2023年中考化學(xué)復(fù)習(xí)第五講-氧氣的制備

第五講氧氣的制備

【學(xué)習(xí)目標(biāo)】

1、掌握實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的原理

2、理解分解反應(yīng)和化合反應(yīng)的區(qū)別

3、明白什么叫催化劑及其作用

4、了解氧氣的工業(yè)制備

【重點(diǎn)與難點(diǎn)】

1、氧氣的制法及實(shí)驗(yàn)操作

2、催化劑的概念的理解和催化作用

【回顧與導(dǎo)學(xué)】

一、氧氣的獲得和實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的方法

(一)高鎰酸鉀制氧氣

力口執(zhí)

1、實(shí)驗(yàn)原理：高銃酸鉀——J今錦酸鉀+二氧化鋅+氧氣

力口熱

KM11O4K2Mlic)4+MnC)2+O2

力口執(zhí)

2、發(fā)生裝置：固體在加熱條件下制取氣體。固+固——')氣

3、收集裝置。

方法一：排水法，氧氣不易溶于水；

方法二：向上排空氣法，氧氣的密度比空氣的密度大。

4、驗(yàn)滿：排水法：集氣瓶外有氣泡冒出。

向上排空氣法：用帶火星的木條置于集氣瓶口，木條復(fù)燃。

5、實(shí)驗(yàn)步驟：(查、裝、定、點(diǎn)、收、離、熄，諧音為“茶莊定點(diǎn)收利息”)

(1)檢查裝置的氣密性：連好裝置，將導(dǎo)管的一端浸入水中，用手緊握試管，水中的導(dǎo)管口有氣泡冒出。

松開手后，導(dǎo)管內(nèi)出現(xiàn)一段水柱。證明裝置不漏氣

(2)裝藥品。

(3)固定儀器；

A組裝順序：先下后上，從左到右。

B試管口要略微向下傾斜：防止生成的水回流，使試管底部破裂。

C試管口塞一團(tuán)棉花：防止高鋸酸鉀粉末進(jìn)入導(dǎo)氣管，污染制取的氣體和水槽中的水。

D排氣法收集氣體時(shí)，導(dǎo)氣管要伸入接近集氣瓶底部：有利于集氣瓶?jī)?nèi)空氣排出，使收集的氣體更純。

(4)給試管加熱：先預(yù)熱，再集中加熱。

(5)收集氣體，用排水法收集時(shí)：導(dǎo)管口開始有氣泡放出時(shí)，不宜立即收集(為什么？)，當(dāng)氣泡連續(xù)地

并比較均勻地放出時(shí)，再把導(dǎo)管口伸入盛滿水的集氣瓶里。

(6)①如果用排水法收集，要先把導(dǎo)管移出水面，再熄滅酒精燈。(防止水槽中的水倒流，炸裂試管)

②如果用向上排空氣法收集，要驗(yàn)滿，驗(yàn)滿的方法：將帶火星的木條放在集氣瓶口，若木條復(fù)燃，

證明已滿。

【典例賞析】

用高鎰酸鉀制氧氣的裝置圖，請(qǐng)指出錯(cuò)誤：

①改：

②改：

③改：

(1)寫出有標(biāo)號(hào)儀器的名稱：A、C、E、.

(2)寫出該反應(yīng)的文字表達(dá)式并注明反應(yīng)類型___________

(3)當(dāng)導(dǎo)管口開始有氣泡產(chǎn)生時(shí)，不宜立即收集，原因是；

(4)此實(shí)驗(yàn)收集氣體的方法是.此實(shí)驗(yàn)完全反應(yīng)后，試管中的剩余固體

是

一氧住錦

1、實(shí)驗(yàn)原理：過(guò)氧化氫——------＞水+氧氣

■化綱

H2O2?H2O+O2

2、發(fā)生裝置：固體和液體在不加熱條件下制取氣體。固+液一氣

3、檢查裝置的氣密性：連好裝置，用鐵夾夾住橡膠管，往長(zhǎng)頸漏斗內(nèi)注水,

漏斗內(nèi)形成穩(wěn)定的水柱，表明裝置氣密性好。

4、優(yōu)點(diǎn)：①、不需加熱，操作簡(jiǎn)單；

②、可控制反應(yīng)速率；

③、產(chǎn)物是水，無(wú)污染。

【典例賞析】

過(guò)氧化氫溶液在二氧化鋸作催化劑的條件下能迅速分解,分液漏斗可以通過(guò)

調(diào)節(jié)活塞控制液體的滴加速度,請(qǐng)根據(jù)下圖回答以下問(wèn)題：

（1）分液漏斗中應(yīng)放入的物質(zhì),錐形瓶中應(yīng)放入的物質(zhì)是.

