净的氧气(纯净氧气的体积分数为100%),该选项错误。
选项D:从图像可以看出,铁丝停止燃烧时,瓶内氧气体积分数约为25%,说明氧气未耗尽,该选项正确。
【答案】D
【知识点】氧气的化学性质、铁的燃烧实验
【点评】本题结合实验图像考查铁丝在氧气中燃烧的核心知识点,需准确掌握实验的反应原理、注意事项及图像信息,属于基础实验题,难度适中。
【难度系数】0.6
5. 氧气是生产、生活中的重要物质。
(1)氧气有很多用途。请写出氧气的一种用途:
(2)如图所示,“氧气”要穿过迷宫,氧气从入口顺利地走到出口,途中遇到不发生化学反应的物质才能通过(反应条件省略)。“箭头”画出了“氧气”应行走的路线,“氧气”不能从甲处通过,你认为甲处放的物质是
A. 氖气 B. 水 C. 硫粉

(3)某同学设计了如图甲所示装置的实验,红磷和木炭均为足量,分别把A、B两瓶中的红磷和木炭点燃,燃烧完毕并冷却至室温后,打开C、D两处的弹簧夹,他将看到甲装置的烧杯中的水进入

甲装置
乙装置
(1)氧气有很多用途。请写出氧气的一种用途:
作助燃剂(或用于医疗急救等,合理即可)
。(2)如图所示,“氧气”要穿过迷宫,氧气从入口顺利地走到出口,途中遇到不发生化学反应的物质才能通过(反应条件省略)。“箭头”画出了“氧气”应行走的路线,“氧气”不能从甲处通过,你认为甲处放的物质是
C
(填字母)。A. 氖气 B. 水 C. 硫粉
(3)某同学设计了如图甲所示装置的实验,红磷和木炭均为足量,分别把A、B两瓶中的红磷和木炭点燃,燃烧完毕并冷却至室温后,打开C、D两处的弹簧夹,他将看到甲装置的烧杯中的水进入
A
瓶,A中反应的文字表达式为红磷 + 氧气$\xrightarrow{点燃}$五氧化二磷
。如果将甲装置改装成乙装置,反应完毕并冷却至室温后,打开弹簧夹,观察到的现象是烧杯中的水进入A、B两个集气瓶中
。甲装置
乙装置
答案
5.(1) 作助燃剂(或用于医疗急救等,合理即可)
(2) C
(3) A;$\ce{红磷 + 氧气\xrightarrow{点燃}五氧化二磷}$;烧杯中的水进入A、B两个集气瓶中
(2) C
(3) A;$\ce{红磷 + 氧气\xrightarrow{点燃}五氧化二磷}$;烧杯中的水进入A、B两个集气瓶中
解析
【分析】
本题围绕氧气的性质与应用展开,分三小问逐步分析:
1. 第(1)问考查氧气的用途,氧气具有供给呼吸、支持燃烧等性质,对应生产生活中的多种用途,合理即可。
2. 第(2)问需判断甲处物质能否与氧气反应:氧气穿过迷宫时,仅能通过不发生化学反应的物质。逐一分析选项:氖气是稀有气体,常温下不与氧气反应;水常温下也不与氧气反应;硫粉能与氧气在点燃条件下反应,因此甲处若为硫粉,氧气无法通过,故甲选C。
3. 第(3)问分析燃烧后瓶内压强变化:甲装置中,红磷燃烧消耗氧气生成固体,瓶内压强显著减小;木炭燃烧消耗氧气但生成气体,瓶内压强变化小,冷却后水进入压强减小的A瓶。红磷燃烧的文字表达式需正确书写;乙装置中A、B连通,整体压强减小,水会进入两个集气瓶。
【解析】
(1) 氧气的用途广泛,如可作助燃剂(用于炼钢、气焊等)、供给呼吸(用于医疗急救、潜水等),任选一种合理答案即可。
(2) 分析各物质与氧气的反应性:
A. 氖气化学性质稳定,不与氧气反应,氧气可通过;
B. 水常温下与氧气不反应,氧气可通过;
C. 硫粉与氧气在点燃条件下反应生成二氧化硫,氧气无法通过,故甲处选C。
(3) 甲装置实验:
红磷燃烧的文字表达式:$\ce{红磷 + 氧气\xrightarrow{点燃}五氧化二磷}$;
红磷燃烧消耗氧气生成固体,A瓶压强减小;木炭燃烧生成气体,B瓶压强变化小,冷却后打开弹簧夹,水进入A瓶。
乙装置中A、B两瓶连通,红磷燃烧使整体装置压强减小,因此打开弹簧夹后,水进入A、B两个集气瓶。
【答案】
(1) 作助燃剂(或用于医疗急救等,合理即可)
(2) C
(3) A;$\ce{红磷 + 氧气\xrightarrow{点燃}五氧化二磷}$;烧杯中的水进入A、B两个集气瓶
【知识点】
氧气的性质与用途、燃烧反应、压强变化与实验现象
【点评】
本题综合考查氧气的核心基础知识,涵盖用途、化学性质及燃烧实验的压强分析,题型基础,注重知识点的实际应用,学生需掌握常见物质与氧气的反应规律及实验中压强变化的判断方法。
【难度系数】
0.6
本题围绕氧气的性质与应用展开,分三小问逐步分析:
1. 第(1)问考查氧气的用途,氧气具有供给呼吸、支持燃烧等性质,对应生产生活中的多种用途,合理即可。
2. 第(2)问需判断甲处物质能否与氧气反应:氧气穿过迷宫时,仅能通过不发生化学反应的物质。逐一分析选项:氖气是稀有气体,常温下不与氧气反应;水常温下也不与氧气反应;硫粉能与氧气在点燃条件下反应,因此甲处若为硫粉,氧气无法通过,故甲选C。
3. 第(3)问分析燃烧后瓶内压强变化:甲装置中,红磷燃烧消耗氧气生成固体,瓶内压强显著减小;木炭燃烧消耗氧气但生成气体,瓶内压强变化小,冷却后水进入压强减小的A瓶。红磷燃烧的文字表达式需正确书写;乙装置中A、B连通,整体压强减小,水会进入两个集气瓶。
【解析】
(1) 氧气的用途广泛,如可作助燃剂(用于炼钢、气焊等)、供给呼吸(用于医疗急救、潜水等),任选一种合理答案即可。
(2) 分析各物质与氧气的反应性:
A. 氖气化学性质稳定,不与氧气反应,氧气可通过;
B. 水常温下与氧气不反应,氧气可通过;
C. 硫粉与氧气在点燃条件下反应生成二氧化硫,氧气无法通过,故甲处选C。
(3) 甲装置实验:
红磷燃烧的文字表达式:$\ce{红磷 + 氧气\xrightarrow{点燃}五氧化二磷}$;
红磷燃烧消耗氧气生成固体,A瓶压强减小;木炭燃烧生成气体,B瓶压强变化小,冷却后打开弹簧夹,水进入A瓶。
乙装置中A、B两瓶连通,红磷燃烧使整体装置压强减小,因此打开弹簧夹后,水进入A、B两个集气瓶。
【答案】
(1) 作助燃剂(或用于医疗急救等,合理即可)
(2) C
(3) A;$\ce{红磷 + 氧气\xrightarrow{点燃}五氧化二磷}$;烧杯中的水进入A、B两个集气瓶
【知识点】
氧气的性质与用途、燃烧反应、压强变化与实验现象
【点评】
本题综合考查氧气的核心基础知识,涵盖用途、化学性质及燃烧实验的压强分析,题型基础,注重知识点的实际应用,学生需掌握常见物质与氧气的反应规律及实验中压强变化的判断方法。
【难度系数】
0.6
6.空气是宝贵的自然资源,化学小组以“探究空气的奥秘”为主题开展项目式学习。
【任务一】探究空气中氧气的性质。
(1)为探究铁丝燃烧所需的氧气含量,化学小组使用直径为0.38 mm的细铁丝,分别在不同体积分数的氧气中点燃,数据和现象记录如下:

