本節(jié)包括氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法

1、本節(jié)包括氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法、氧氣的工業(yè)制法、氧氣的檢驗(yàn)方法三個(gè)知識(shí)點(diǎn)。知識(shí)的特點(diǎn)是較強(qiáng)的操作性和一些需要記憶的知識(shí)，學(xué)習(xí)本知識(shí)時(shí)要結(jié)合實(shí)驗(yàn)操作來記憶、        1氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法：        （1）反應(yīng)原理：用分解過氧化氫溶液或加熱氯酸鉀（白色固體）或加熱高錳酸鉀（紫黑色固體）的方法制取氧氣。使用過氧化氫或者氯酸鉀時(shí)常常需要加入催化劑二氧化錳（黑色粉末）。        （2）實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示：      &

2、#160; （3）收集方法：排水法、向上排空氣法。         驗(yàn)滿方法：排水法：當(dāng)有氣泡從集氣瓶口冒出來，說明已滿。向上排空氣法：把帶火星的木條靠近集氣瓶口，如果木條復(fù)燃，說明已滿，否則未滿，繼續(xù)收集。        （4）操作步驟：（以加熱高錳酸鉀制取氧氣為例）查：檢查裝置的氣密性；裝：把藥品裝入試管內(nèi)，使之平鋪在試管底部；定：把試管固定在鐵架臺(tái)上；點(diǎn)：點(diǎn)燃酒精燈加熱；收：收集氣體（用向上排空氣法或排水法）；離：把導(dǎo)氣管撤離水槽；熄：熄滅酒精燈。    &#

3、160;   2氧氣的工業(yè)制法：工業(yè)上多采用分離液態(tài)空氣法制取氧氣。具體做法是：在低溫條件下加壓，使空氣轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)空氣，然后蒸發(fā)。由于液態(tài)氮的沸點(diǎn)比液態(tài)氧的沸點(diǎn)低，因此氮?dú)馐紫葟囊簯B(tài)空氣中蒸發(fā)出來，剩下的主要就是液態(tài)氧。近年來膜分離技術(shù)得到迅速發(fā)展。利用這種技術(shù)，在一定壓力下，讓空氣通過具有富集氧氣功能的薄膜，可得到含氧較高的富氧空氣。利用這種膜進(jìn)行多級(jí)分離，可以得到含氧90%以上的富氧空氣。        3氧氣的檢驗(yàn)方法：將帶火星的木條伸入集氣瓶?jī)?nèi)，如果木條復(fù)燃，說明該瓶?jī)?nèi)氣體是氧氣。 常見考法  &

4、#160;     本知識(shí)點(diǎn)考查的重點(diǎn)是氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法，在此要掌握實(shí)驗(yàn)的基本操作，熟悉不同的方法采用的儀器裝置，并能對(duì)儀器進(jìn)行改進(jìn)！ 誤區(qū)提醒        實(shí)驗(yàn)操作中的注意事項(xiàng)：        藥品要平鋪在試管底部，使其均勻受熱；        鐵夾要在距離試管口1/3處；        導(dǎo)管不宜伸入試管過長，不利于氣體導(dǎo)出；   

5、    試管口應(yīng)略向下傾斜，防止冷凝水倒流，炸裂試管；        如果實(shí)驗(yàn)所用藥品為高錳酸鉀，通常要在試管口塞上一團(tuán)棉花，以防止加熱時(shí)高錳酸鉀隨氧氣進(jìn)入導(dǎo)氣管；        排水法集氣時(shí)，當(dāng)氣泡連續(xù)且均勻從導(dǎo)管口放出時(shí)再收集，否則收集的氣體混有空氣。制備出的氧氣收集后，集氣瓶應(yīng)正立放置在桌面上；        實(shí)驗(yàn)結(jié)束，應(yīng)先移導(dǎo)氣管，后移酒精燈，以防止水倒流造成試管炸裂?！镜湫屠}】例析：實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的主要步

6、驟有：裝藥品，檢查氣密性，固定裝置，加熱，收集氣體，將導(dǎo)管拿出水面，熄滅酒精燈。其正確的操作順序是（）A B  CD解析：實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的步驟可以利用“查裝定點(diǎn)收離熄”，這句話來記。答案：C本節(jié)包括氧氣物理性質(zhì)的應(yīng)用、氧氣與常見物質(zhì)反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、氧氣與常見物質(zhì)反應(yīng)的化學(xué)方程式、氧氣的用途幾個(gè)知識(shí)點(diǎn)。知識(shí)的特點(diǎn)是容易理解，但氧氣的化學(xué)性質(zhì)需要記憶，因此記住這些知識(shí)是學(xué)好本節(jié)的關(guān)鍵。        氧氣物理性質(zhì)的應(yīng)用：在通常狀況下，氧氣是一種無色無味的氣體。在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，密度比空氣略大，不易溶于水。在降溫，加壓的條件下，氧氣可以變?yōu)榈{(lán)

