專題三 氧氣的制取和性質(zhì)（原卷版）

專題三氧氣的制取和性質(zhì)【知識歸納】一、氧氣的性質(zhì)和用途1.氧氣的物理性質(zhì):(1)通常情況下，是無色、無味的氣體，可液化和固化。（液態(tài)氧和固態(tài)氧是藍(lán)色的）(2)不易溶于水。(3)密度比空氣略大。2.氧氣的化學(xué)性質(zhì):氧氣是一種化學(xué)性質(zhì)比較活潑的氣體，能與許多物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，在反應(yīng)中提供氧，具有氧化性，是常用的氧化劑。物質(zhì)在空氣中和在氧氣中燃燒現(xiàn)象的比較:（1）木炭在空氣中現(xiàn)象：持續(xù)紅熱，放出熱量。點(diǎn)燃在氧氣中現(xiàn)象：燃燒更旺，發(fā)出白光，放出熱量，產(chǎn)生的氣體使澄清石灰水變渾濁。點(diǎn)燃化學(xué)方程式：C+O2=CO2（2）硫在空氣中現(xiàn)象：發(fā)出微弱的淡藍(lán)色火焰，放出熱量，產(chǎn)生一種有刺激性氣味的無色氣體。點(diǎn)燃在氧氣中現(xiàn)象：發(fā)出明亮的藍(lán)紫色火焰，放出熱量，產(chǎn)生一種有刺激性氣味的無色氣體。點(diǎn)燃化學(xué)方程式：S+O2=SO2注意事項(xiàng)：硫在氧氣里燃燒，集氣瓶底要留少量水為了吸收二氧化硫防止污染空氣。（3）磷在空氣中現(xiàn)象：發(fā)出黃色火焰，放出熱量，產(chǎn)生大量白煙。點(diǎn)燃在氧氣中現(xiàn)象：發(fā)出耀眼白光，放出熱量，產(chǎn)生大量白煙。點(diǎn)燃化學(xué)方程式：4P+5O2=2P2O5（4）鐵在空氣中現(xiàn)象：持續(xù)加熱發(fā)紅，離火后變冷(不燃燒)。點(diǎn)燃在氧氣中現(xiàn)象：劇烈燃燒，火星四射，放出熱量，生成黑色固體。點(diǎn)燃化學(xué)方程式：3Fe+2O2=Fe3O4注意事項(xiàng)：①鐵絲在氧氣里燃燒，集氣瓶底要留少量水或鋪一層細(xì)沙，是為了防止濺落的熔化物炸裂瓶底；②鐵絲繞成螺旋狀的目的是為了增大鐵絲的受熱面積。③當(dāng)火柴快燃盡時(shí)再將鐵絲插入集氣瓶中，防止火柴燃燒消耗更多的氧氣。（5）鎂在空氣中現(xiàn)象：在空氣中即可燃燒，放出大量的熱和耀眼的白光，生成白色固體。點(diǎn)燃在氧氣中現(xiàn)象：在氧氣中燃燒更加劇烈，放出大量的熱和耀眼的白光，生成白色固體。點(diǎn)燃化學(xué)方程式：2Mg+O2=2MgO（6）蠟燭在空氣中現(xiàn)象：產(chǎn)生黃白色光焰，放出熱量。在火焰上方罩一個(gè)干冷的燒杯，燒杯內(nèi)壁有無色液滴產(chǎn)生;迅速把燒杯倒過來，注入少量澄清石灰水，澄清石灰水變渾濁。在氧氣中現(xiàn)象：燃燒更旺，發(fā)出白光，放出熱量。在火焰上方罩一個(gè)干冷的燒杯，燒杯內(nèi)壁有點(diǎn)燃無色液滴產(chǎn)生，迅速把燒杯倒過來，注入少量澄清石灰水，澄清石灰水變渾濁。點(diǎn)燃化學(xué)方程式：石蠟+O2→CO2+H2O3.氧氣的用途(1)供給呼吸：為病人、登山、潛水、航空和宇航員提供呼吸用的氧氣。(2)支持燃燒：利用可燃物跟氧氣反應(yīng)放出熱量，工業(yè)上用于煉鋼、氣焊和氣割金屬等。【點(diǎn)撥】1.可燃物能否發(fā)生燃燒反應(yīng)和燃燒的劇烈程度與氧氣的濃度有關(guān)，氧氣的濃度越高，燃燒越劇烈；例：某些在空氣中不能燃燒的物質(zhì)(如鐵絲)在純氧中可以燃燒。2.