（2）寫出用該方法制取氧氣的化學(xué)反應(yīng)文字表達(dá)式.

要收集一瓶純凈的氧氣,應(yīng)選擇裝置____________（填字母）

（3）某同學(xué)觀察到錐形瓶?jī)?nèi)有大量氣泡時(shí),開始用B裝置收集氧氣,過(guò)一段時(shí)間后用帶火星的木條伸入瓶口、

瓶中和瓶底，都末見木條復(fù)燃。其原因可能是0

（三）氯酸鉀制氧氣

1、實(shí)驗(yàn)原理：氯酸鉀當(dāng)需加熱氯化鉀+氧氣

2、實(shí)驗(yàn)裝置：發(fā)生裝置和,旋集裝置：和加熱高錦酸鉀制取氧氣的裝置相同。

二、分解反應(yīng)

由一種反應(yīng)物生成兩種或兩種以上其它物質(zhì)的反應(yīng)，叫做分解反應(yīng)。簡(jiǎn)稱一變多

基本形式：A—B+C

三、催化劑

在化學(xué)反應(yīng)里能改變其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率，而本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)前后都沒有發(fā)生

變化的物質(zhì)叫做催化劑（又叫觸媒）。催化劑在化學(xué)反應(yīng)中所起的作用叫催化作用。

催化劑只能改變化學(xué)反應(yīng)的速率，不能改變化學(xué)反應(yīng)的產(chǎn)率。

催化劑在化學(xué)反應(yīng)前后不改變，其反應(yīng)過(guò)程中有可能改變。

不同的化學(xué)反應(yīng)有不同的催化劑，同一化學(xué)反應(yīng)也可能有幾種催化劑。

催化劑的三大特點(diǎn)：①改變化學(xué)反應(yīng)速率（可加快或減慢）

②反應(yīng)前后質(zhì)量不變

③反應(yīng)前后化學(xué)性質(zhì)不變

四、氧氣的工業(yè)制備

實(shí)驗(yàn)室制取氧氣屬于化學(xué)變化，工業(yè)制取氧氣屬于物理變化，這是二者的根本區(qū)別。

空氣中約含21%的氧氣，是制取氧氣的廉價(jià)易得的原料。

分離液態(tài)空氣法：在低溫、加壓的條件下，氣態(tài)空氣變?yōu)橐簯B(tài)。由于液態(tài)氮的沸點(diǎn)比液態(tài)氧的沸點(diǎn)低，

在196℃的情況下，液態(tài)氮蒸發(fā)，剩下的就是液態(tài)氧。通常我們把氧氣貯存在藍(lán)色的鋼瓶里。

【典例賞析】

1、用雙氧水制取氧氣時(shí)，忘記加二氧化錦，其結(jié)果是（）

A.不放出氧氣B.放出氧氣速率慢

C.放出氧氣總量會(huì)減少D.放出氧氣總量更多

2、下列有關(guān)催化劑的說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（）

A.催化劑就是二氧化鎬

B.催化劑能改變其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速度

C.在化學(xué)反應(yīng)前后催化劑的質(zhì)量沒有改變

D.在化學(xué)反應(yīng)前后催化劑的化學(xué)性質(zhì)沒有改變

3、以下對(duì)用排水法收集滿氧氣的集氣瓶處理正確的是（）

A.將集氣瓶從水中提起后，用玻璃片蓋住瓶口，瓶口向上正放在桌上

B.在水面下用玻璃片蓋住瓶口，一起拿出水面，然后正放在桌上

C.將集氣瓶從水中提出，倒立在桌上

D.將集氣瓶仍然留在水槽中，用時(shí)再取出來(lái)

4、學(xué)習(xí)了二氧化鎰MnCh對(duì)過(guò)氧化氫分解有催化作用的知識(shí)后，某同學(xué)想：氧化銅CuO能否起到類似MnO2

的催化作用呢？于是進(jìn)行了以下探究。

【猜想】I.CuO不是催化劑，也不參與反應(yīng)，反應(yīng)前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變；