7、色液體，甚至淡藍(lán)色雪花狀固體。工業(yè)生產(chǎn)的氧氣通常以液態(tài)形式貯存在藍(lán)色鋼瓶中。        氧氣的化學(xué)性質(zhì)：氧氣的化學(xué)性質(zhì)比較活潑，在一定條件下，可與許多物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，同時(shí)放出熱量。氧氣具有氧化性，在反應(yīng)中提供氧，是一種常見的氧化劑。氧氣的化學(xué)性質(zhì)和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如下：反應(yīng)物條件反應(yīng)現(xiàn)象反應(yīng)的文字表達(dá)式空氣氧氣反應(yīng)后木炭和氧氣點(diǎn)燃持續(xù)紅熱劇烈燃燒，發(fā)出白光，放出熱量生成使澄清石灰水變渾的氣體碳+氧氣 =二氧化碳 硫磺和氧氣發(fā)出微弱的淡藍(lán)色火焰明亮的藍(lán)紫色火焰生成有刺激性氣味的氣體硫+氧氣 =二氧化硫 紅磷發(fā)黃白光發(fā)出耀眼的白光

8、產(chǎn)生大量的白煙磷+氧氣 =五氧化二磷 鐵和氧氣灼燒至紅熱，離火后迅速變涼劇烈燃燒，火星四射生成黑色固體鐵+氧氣 =四氧化三鐵          氧氣的用途：重要用途有呼吸、醫(yī)療、潛水、氣焊、煉鋼、宇航等。 常見考法        氧氣是我們身邊最重要的物質(zhì)，氧氣的化學(xué)性質(zhì)是整個(gè)教材中的重點(diǎn)內(nèi)容，因此，本單元的有關(guān)知識(shí)在中考中占有較大的比例。對(duì)于本單元內(nèi)容，在考查題型上較為靈活，常見的有選擇題、填空題和實(shí)驗(yàn)探究題。 誤區(qū)提醒   

9、;     物質(zhì)的燃燒現(xiàn)象、氧氣的性質(zhì)用途以及實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的化學(xué)方程式等識(shí)記知識(shí)在各種題型中都時(shí)常出現(xiàn)；結(jié)合重大失火事件討論失火的原因一般以簡(jiǎn)答形式命題。學(xué)會(huì)從具體到抽象、從個(gè)別到一般的歸納方法認(rèn)識(shí)氧氣的化學(xué)性質(zhì)（活潑性、氧化性）及氧氣支持燃燒時(shí)所發(fā)生的現(xiàn)象，會(huì)運(yùn)用知識(shí)解決生活中的問題。【典型例題】例析： 對(duì)下列物質(zhì)在氧氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象描述正確的是（ ）A石蠟在氧氣中燃燒時(shí)，有水和二氧化碳生成B硫粉在氧氣中燃燒時(shí)，火焰呈藍(lán)紫色，生成無色無味的氣體C木炭在氧氣中燃燒時(shí)，火焰成白色，放出大量的熱，生成使澄清石灰水變渾濁的無色氣體D鐵絲在氧氣中燃燒時(shí)，火星四射，有黑

10、色固體生成解析：石蠟在氧氣中燃燒的現(xiàn)象是發(fā)白光、放出熱量、瓶壁上有水霧出現(xiàn)，倒入瓶中的澄清石灰水變渾濁，而有水和二氧化碳生成是結(jié)論；硫粉在氧氣中燃燒時(shí)，火焰呈藍(lán)紫色，生成有刺激性氣味的氣體；木炭在氧氣中燃燒時(shí)，發(fā)白光，放出大量的熱，生成使澄清石灰水變渾濁的無色氣體；鐵絲在氧氣中燃燒時(shí)，火星四射，有黑色固體生成是正確的，故A、B、C不正確。答案： D專題一 空氣中氧氣含量測(cè)定實(shí)驗(yàn)的拓展 在探究空氣中氧氣的含量測(cè)定實(shí)驗(yàn)中，要注意引導(dǎo)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，體會(huì)從實(shí)驗(yàn)事實(shí)導(dǎo)出結(jié)論的思維過程（如圖1）。 實(shí)驗(yàn)中可以觀察到，紅磷燃燒，產(chǎn)生大量的白煙，放出大量熱；打開彈簧夾后，燒杯