可燃性是物質(zhì)具有的可以燃燒的性質(zhì)，所以氧氣沒有可燃性，只有助燃性。3.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與實(shí)驗(yàn)結(jié)論的區(qū)別。一般說來，描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象時(shí)，不能出現(xiàn)生成物的名稱。例：“硫燃燒時(shí)生成一種帶有刺激性氣味的氣體”描述的是實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。“硫燃燒生成二氧化硫描述的是實(shí)驗(yàn)結(jié)論。4.燃燒、緩慢氧化、自燃的共同點(diǎn)是：都是氧化反應(yīng)；都放出熱量。二、氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法1.藥品:(1)氯酸鉀（白色固體）和二氧化錳(黑色固體）(2)高錳酸鉀（暗紫色固體）(3)過氧化氫溶液(無色液體)、二氧化錳(MnO2黑色固體)MnO22.反應(yīng)原理MnO2Δ(1)2KC103=2KC1+302↑ΔΔΔ(2)2KMn04=K2Mn04+Mn02+02↑MnO2(3)2H202=2H20+02MnO23.實(shí)驗(yàn)步驟:(1)氯酸鉀或高錳酸鉀制氧氣:（茶莊定點(diǎn)收利息）①組裝儀器，檢查裝置的氣密性；②裝藥品；③把試管固定在鐵架臺上；④點(diǎn)燃酒精燈加熱；⑤用排水法收集氧氣；⑥把導(dǎo)管移出水面；⑦熄滅酒精燈(2)過氧化氫制氧氣①組裝儀器，檢查裝置的氣密性；②裝藥品（先裝固體再裝液體）；③用排水法（或向上排空氣法）收集氧氣。4.實(shí)驗(yàn)裝置:（1）發(fā)生裝置:（2）收集裝置5.收集方法:(1)排水集氣法(氧氣不易溶于水)；收集的氣體比較純凈但不干燥。(2)向上排空氣法(氧氣密度比空氣略大)。收集的氣體比較干燥但不純凈。6.檢驗(yàn)方法:將帶火星的木條伸入集氣瓶中，若木條復(fù)燃，證明是氧氣。7.驗(yàn)滿方法:(1)用排水集氣法收集氧氣時(shí)，如果集氣瓶口有大量氣泡冒出，證明已集滿。(2)用向上排空氣法時(shí)，將帶火星的小木條放在集氣瓶口，若木條復(fù)燃證明集滿。【點(diǎn)撥】1.實(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀或氯酸鉀制取氧氣的實(shí)驗(yàn)操作應(yīng)注意事項(xiàng):(1)試管口應(yīng)略向下傾斜，防止冷凝水倒流引起試管的炸裂。(2)伸入試管內(nèi)的導(dǎo)管應(yīng)只稍伸出橡皮塞即可，便于氣體排出。(3)如果以高錳酸鉀為原料制氧氣，試管口應(yīng)塞一團(tuán)棉花，防止加熱時(shí)高錳酸鉀粉末進(jìn)入導(dǎo)管，堵塞導(dǎo)管。(4)如果用氯酸鉀為原料制氧氣，試管口不能塞棉花。這是因?yàn)槊藁ㄊ且兹嘉?，而氯酸鉀又具有?qiáng)氧化性，放氧速率快，棉花很容易著火燃燒，以至發(fā)生爆炸。(5)用排水法收集氧氣，導(dǎo)管口開始有氣泡放出時(shí)不宜立即收集，而是當(dāng)氣泡連續(xù)均勻放出時(shí)才能收集，這樣收集的氧氣會更純凈些。(6)如果用向上排空氣法收集氧氣，應(yīng)該把導(dǎo)管伸到集氣瓶底，便于排盡空氣。(7)收集氧氣完畢后，應(yīng)將導(dǎo)管移出水面，再熄滅酒精燈。防止水倒吸引起試管炸裂?！緦ｎ}突破】基礎(chǔ)性習(xí)題：1.氧氣是空氣的主要成分之一，有關(guān)氧氣的說法錯誤的是（

