與“氧氣”親密接觸

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：