2020年初中化学同步讲义专题2.3 制取氧气

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1、 第二单元第二单元 我们周围的空气我们周围的空气 课题课题 3 制取氧气制取氧气 一、氧气的实验室制法一、氧气的实验室制法 1加热高锰酸钾或氯酸钾法加热高锰酸钾或氯酸钾法 （1）反应原理： 。 （2）实验装置： （若药品为氯酸钾，则试管口不用放棉花） （3）收集方法：由于氧气不易溶于水，制取较纯净的氧气，可采用 收集。又因氧气的 密度比空气的密度大，故制取较干燥的氧气，可用 收集。 （4）操作步骤：查组装仪器，检查装置的气密性；装向试管中装入药品；定将试 管固定在铁架台上；点点燃酒精灯，进行加热；收收集氧气；离将导气管撤离水槽； 熄熄灭酒精灯，冷却后拆除装置。 妙 语巧记妙 语巧记 ：以上制氧

2、的实验步骤可概括为 “查 ”“装 ”“定 ”“点 ”“收 ”“离 ”“熄 ”，谐音记忆为 “茶”“庄”“定”“点”“收”“利”“息”。 （5）检验方法：将 伸入集气瓶中，若木条立即 ，证明是氧气。 （6）验满方法： 用向上排空气法收集氧气时：把一根带火星的木条放在 ，如果木条复燃，证明氧气已 集满了。 用排水法收集氧气时：如果集气瓶口有大量 逸出，证明瓶中没有水了，即氧气已集满。 2分解过氧化氢法分解过氧化氢法 （1）反应原理： 。 （2）实验装置： （3）实验步骤：“组、查、装、塞、滴、收”。组组装仪器；查检查装置的气密性；装向 反应容器中装入固体药品(二氧化锰)； 塞塞紧双孔胶塞； 滴向反

3、应容器中滴加过氧化氢溶液； (因 过氧化氢和二氧化锰反应较剧烈，常将长颈漏斗换为分液漏斗，并注意滴加过氧化氢溶液的速率)； 收收集气体。 二、催化剂及催化作用二、催化剂及催化作用 在化学反应中能改变其他物质的 ，而本身的 和 在化学反应 前后没有改变的物质叫催化剂（又叫触媒） 。催化剂在化学反应中所起的作用叫 。 三、分解反应三、分解反应 1分解反应：由 物质生成 或 以上其他物质的反应。 2特点： 。 四四、氧气的工业制法、氧气的工业制法分离液态分离液态空气法空气法 1原理：利用液态空气中液氮(-196)和液氧(-183) 的不同，采用 的方法将二者分离开 来。 2过程： 注意：注意：实验室

4、制取氧气，有新物质生成，属于化学变化；工业上制取氧气，将空气成分分离，不产生新 物质，属于物理变化。 【答案】一、1 （1）高锰酸钾 加热 锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气（或氯酸钾 二氧化锰 加热 氯化钾+氧气） （3）排水法 向上排空气法 （5）带火星的木条 复燃 （6）集气瓶口 气泡 2 （1）过氧化氢 二氧化锰 水+氧气 二、化学反应速率 质量 化学性质 催化作用 三、1一种 两种 两种 2一变多 四、1沸点 蒸发 一、实验室制氧气实验中的注意事项一、实验室制氧气实验中的注意事项 1加热高锰酸钾（或氯酸钾）制氧气注意事项：加热高锰酸钾（或氯酸钾）制氧气注意事项： 药品要平铺在试管底部，使

5、其均匀受热。 铁夹要在距离试管口 1/3 处。 导管不宜伸入试管过长，不利于气体导出。 试管口应略向下倾斜，防止冷凝水倒流，炸裂试管。 如果实验所用药品为高锰酸钾，通常要在试管口塞上一团棉花，以防止加热时高锰酸钾随氧气进入导 气管。 排水法集气时，当气泡连续且均匀放出时再收集，否则收集的气体混有空气；氧气收集后，集气瓶应 正放在桌面上。 排水法集气时，实验结束后，应先移出导气管，后撤离酒精灯，以防止水倒流造成试管炸裂。 2分解过氧化氢制氧气注意事项：分解过氧化氢制氧气注意事项： 反应容器口的导管应刚过橡胶塞。 若用长颈漏斗添加过氧化氢溶液，其下端管口应伸到液面以下，以防止制得的氧气沿长颈漏斗逸