11、中的水沿導(dǎo)氣管進(jìn)入集氣瓶中，至約占集氣瓶?jī)?nèi)空間的1/5。  通過實(shí)驗(yàn)得知，空氣中氧氣的體積約占1/5。  實(shí)驗(yàn)時(shí)，燃燒匙里要盛入過量的紅磷，紅磷過量，足以使鐘罩中密封的氧氣反應(yīng)完，使測(cè)得氧氣的體積更接近空氣中氧氣的實(shí)際體積。這個(gè)實(shí)驗(yàn)還可推論出氮?dú)獠荒苤С秩紵患瘹馄績(jī)?nèi)水面上升一定高度后，不能繼續(xù)上升，可以說明氮?dú)獠灰兹苡谒?#160; 紅磷燃燒后生成固體五氧化二磷，使集氣瓶中空氣的壓強(qiáng)變小，小于外界大氣壓。在外界大氣壓的作用下，燒杯中的水進(jìn)入集氣瓶。  通過實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是氧氣約占空氣總體積的1/5，而在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，為什么

12、有時(shí)氣體減少的體積小于1/5呢？導(dǎo)致結(jié)果偏低的原因可能有：（1）紅磷的量不足；（2）瓶?jī)?nèi)氧氣沒有耗盡；（3）裝置漏氣（如塞子未塞緊、燃燒匙與橡皮塞之間有縫隙等），使外界空氣進(jìn)入瓶?jī)?nèi)；（4）未冷卻至室溫就打開彈簧夾，使進(jìn)入瓶?jī)?nèi)的水的體積減少。  該實(shí)驗(yàn)中有時(shí)氣體減少的體積大于1/5，又是為什么呢？原因可能是（1）點(diǎn)燃紅磷后，插入燃燒匙時(shí)，瓶塞子塞得太慢，使得瓶中空氣受熱膨脹，部分空氣溢出。（2）實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，沒有夾或沒夾緊止水夾。針對(duì)此實(shí)驗(yàn)可以展開如下拓展。 例題1.將足量的下列物質(zhì)分別放在燃燒匙上點(diǎn)燃（或灼燒），分別放入四只圖2所示裝置的廣口瓶中，立即塞緊橡皮塞，反

13、應(yīng)結(jié)束待冷卻后，打開止水夾，導(dǎo)管中水柱上升最少的是放入哪種物質(zhì)的裝置？（ ） A.銅粉           B.磷              C.木炭          D.鎂 例題2.某班同學(xué)用圖3裝置測(cè)定空氣里氧氣的

14、含量。先用彈簧夾夾住乳膠管。點(diǎn)燃紅磷，伸入瓶中并塞上瓶塞。待紅磷熄滅并冷卻后，打開彈簧夾，觀察廣口瓶?jī)?nèi)水面變化情況。實(shí)驗(yàn)完畢，甲同學(xué)的廣口瓶?jī)?nèi)水面上升明顯小于瓶?jī)?nèi)空氣體積的1/5，乙同學(xué)的廣口瓶?jī)?nèi)水面上升明顯大于瓶?jī)?nèi)空氣體積的1/5。下列對(duì)這兩種現(xiàn)象解釋合理的是(   )  甲同學(xué)可能使用紅磷的量不足，瓶?jī)?nèi)氧氣沒有消耗完  甲同學(xué)可能未塞緊瓶塞，紅磷熄滅冷卻時(shí)外界空氣進(jìn)入瓶?jī)?nèi)  乙同學(xué)可能沒夾緊彈簧夾，紅磷燃燒時(shí)瓶?jī)?nèi)部分空氣受熱從導(dǎo)管逸出  乙同學(xué)可能插入燃燒匙太慢，塞緊瓶塞之前，瓶?jī)?nèi)

15、部分空氣受熱逸出 A.只有                     B.只有  C.只有                   D.只有  例題3.某校

16、化學(xué)興趣小組就空氣中氧氣的含量進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究：   集體討論：  （1）討論后同學(xué)們認(rèn)為，選擇的藥品既要能消耗氧氣，又不會(huì)跟空氣中的其它成分反應(yīng)，而且生成物為固體。他們應(yīng)該選擇（ ）  A蠟燭      B紅磷     C硫粉   為了充分消耗容器中的氧氣，藥品的用量應(yīng)保證    。 （2）小組同學(xué)共同設(shè)計(jì)了如圖4的兩套裝置，&#

17、160;你認(rèn)為合理的是（填編號(hào)）         。   為了確保實(shí)驗(yàn)的成功，在裝藥品之前應(yīng)該                            。  分組實(shí)驗(yàn) 在討