II.CuO參與反應(yīng)產(chǎn)生反應(yīng)前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)發(fā)生了改變；

III.CuO是反應(yīng)的催化劑，反應(yīng)前后。

【實(shí)驗(yàn)】用天平稱量0.2gCuO,取5mL5%的過(guò)氧化氫溶液于試管中，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：

⑴填寫下表：

步驟③現(xiàn)象步驟⑥結(jié)果步驟⑦現(xiàn)象結(jié)論

________,帶火星溶液中有氣泡放出，猜想I、n不成立；

的木條復(fù)燃—猜想iii成立

（2）步驟①的目的是o

（3）步驟④需用到的實(shí)驗(yàn)儀器有：鐵架臺(tái)（帶鐵圈）、漏斗、燒杯、o

⑷過(guò)氧化氫能被CuO催化分解放出02的化學(xué)符號(hào)表達(dá)式為。

【拓展】要探究步驟⑤做過(guò)催化劑的Cu。其他化學(xué)性質(zhì)，還應(yīng)補(bǔ)做的實(shí)驗(yàn)是（寫一種）。

反思小結(jié)

1、在化學(xué)反應(yīng)中，由一種反應(yīng)物生成兩種或兩種以上其它物質(zhì)的反應(yīng)，叫做分解反應(yīng)

2、實(shí)驗(yàn)室里可用加熱高銹酸鉀、分解過(guò)氧化氫溶液或加熱氯酸鉀的方法制取氧氣

3、在化學(xué)反應(yīng)中能改變其它物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率，而本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后都沒發(fā)生變化的

物質(zhì)叫做催化劑。催化劑在生產(chǎn)中有重要作用。

課堂練習(xí)

1.檢驗(yàn)氧氣的方法是（）。

A.用火柴去點(diǎn)

B.用帶火星木條伸入氣體中

C.用鼻子去嗅氣味

D.用天平稱量

2.下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)室用氯酸鉀制氧氣的敘述中，正確的是（）o

A.氯酸鉀受熱熔化后，也不放出氧氣

B.要使氯酸鉀受熱分解放出氧氣，必須加入二氧化鎬

C.二氧化錦在反應(yīng)前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)都保持不變

D.二氧化銃是一切化學(xué)反應(yīng)的催化劑

3.實(shí)驗(yàn)室制取氣體選擇收集方法時(shí)，下列性質(zhì)：

①顏色；②密度；③溶解性；④可燃性；⑤能否與水反應(yīng)，必須考慮的是（）。

A.①②③B.②③④C.③④⑤D.②③⑤

4.下列變化中屬于分解反應(yīng)的是（）o

A.分離液態(tài)空氣制氧氣

B.加熱氯酸鉀和二氧化銃制氧氣

C.蠟燭燃燒

D.紅磷在空氣中燃燒

5.加熱氯酸鉀制氧氣時(shí)，不加入二氧化鎰，其結(jié)果是（）=

A.不放出氧氣

B.放出氧氣的速度慢

C.放出氧氣的總量會(huì)減少

D放出氧氣的總量增多

6.實(shí)驗(yàn)室采用排水法收集氧氣時(shí)，需將導(dǎo)氣管伸入盛滿水的集氣瓶，進(jìn)行這個(gè)操作的條件是（）=

A.加熱固體藥品前B.與加熱固體藥品同時(shí)

C.開始有氣泡放出時(shí)D.氣泡連續(xù)并均勻放出時(shí)