6、出。 用向上排空气法收集氧气时，导管要伸入集气瓶的底部，有利于把里面的空气排干净。 用排水法收集氧气时，导管口刚有气泡放出不宜立即收集，因为刚开始放出的气体中混有空气，要等 气泡连续且均匀地放出时再收集。 典例典例 1 实验室用氯酸钾和二氧化锰制取氧气，有关该实验的说法错误的是 A二氧化锰是反应物 B与高锰酸钾制取氧气发生的反应类型相同 C可用向上排空气法收集 D可用带火星木条检验氧气 【答案】【答案】A 二、催化剂的理解及注意事项二、催化剂的理解及注意事项 1催化剂的特点：“一变两不变”。“一变”是指“能改变化学反应速率”；包括加快和减慢两个方面。“两不变” 是指“催化剂的质量和化学性质”在

7、化学变化前后不发生改变；是“化学性质”而不是“性质”。 2催化作用的结果只影响反应速率，并不能增加或减少生成物的质量，生成物的质量只与反应物的质量有 关。 3催化剂是参加化学反应的，催化剂的质量和化学性质在化学变化前后不发生改变，但在化学反应过程中 可能会改变。催化剂虽然可以参加化学反应过程，但催化剂不是反应物。 4催化剂是针对某反应而言的。如二氧化锰在过氧化氢分解制取氧气的过程中，能够起催化作用；但二氧 化锰不是所有化学反应的催化剂。 5催化剂不是万能的，也不是唯一的。对某一反应，可以选择不同的物质作为催化剂。如过氧化氢分解制 取氧气时，既可以选择二氧化锰做催化剂，也可以选择氧化铁等做催化剂

8、。 典例典例 2 下列关于催化剂的说法正确的是 A催化剂必定加快反应速率 B反应前后催化剂的化学性质通常会发生改变 C在酿造工业和制药工业，一般都要用酶作催化剂 D用氯酸钾制氧气时，加入催化剂可使生成氧气的质量增加 【答案】【答案】C 典例典例 3 为了探究二氧化锰是否对氯酸钾的分解起了催化作用，经查阅资料得知；氯酸钾的熔点为 356 ， 加热到 400 可观察到缓慢放出气泡。实验仪器如下： （1）实验设计如下，请你补充完成实验报告。 实验步骤 加热时间（分钟） 实验现象 1将二氧化锰单独放入试管中加热，将带火星10 木条无变化 的木条放在试管口 2将氯酸钾单独放入试管中加热，将带火星的 木条

9、放在试管口 5 木条复燃 3将_，将带火 星的木条放在试管口 1 木条复燃 该实验方法称为_，第 2 步实验中，某同学选用装置乙加热，你认为是否正确？ 理由是_。 写出第 3 步实验中发生的化学反应的文字表达式_。 （2）“丙”中除导管外，另两个玻璃仪器的名称为_、_；若用装置“丁”收集氧气， 则导出气体的导管口是_（填写编号“a”或“b”） 。 （3）实验室制取氧气还可用双氧水作为原料，比较用氯酸钾为原料的制取方法，用双氧水作原料的方案突 出的优点是_（填写选项编号） 。 A不需要加热，操作简单 B通过分液漏斗加液体，有利于连续操作 C节约药品 【答案】【答案】 （1）二氧化锰和氯酸钾混合均

10、匀后放入试管中加热 对照（或对比、控制变量法） 合理，因为氯酸钾的熔点比其分解的温度低，防止倒流（或氯酸钾分解 时已经是液态，合理即可） 氯酸钾 二氧化锰 加热 氯化钾+氧气 （2）集气瓶 水槽 b （3）AB 1下列有关工业法制取氧气的说法中正确的是 A液化蒸发空气制取氧气属于分解反应 B液化蒸发空气制取氧气的过程属于物理变化 C液氧是无色的 D液化蒸发空气所得的氧气贮存在银灰色钢瓶中 2某极难溶于水的无毒气体，它的密度约是空气密度的 4/9，那么在实验室中收集这种气体的方法可以是 向上排空气法 向下排空气法 排水法 A B C D 3下列变化，既不属于分解反应，又不属于化合反应的是 A碳酸