）

A.水中的生物能依靠微溶于水中的氧氣而生存

B.氧氣的化學(xué)性質(zhì)比較活潑，能和很多物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)

C.氧氣可用于動植物呼吸、醫(yī)療急救等

D.氧氣能支持燃燒，可以作燃料

2.下列有關(guān)氧氣的說法中正確的是（

）

A.氧氣能支持燃燒，可做燃料

B.鐵絲在氧氣中燃燒生成三氧化二鐵

C.硫在氧氣中燃燒發(fā)出藍(lán)紫色火焰

D.紅磷在空氣中燃燒產(chǎn)生大量白霧

3．下列說法中正確的是（

）

A.液氧用于火箭發(fā)射是利用氧氣的可燃性

B.硫燃燒時(shí)，集氣瓶底部需要放一些水來吸收生成的二氧化硫

C.木炭在空氣中燃燒的現(xiàn)象是：燃燒發(fā)紅，放出熱量且生成二氧化碳

D.鐵絲燃燒時(shí)，可將鐵絲纏繞在火柴上，點(diǎn)燃火柴后應(yīng)立即伸入集氣瓶

4．下列對有關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)及其相關(guān)用途的敘述正確的是（）

①氧氣易溶于水，使得魚能在水中生存；②氮?dú)獠蝗紵膊恢С秩紵y溶于水；③氧氣能支持燃燒，所以可以做火箭的高能燃料；④氧氣能與許多物質(zhì)發(fā)生氧化反應(yīng).

A.②④

B.①③

C.①②③

D.①②④

5.下列對物質(zhì)燃燒現(xiàn)象的描述中，正確的是（）A.木炭在氧氣中燃燒發(fā)出白光，生成黑色固體

B.蠟燭在空氣中燃燒，生成二氧化碳和水

C.紅磷在空氣中燃燒，生成白色煙霧

D.硫在氧氣中燃燒，發(fā)出明亮的藍(lán)紫色火焰

6.實(shí)驗(yàn)室制取氧氣，大致分為以下幾步:a.加熱試管；b.檢查裝置的氣密性；c.向試管中裝藥品，用帶導(dǎo)管的單孔塞塞緊后，固定在鐵架臺上；d.用排水法收集氧氣；e.停止加熱；f.將導(dǎo)管從水槽中取出。實(shí)驗(yàn)操作順序正確的是()A.BcadefB.abcdefC.bcadfeD.abcdfe.7.某小組用高錳酸鉀制取氧氣。下圖是實(shí)驗(yàn)室中常見儀器，回答下列問題。(1)儀器①的名稱是______。(2)高錳酸鉀制氧氣的化學(xué)方程式為______。組裝氧氣的收集裝置，可選用______（填序號）。(3)某同學(xué)用排水法收集氧氣時(shí)，發(fā)現(xiàn)水槽中的水變紅了，可能是未使用______（填實(shí)驗(yàn)用品名稱）。若該同學(xué)收集的氧氣不純，原因可能是______（寫出1點(diǎn)即可）。8.根據(jù)下圖實(shí)驗(yàn)裝置，回答問題：(1)C裝置中標(biāo)有①的儀器名稱為_______。(2)實(shí)驗(yàn)室某小組同學(xué)用過氧化氫溶液和二氧化錳制取氧氣，請寫出化學(xué)方程式_______。根據(jù)該反應(yīng)原理，從控制反應(yīng)速率的角度考慮，請從上圖中選擇發(fā)生裝置和收集裝置制取一瓶干燥的氧氣，所選裝置接口字母連接順序?yàn)開______(連接順序全對才得分)。拓展性習(xí)題：1．下列有關(guān)氧氣的說法中，不正確的是（