7.某同學(xué)加熱氯酸鉀制取氧氣，錯(cuò)把高鋸酸鉀當(dāng)作二氧化鎬加熱氯酸鉀內(nèi)，其結(jié)果與只加熱氯酸鉀相比，

正確的是（）□

A.反應(yīng)速率不變

B.生成氧氣的質(zhì)量不變

C.反應(yīng)速率加快，生成氧氣的質(zhì)量增加

D.反應(yīng)速率加快，生成氧氣的質(zhì)量不變

8.可用推拉注射器活塞的方法檢查下圖裝置的氣密性。當(dāng)緩慢往外拉活塞時(shí)，如果裝置氣密性良好，可觀

察到的現(xiàn)象是（）

A.長(zhǎng)頸漏斗下端口產(chǎn)生氣泡B.瓶中液面上升

C.長(zhǎng)頸漏斗內(nèi)有液面上升D.注射器內(nèi)有液體

9.實(shí)驗(yàn)室用氯酸鉀和二氧化鎰制氧氣，加熱至氣體不再產(chǎn)生，試管內(nèi)固體剩余物是。

改用高錦酸鉀制取氧氣，加熱到?jīng)]有氣體產(chǎn)生時(shí)，試管內(nèi)固體剩余物有O這兩個(gè)反應(yīng)的

固體剩余物中都有，但它在兩個(gè)反應(yīng)中的作用不一樣，在氯酸鉀分解中它是，在

高鋸酸鉀分解中它是o

10.將一種黑色固體A和一種無(wú)色液體B混合,生成無(wú)色無(wú)味氣體C,加熱暗紫色固體E同時(shí)得到A和

C；無(wú)色氣體C能使帶火星木條復(fù)燃。將銀白色固體D放入盛有C的集氣瓶中燃燒，火星四射，生成黑色

固體F,并放出熱量。

試判斷A?F各為何種物質(zhì)，寫出其名稱：

A；B；C；D；E；Fo

H.根據(jù)下圖回答問(wèn)題。

（1）寫出標(biāo)有序號(hào)的儀器名稱：①；②O

（2）實(shí)驗(yàn)室用過(guò)氧化氫和二氧化錦制取氧氣應(yīng)選用的發(fā)生裝置為（填序號(hào)，下同），收集裝置

為=

（3）用高鎰酸鉀制取氧氣的化學(xué)符號(hào)表達(dá)式為：,應(yīng)選用的發(fā)生裝置為

12.根據(jù)下圖所示裝置,完成下列問(wèn)題。

（1）寫出圖中標(biāo)有字母的儀器的名稱：a.,b.o

（2）實(shí)驗(yàn)室欲制取并收集氧氣，應(yīng)選用裝置（填裝置編號(hào)，下同）和裝置連接；或選用裝

置和裝置連接。制取氧氣反應(yīng)的化學(xué)符號(hào)表達(dá)式分別為；

o如果用向上排空氣法收集氧氣并檢驗(yàn)氧氣是否收集滿，則應(yīng)將帶

有火星的木條放在。

（3）實(shí)驗(yàn)室常用加熱無(wú)水醋酸鈉和堿石灰固體的方法制取甲烷氣體。已知甲烷難溶于水，比空氣的密度小，

制備甲烷氣體選擇（填裝置編號(hào)）發(fā)生裝置，要收集更純凈的甲烷氣體，最好用法收集。

課后練習(xí)

1.檢驗(yàn)氧氣的最簡(jiǎn)便方法是（）

A.觀察顏色B.聞氣味

C.倒入澄清的石灰水D.用帶火星的木條去檢驗(yàn)

2.催化劑又叫觸媒。下列關(guān)于催化劑的說(shuō)法正確的是（）

A.催化劑是指只能加快化學(xué)反應(yīng)速率的物質(zhì)

B.化學(xué)反應(yīng)如果不使用催化劑，則就不能發(fā)生

C.二氧化銃是所有反應(yīng)的催化劑

D.催化劑在化學(xué)反應(yīng)前后化學(xué)性質(zhì)和質(zhì)量都不變

3.實(shí)驗(yàn)室用高鎰酸鉀制取氧氣的部分操作如下圖所示，其中正確的是（）

A.裝藥品B.點(diǎn)燃酒精燈

帶火用的木條

驗(yàn)滿氧氣

4.用氯酸鉀制氧氣時(shí)，錯(cuò)把高鋸酸鉀當(dāng)二氧化鋅加入，其結(jié)果是（）

A.生成的氧氣的質(zhì)量不變

B.生成的氧氣質(zhì)量增加

C.速率不變

D.高鋸酸鉀是這個(gè)反應(yīng)的催化劑

5.下列屬于分解反應(yīng)的是（）

A.蒸發(fā)食鹽水得食鹽

B.分離液態(tài)空氣得氧氣

C.過(guò)氧化氫分解制取氧氣

D.蠟燭燃燒生成水和二氧化碳

6.實(shí)驗(yàn)室有如下圖所示的儀器裝置。某同學(xué)準(zhǔn)備利用這些裝置及相關(guān)