11、水+二氧化碳 B铁+氧气四氧化三铁 C甲烷+氧气二氧化碳+水 D高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气 4下列关于产生氧气的方法的叙述中，错误的是 A工业上用分离液态空气的方法制取氧气是分解反应 B空气中的氧气主要来自于植物的光合作用 C用含有氧元素的物质反应才有可能产生氧气 D实验室常用加热高锰酸钾的方法制取氧气 5实验室用双氧水制取氧气，下列措施可使反应速率减慢的是 A向双氧水中加入二氧化锰 B向双氧水中加水 C增大双氧水的浓度 D升高反应温度 6下图所示的用高锰酸钾制取氧气的实验操作中，正确的是 A 取用高锰酸钾 B加热高锰酸钾 C检验氧气是否集满 D熄灭酒精灯 7氯酸钾和二氧化锰的混合物加热制

12、取氧气时，有关二氧化锰说法正确的是 A增加氧气的产量 B加快产生氧气的速率，增加氧气的产量 C加快产生氧气的速率，氧气的产量不变 D不加二氧化锰，加热氯酸钾不能产生氧气 8如图所示，过氧化氢在催化剂二氧化锰的作用下，迅速分解放出大量氧气。下列现象正确的是 A气球胀大，红墨水左移 B气球缩小，红墨水右移 C气球胀大，红墨水右移 D气球缩小，红墨水左移 9实验室用高锰酸钾加热制取氧气，有如下操作步骤：点燃酒精灯，加热；检查装置的气密性；装 药品，固定装置；用排水法收集氧气；从水槽中取出导管；熄灭酒精灯。其操作顺序正确的是 A B C D 10在一定质量的氯酸钾中加入少量的二氧化锰并加热到不再产生气

13、体为止，下图中能正确表示反应前后 各物质的质量变化与反应时间关系的是 11实验室常用下列装置来制取、收集气体，仪器 b 是分液漏斗，可通过旋转活塞分次滴加液体。请回答 下列问题： （1）请写出装置图 B 中标号 a 的仪器名称：_。 （2）实验室用高锰酸钾制取氧气，应选用的发生装置和收集装置的组合为_（填字母代号） ，该 发生装置的不足之处是_。 （3）收集装置的选择是由气体的性质决定的，既能用排水法也能用向下排空气法收集的气体一定具有 的性质是_。 12下图是实验室制取气体的部分装置，请回答下列问题： （1）仪器的名称是_。 （2） 实验室用氯酸钾和二氧化锰的固体混合物制氧气应该选择的气体发

14、生装置是_ （填写编号） 。 （3）如果用 C 装置收集氧气，实验结束时的操作方法是_ _。 13 （2018泰安）实验室制取气体选择收集方法时，下列气体性质不需考虑的是 A密度 B可燃性 C溶解性 D能否与水反应 142018襄阳 下列关于催化剂的说法正确的是 A化学反应前后催化剂的质量不变 B化学反应前后催化剂的性质不变 C催化剂只能加快化学反应速率 D没有催化剂化学反应不能发生 152018安徽 实验室可通过加热高锰酸钾固体制取氧气，下列实验操作正确的是 A组装好装置后，检查装置的气密性 B加入药品后，直接将酒精灯火焰对准药品加热 C水槽中有气泡冒出时，立即收集气体 D实验结束时，先移走

15、酒精灯再从水槽中移出导管 1 【答案】B 2 【答案】A 【解析】气体极难溶于水，故气体可以用排水法收集；它的密度约是空气密度的 4/9，可以用向下排空气 法收集。故选 A。 3 【答案】C 【解析】分解反应的特点是“一变多”，化合反应的特点是“多变一”，那么“多生成多”既不属于分解反应， 又不属于化合反应。故选 C。学&科网 4 【答案】A 【解析】A、工业上用分离液态空气的方法制取氧气属于物理过程，故不是分解反应，错误；B、光合作 用将二氧化碳和水转化为有机物和氧气，空气中的氧气主要来自于植物的光合作用，正确；C、用含有 氧元素的物质反应才有可能产生氧气，正确；D、实验室常用加热高锰酸钾的

