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)】掌握實驗室制取氧氣的原理理解分解反應(yīng)和化合反應(yīng)的區(qū)別明白什么叫催化劑及其作用了解氧氣的工業(yè)制備【重點與難點】氧氣的制法及實驗操作催化劑的概念的理解和催化作用【回顧與導(dǎo)學(xué)】氧氣的獲得和實驗室制取氧氣的方法（一）高錳酸鉀制氧氣1、實驗原理：高錳酸鉀錳酸鉀+二氧化錳+氧氣KMnO4K2MnO4+MnO2+O22、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、實驗步驟：（查、裝、定、點、收、離、熄，諧音為“茶莊定點收利息”）（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：防止高錳酸鉀粉末進(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，導(dǎo)氣管要伸入接近集氣瓶底部：有利于集氣瓶內(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：導(dǎo)管口開始有氣泡放出時，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，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，要驗滿，驗滿的方法：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】用高錳酸鉀制氧氣的裝置圖，請指出錯誤：

①

改：

②

改：

③

改：

（1）寫出有標(biāo)號儀器的名稱：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，不宜立即收集，原因是

；

（4）此實驗收集氣體的方法是

．此實驗完全反應(yīng)后，試管中的剩余固體是

（二）過氧化氫制氧氣1、實驗原理：過氧化氫水+氧氣H2O2H2O+O22、發(fā)生裝置：固體和液體在不加熱條件下制取氣體。固+液→氣3、檢查裝置的氣密性：連好裝置，用鐵夾夾住橡膠管，往長頸漏斗內(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：①、不需加熱，操作簡單；②、可控制反應(yīng)速率；③、產(chǎn)物是水，無污染。【典例賞析】過氧化氫溶液在二氧化錳作催化劑的條件下能迅速分解,分液漏斗可以通過調(diào)節(jié)活塞控制液體的滴加速度,請根據(jù)下圖回答以下問題:(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)觀察到錐形瓶內(nèi)有大量氣泡時,開始用B裝置收集氧氣,過一段時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。（三）氯酸鉀制氧氣1、實驗原理：氯酸鉀加熱氯化鉀+氧氣2、實驗裝置：發(fā)生裝置和收集裝置：和加熱高錳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：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)制備實驗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?？諝庵屑s含21%的氧氣，是制取氧氣的廉價易得的原料。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)氮的沸點比液態(tài)氧的沸點低，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?！镜淅p析】1、用雙氧水制取氧氣時，忘記加二氧化錳，其結(jié)果是（）A.不放出氧氣B.放出氧氣速率慢C.放出氧氣總量會減少D.放出氧氣總量更多2、下列有關(guān)催化劑的說法中錯誤的是(

)

A.催化劑就是二氧化錳

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，用時再取出來4、學(xué)習(xí)了二氧化錳MnO2對過氧化氫分解有催化作用的知識后，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?！静孪搿竣?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O2，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________。【實驗】用天平稱量0.2g