某同学认为,集气瓶中氧气含量至少达到60%,0.38 mm细铁丝才能燃烧。其他同学认为该结论不准确,理由是
。
【任务一】探究空气中氧气的性质。
(1)为探究铁丝燃烧所需的氧气含量,化学小组使用直径为0.38 mm的细铁丝,分别在不同体积分数的氧气中点燃,数据和现象记录如下:
某同学认为,集气瓶中氧气含量至少达到60%,0.38 mm细铁丝才能燃烧。其他同学认为该结论不准确,理由是
。
答案
6.(1) 无法判断氧气含量在50%~60%时铁丝燃烧的情况
解析
【分析】要判断“集气瓶中氧气含量至少达到60%,0.38 mm细铁丝才能燃烧”这一结论是否准确,需结合实验数据的完整性分析:表格仅给出氧气含量为50%、60%、70%、90%时的现象,缺少50%~60%之间氧气含量对应的铁丝燃烧情况,无法确定铁丝燃烧的临界氧气含量是否恰好为60%,因此该结论不严谨。
【解析】根据实验现象,氧气含量50%时铁丝难以燃烧(仅发红),60%时铁丝可燃烧,但实验未测定50%~60%区间内氧气含量对应的铁丝燃烧情况,无法判断铁丝燃烧所需的最低氧气含量是否为60%,故原结论不准确。
【答案】无法判断氧气含量在50%~60%时铁丝燃烧的情况
【知识点】氧气的性质、燃烧条件
【点评】本题考查实验结论的严谨性,要求学生结合实验数据的完整性分析结论的合理性,体现了科学探究中“控制变量、数据全面”的重要性。
【难度系数】0.4
【解析】根据实验现象,氧气含量50%时铁丝难以燃烧(仅发红),60%时铁丝可燃烧,但实验未测定50%~60%区间内氧气含量对应的铁丝燃烧情况,无法判断铁丝燃烧所需的最低氧气含量是否为60%,故原结论不准确。
【答案】无法判断氧气含量在50%~60%时铁丝燃烧的情况
【知识点】氧气的性质、燃烧条件
【点评】本题考查实验结论的严谨性,要求学生结合实验数据的完整性分析结论的合理性,体现了科学探究中“控制变量、数据全面”的重要性。
【难度系数】0.4
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