16、方法制取氧气，正确。故 选 A。 5 【答案】B 【解析】A、向双氧水中加入二氧化锰，二氧化锰是催化剂，能加快双氧水的分解，错误；B、向双氧水 中加水，降低了溶液的浓度，可使反应速率减慢，正确；C、增大双氧水的浓度，可使反应速率加快， 错误；D、升高反应温度，可使反应速率加快，故错误。故选 B。学&科网 6 【答案】B 【解析】A、不能用手接触药品，错误；B、加热高锰酸钾时，试管略向下倾斜，试管口塞一团棉花，试 管夹夹在离管口三分之一处，正确；C、氧气验满时，将带火星的木条放到集气瓶口，而不是伸入瓶内， 错误；D、熄灭酒精灯不能用嘴吹，应该用灯帽盖灭，错误。故选 B。 7 【答案】C 【解析】

17、A、催化剂对生成物的质量没有影响，氯酸钾和二氧化锰的混合物加热制取氧气时，放出氧气的 质量不变，故选项说法错误；B、催化剂对生成物的质量没有影响，氯酸钾和二氧化锰的混合物加热制 取氧气时，加快产生氧气的速率，放出氧气的质量不变，故选项说法错误；C、氯酸钾和二氧化锰的混 合物加热制取氧气时，加快产生氧气的速率，放出氧气的质量不变，故选项说法正确；D、不加二氧化 锰，加热氯酸钾能产生氧气，只是速率较慢，故选项说法错误。故选 C。 8 【答案】D 【解析】过氧化氢在催化剂二氧化锰的作用下，迅速分解放出大量氧气，那么瓶内的压强变大，气球缩 小，红墨水左移。故选 D。 9 【答案】A 10 【答案】B

18、【解析】A、氯酸钾在二氧化锰并加热的条件下生成氯化钾和氧气， 氧气的质量由零开始增加，错误；B、 二氧化锰是催化剂，反应中质量不变，正确；C、氯酸钾反应完氯化钾的质量不再改变，错误；D、完 全反应后氯酸钾的质量减少为零，错误。故选 B。 11 【答案】 （1）长颈漏斗 （2）AF 或 AH 试管口没有棉花团 （3）密度小于空气且不易溶于水 【解析】 （1）根据实验室常用仪器可知：a 是长颈漏斗。 （2）如果用高锰酸钾制氧气就需要加热，故发 生装置选 A，氧气的密度比空气的密度大，不易溶于水，因此能用向上排空气法和排水法收集，向上 排空气法收集的氧气比较干燥；加热高锰酸钾时，试管口要放一团棉花，

19、是为了防止高锰酸钾粉末进 入导管。 （3）既能用排水法收集，又能用向下排空气法收集，该气体一定是难溶于水，密度比空气小。 点睛：气体的制取装置的选择与反应物的状态和反应的条件有关；气体的收集装置的选择与气体的密 度和溶解性有关。学&科网 12 【答案】 （1）集气瓶 （2）A （3）应先把导管从水里撤出，再撤掉酒精灯 【解析】 （1）仪器的名称是集气瓶。 （2）实验室用氯酸钾和二氧化锰制备氧气，该反应是固体加热型， 应该选择的气体发生装置是 A。 （3）为防止水槽中水倒流，用 C 装置收集氧气，实验结束时的操作方 法是：先把导管从水里撤出，再撤掉酒精灯。 13 【答案】B 14 【答案】A 【解析】在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发 生变化的物质叫做催化剂。A、化学反应前后，催化剂的质量不变，正确；B、化学反应前后，催化剂 的化学性质不变，物理性质可能改变，错误；C、催化剂能加快反应速度也能减慢反应速度，错误；D、 并不是所有的化学反应都需要催化剂，如磷的燃烧的反应，不需要使用催化剂，错误。故选 A。 15 【答案】A