18、論的基礎(chǔ)上，他們分組進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。    數(shù)據(jù)分析 實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，整理數(shù)據(jù)如下：（注：集氣瓶容積為100 mL） 組    別 1 2 3 4 5 6 進(jìn)入集氣瓶中水的體積（mL） 20 21 19 20 22 18 （3）通過對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的交流，大多數(shù)同學(xué)都驗(yàn)證出氧氣約占空氣體積的    。  

19、;通過實(shí)驗(yàn)還可以推斷集氣瓶中剩余氣體的性質(zhì)是                            。 例題4.右圖6所示裝置也可用來測(cè)定空氣中氧氣的含量。該實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)正確的是（ ）  A選用紅磷是因?yàn)榉磻?yīng)可以耗盡O2，生成固態(tài)的P2O5 B燃燒匙中的紅磷可以換成硫或木炭

20、 C燃燒匙中的紅磷越多，水位上升越高 D本實(shí)驗(yàn)可以證明空氣含有2、O2、CO2和稀有氣體   例題5.研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)為探究空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)，設(shè)計(jì)了圖8所示裝置。 請(qǐng)根據(jù)圖示實(shí)驗(yàn)回答下列問題： （1）閉合電源開關(guān)，可以觀察到白磷               。 （2）裝置冷卻到室溫，可觀察到U型管內(nèi)左側(cè)液面    

21、60;                   。  （3）通過這個(gè)實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是                          

22、;        。  （4）此實(shí)驗(yàn)還可推知反應(yīng)后剩余氣體的兩點(diǎn)性質(zhì)是:               ；                    

23、60;      。 例題6.某同學(xué)用右圖所示的裝置粗略地測(cè)定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)，圖中燒杯上方玻璃管(預(yù)先固定好)中部有一可左右滑動(dòng)的活塞，活塞左端管內(nèi)密封有空氣，活塞右端的玻璃管口跟空氣連通，實(shí)驗(yàn)開始前活塞處在刻度5 cm處。已知生石灰與水反應(yīng)能產(chǎn)生大量的熱；可燃物燃燒必須同時(shí)具備二個(gè)條件，一是有一定的溫度；二是有充足的氧氣。 向燒杯內(nèi)加入適量水，與生石灰反應(yīng)的目的是           &#

24、160; 。  可觀察到玻璃管內(nèi)開始發(fā)生的現(xiàn)象：白磷(足量)                       ，活塞向      (填“左”或“右”）移動(dòng)。    實(shí)驗(yàn)結(jié)束，恢復(fù)到常溫后，活塞應(yīng)停在約   

25、0;cm處，據(jù)此可得出的結(jié)論是：                                               。&

26、#160;例題7在“空氣中氧氣含量的測(cè)定”實(shí)驗(yàn)探究中，甲生設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案：  在燃燒匙內(nèi)盛過量紅磷，點(diǎn)燃后立即插入集氣瓶?jī)?nèi)，塞緊橡皮塞，待紅磷火焰熄滅，集氣瓶冷卻至室溫，打開鐵夾，水注入集氣瓶。（實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示）回答下列問題： （1）實(shí)驗(yàn)過程中，觀察到的主要現(xiàn)象是            ，            。

27、60;（2）乙生用上述實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)定的結(jié)果是：空氣中氧氣含量與正常值有較明顯的偏差，其操作上的原因可能是（要求答出兩種）：                                        

28、                           （3）丙生也設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，裝置和操作同上，只不過用木炭代替了紅磷。當(dāng)木炭停止燃燒，集氣瓶冷卻至室溫，打開鐵夾后，水能否進(jìn)入集氣瓶？為什么？           

29、                                                  

30、       （4）若仍然用木炭代替紅磷，丙生的實(shí)驗(yàn)方案應(yīng)作何改進(jìn)，才能保證實(shí)驗(yàn)成功？（只需答出實(shí)驗(yàn)方案中須改進(jìn)的地方）                                  &

31、#160;                                  例題8某?；瘜W(xué)興趣小組就空氣中氧氣的含量進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究： 集體討論 （1）討論后同學(xué)們認(rèn)為，選擇的藥品既要能消耗氧氣，又不會(huì)跟空氣中的其它成分反應(yīng)，而且生成物為固體

32、。他們應(yīng)該選擇（填編號(hào)）        ， A蠟燭      B紅磷      C硫粉       為了充分消耗容器中的氧氣，藥品的用量應(yīng)保證              。 （2）小組同學(xué)共同設(shè)計(jì)了如右圖的兩套裝置，你認(rèn)為合理的是（填編號(hào)）        。 為了確保實(shí)驗(yàn)的成功，在裝藥品之前應(yīng)該