）A．氧氣可供給呼吸

B．魚類能在水中生存，說明氧氣易溶于水

C．植物的光合作用是空氣中氧氣的主要來源

D．焊接或切割金屬時(shí)使用純氧代替空氣以獲得更高的溫度

2.人類每時(shí)每刻都離不開空氣，空氣中大約含有氮?dú)?8%，氧氣21%，稀有氣體0.94%，二氧化碳0.03%，其他氣體雜質(zhì)0.03%。下列有關(guān)說法不正確的是（

）A．鐵絲在純氧中燃燒，可得到四氧化三鐵B．氮?dú)饣瘜W(xué)性質(zhì)不活潑，可在食品包裝袋中充入氮?dú)庖苑栏疌．稀有氣體在通電時(shí)能發(fā)出不同顏色的光，可制成霓虹燈D．將點(diǎn)燃的木條伸入收集滿某氣體的集氣瓶中，木條熄滅，該氣體一定是二氧化碳3.氧氣是人類活動的必需的物質(zhì)之一，下列與氧氣有關(guān)的實(shí)驗(yàn)裝置圖錯誤的是（

）A．制取 B．干燥C．收集 D．驗(yàn)滿4.實(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀制取氧氣的實(shí)驗(yàn)中，不需要使用的一組儀器是（

）A．大試管、鐵架臺 B．燒杯、玻璃棒 C．集氣瓶、酒精燈 D．導(dǎo)管、單孔塞5.實(shí)驗(yàn)室常用以下裝置來制取和收集氣體。下列說法正確的是（

）A．實(shí)驗(yàn)室制取氧氣時(shí)，可選用③或⑤作為收集裝置B．檢驗(yàn)④中CO2是否收集滿：將燃著的木條伸入集氣瓶內(nèi)，看木條是否熄滅C．用①、⑤制取并收集氣體完畢后，應(yīng)先熄滅酒精燈，再將導(dǎo)管移出水面D．用鋅粒和稀硫酸制取氫氣，可選用②作為發(fā)生裝置6.現(xiàn)有下列反應(yīng)：①②③。其中適用于實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的是（

）A．①② B．②③ C．①③ D．①②③7.制取氣體是初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)的重要內(nèi)容，根據(jù)要求回答下列問題：(1)寫出標(biāo)有序號的儀器名稱：①_______。(2)實(shí)驗(yàn)室利用大理石和稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳，可選擇的發(fā)生裝置是_______(填字母序號，下同)。(3)若要得到干燥的氧氣，所選擇裝置的連接順序?yàn)椋築→_______→_______。(4)某氣體只能用C裝置收集，則該氣體可能具有的性質(zhì)為_______。a.能與水反應(yīng)

b.能與空氣中的某些成分發(fā)生反應(yīng)

c.密度與空氣接近(5)某興趣小組的同學(xué)連接B、G、H裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。若實(shí)驗(yàn)時(shí)G裝置中蠟燭燃燒更劇烈，H裝置中溶液變渾濁，則B裝置中反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______。8.化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)。結(jié)合下列實(shí)驗(yàn)裝置圖回答有關(guān)問題。(1)A裝置中儀器a的名稱是_______。(2)通常狀況下，H2S是一種密度比空氣大、有臭雞蛋氣味的有毒氣體，能溶于水。實(shí)驗(yàn)室用塊狀的硫化亞鐵與稀硫酸發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)制取硫化氫氣體。①制取H2S氣體的發(fā)生裝置可選用_______(填字母序號)。②若用C裝置來收集H2