CuO，取5mL5%的過氧化氫溶液于試管中，進(jìn)行如下實驗：(1)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________，帶火星的木條復(fù)燃________溶液中有氣泡放出，________猜想Ⅰ、Ⅱ不成立；猜想Ⅲ成立(2)步驟①的目的是_______________________________________________________。(3)步驟④需用到的實驗儀器有：鐵架臺(帶鐵圈)、漏斗、燒杯、________。(4)過氧化氫能被CuO催化分解放出O2的化學(xué)符號表達(dá)式為___________________________________。【拓展】要探究步驟⑤做過催化劑的CuO其他化學(xué)性質(zhì)，還應(yīng)補(bǔ)做的實驗是________(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、實驗室里可用加熱高錳酸鉀、分解過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.檢驗氧氣的方法是()。A.用火柴去點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)實驗室用氯酸鉀制氧氣的敘述中，正確的是()。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，必須加入二氧化錳C.二氧化錳在反應(yīng)前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)都保持不變D.二氧化錳是一切化學(xué)反應(yīng)的催化劑3.實驗室制取氣體選擇收集方法時，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.②③⑤4.下列變化中屬于分解反應(yīng)的是()。A.分離液態(tài)空氣制氧氣B.加熱氯酸鉀和二氧化錳制氧氣C.蠟燭燃燒D.紅磷在空氣中燃燒5.加熱氯酸鉀制氧氣時，不加入二氧化錳，其結(jié)果是()。A.不放出氧氣 B.放出氧氣的速度慢C.放出氧氣的總量會減少 D.放出氧氣的總量增多6.實驗室采用排水法收集氧氣時，需將導(dǎo)氣管伸入盛滿水的集氣瓶，進(jìn)行這個操作的條件是()。A.加熱固體藥品前B.與加熱固體藥品同時C.開始有氣泡放出時D.氣泡連續(xù)并均勻放出時7.某同學(xué)加熱氯酸鉀制取氧氣，錯把高錳酸鉀當(dāng)作二氧化錳加熱氯酸鉀內(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，如果裝置氣密性良好，可觀察到的現(xiàn)象是()A.長頸漏斗下端口產(chǎn)生氣泡B.瓶中液面上升C.長頸漏斗內(nèi)有液面上升D.注射器內(nèi)有液體9．實驗室用氯酸鉀和二氧化錳制氧氣，加熱至氣體不再產(chǎn)生，試管內(nèi)固體剩余物是________________。改用高錳酸鉀制取氧氣，加熱到?jīng)]有氣體產(chǎn)生時，試管內(nèi)固體剩余物有________________。這兩個反應(yīng)的固體剩余物中都有________，但它在兩個反應(yīng)中的作用不一樣，在氯酸鉀分解中它是______________，在高錳酸鉀分解中它是________。10.將一種黑色固體A和一種無色液體B混合，生成無色無味氣體C，加熱暗紫色固體E同時得到A和C；無色氣體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__________；F____________。11.根據(jù)下圖回答問題。(1)寫出標(biāo)有序號的儀器名稱：①____________；②________________。(2)實驗室用過氧化氫和二氧化錳制取氧氣應(yīng)選用的發(fā)生裝置為__________(填序號，下同)，收集裝置為____________。(3)用高錳酸鉀制取氧氣的化學(xué)符號表達(dá)式為：____________________________，應(yīng)選用的發(fā)生裝置為________。12.根據(jù)下圖所示裝置，完成下列問題。(1)寫出圖中標(biāo)有字母的儀器的名稱：a.________，b.________。(2)實驗室欲制取并收集氧氣，應(yīng)選用裝置______(填裝置編號，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)符號表達(dá)式分別為______________________________；_________________________________。如果用向上排空氣法收集氧氣并檢驗氧氣是否收集滿，則應(yīng)將帶有火星的木條放在________。(3)實驗室常用加熱無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)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．檢驗氧氣的最簡便方法是（）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2．催化劑又叫觸媒。下列關(guān)于催化劑的說法正確的是（）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．二氧化錳是所有反應(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．實驗室用高錳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．點燃酒精燈 C．制備氣體 D．驗滿氧氣4．用氯酸鉀制氧氣時，錯把高錳酸鉀當(dāng)二氧化錳加入，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．高錳酸鉀是這個反應(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．過氧化氫分解制取氧氣 D．蠟燭燃燒生成水和二氧化碳6．實驗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)的試劑制取氧氣。下列說法正確的是（）A．用高錳酸鉀制取氧氣時可以選用Ⅰ作發(fā)生裝置 B．用過氧化氫溶液制取氧氣時可用Ⅱ作發(fā)生裝置 C．可以選用Ⅳ來收集氧氣 D．用Ⅴ收集氧氣時，應(yīng)從導(dǎo)管a通入氧氣7．如圖所示的裝置中，收集氧氣時可選用（）A．①和② B．②和③ C．①和④ D．①和⑤8．如圖所示是實驗室用高錳酸鉀制取氧氣的實驗裝置?；卮鹣铝袉栴}。（1）指出儀器的名稱：A．，B．