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文檔簡介
第10課制取氧氣(二)001目標任務課程標準學習目標1.初步學習氧氣的實驗室制法。2.能設計簡單實驗,制備并檢驗氧氣。3.探究過氧化氫分解反應中二氧化錳的催化作用,知道催化劑對化學反應的重要作用。1.比較實驗室制取氧氣的三種方法。2.掌握分解反應。3.了解氧氣的工業(yè)制法。002預習導學自主梳理二、分解過氧化氫制取氧氣1.反應原理(過氧化氫溶液是一種無色液體,二氧化錳是一種黑色粉末狀固體)文字表達式:過氧化氫水+氧氣符號表達式:H2O2H2O+O22.實驗裝置3.實驗步驟(1)連接裝置并檢查裝置的氣密性。(2)向錐形瓶中加入二氧化錳固體。(3)塞好帶有長頸漏斗(或分液漏斗)和導管的雙孔塞。(4)向長頸漏斗(或分液漏斗)中加入過氧化氫溶液。(5)用排水集氣法收集。三、加熱氯酸鉀制取氧氣1.反應原理(氯酸鉀是一種白色固體)文字表達式:符號表達式:2.實驗裝置高錳酸鉀試管口需要(填“需要”或“不需要”,下同)放棉花,而氯酸鉀不需要放棉花。3.操作步驟:同高錳酸鉀四、催化劑與催化作用1.催化劑(1)定義:在化學反應中能改變其他物質(zhì)的化學反應速率,而本身的質(zhì)量和化學性質(zhì)在反應前后都沒有發(fā)生變化的物質(zhì)。(2)特點:“一變兩不變”一變:其他物質(zhì)的化學反應速率;(可以加快也可以減慢)兩不變:本身的質(zhì)量和化學性質(zhì)。(物理性質(zhì)可以改變)注意點:①催化劑不能(填“能”或“不能”)改變生成物的質(zhì)量;②催化劑不能(填“能”或“不能”)控制反應的發(fā)生與停止;③同一化學反應不一定(填“一定”或“不一定”)只有一種催化劑;同一物質(zhì)可以在不同的化學反應中起催化作用。2.催化作用:催化劑在化學反應中所起的作用。3.驗證某物質(zhì)是催化劑(1)將反應后的混合物過濾、洗凈、干燥、稱量,先驗證物質(zhì)質(zhì)量反應前后相等。(2)將反應后的物質(zhì)重復原實驗,發(fā)現(xiàn)該物質(zhì)仍具有催化作用,也即化學性質(zhì)反應前后不變。五、分解反應1.定義:由一種反應物生成兩種或兩種以上其他物質(zhì)的反應。分解反應屬于(填“屬于”或“不屬于”)基本反應類型之一。(2)特征:一變多,通式:A→B+C+……。六、工業(yè)上制取氧氣1.工業(yè)生產(chǎn)需要考慮的因素:原料來源是否廣泛、價格是否便宜、成本是否低廉、能否大量生產(chǎn)以及對環(huán)境的影響等。2.“分離液態(tài)空氣”制氧氣的流程3.原理:利用了液態(tài)氮和液態(tài)氧的沸點不同,屬于物理(填“物理”或“化學”)變化。預習檢測1.實驗室制取氧氣的反應:,該反應屬于()A.分解反應 B.化合反應 C.復分解反應 D.置換反應2.實驗室常用過氧化氫和加熱氯酸鉀制取氧氣,兩者不相同的是()A.實驗裝置 B.都使用二氧化錳做催化劑C.都發(fā)生分解反應 D.都生成了兩種物質(zhì)3.關于分解反應,說法錯誤的是()A.反應物一定是化合物 B.生成物中至少有一種單質(zhì)C.各元素存在的形態(tài)一定發(fā)生變化 D.各元素的化合價可能發(fā)生改變4.在實驗室用雙氧水制氧氣時,不使用二氧化錳的結(jié)果是A.不產(chǎn)生氧氣 B.沒有影響 C.產(chǎn)生氧氣速率變慢 D.產(chǎn)生氧氣質(zhì)量減少5.下列反應屬于分解反應的是()A.碳+氧氣二氧化碳 B.石蠟+氧氣二氧化碳+水C.水氧氣+氫氣 D.鐵+氧氣四氧化三鐵6.下圖關于工業(yè)上“分離液態(tài)空氣法”制氧氣,說法中正確的是()A.此方法制氧氣的原料來源廣泛 B.該分離過程是化學變化C.說明液氧比液氮沸點低 D.該液體物質(zhì)是純凈的氧氣7.在學習中我們了解到常用制取氧氣的方法有如圖所示的四種:請回答問題:(1)工業(yè)上常采用途徑丁來制取氧氣,根據(jù)氮氣和氧氣的______不同,這種方法是________(填“物理”或“化學”)變化。(2)以綠色化學的理念,你認為甲、乙、丙三種制取氧氣的途徑中,___________(填“甲”、“乙”或“丙”)途徑更能體現(xiàn)化學實驗的綠色化追求。寫出該反應的符號表達式___________。8.氧氣是生命活動的必需氣體。下列關于氧氣的性質(zhì)、制備說法不正確的是()A.雙氧水制取氧氣時,先加固體二氧化錳,再加液體雙氧水B.可用向上排空氣法或排水法收集氧氣C.排水法收集氧氣,待導管口出現(xiàn)連續(xù)而均勻氣泡時,再將導管伸入瓶口收集氣體D.利用上圖裝置可比較MnO2和CuO對H2O2分解的影響9.用氯酸鉀制氧氣時,錯把高錳酸鉀當二氧化錳加入,其結(jié)果是()A.速率加快,生成氧氣量變大 B.速率不變,生成氧氣量變大C.生成氧氣的質(zhì)量不變 D.不生成氧氣10.根據(jù)如圖實驗裝置,請回答:
(1)儀器a的名稱是______。(2)檢查裝置A氣密性的方法是夾緊止水夾_______則氣密性良好。(3)用H2O2制取氧氣,選擇的發(fā)生裝置為______(填字母),反應的符號表達式為_______。(4)用裝置F和量筒連接可以收集并測量O2體積,在F中氣體應從導管_____(選填“b”或“c”)端通入。03探究提升03探究提升問題探究1【資料【資料】催化劑的作用催化劑在化工生產(chǎn)過程中有重要作用,有的反應如果沒有催化劑就不能進行,大多數(shù)化工生產(chǎn)都有催化劑的參與。例如,在石油煉制過程中,用高效催化劑生產(chǎn)汽油、煤油等;在汽車尾氣處理中用催化劑促進有害氣體的轉(zhuǎn)化;釀造工業(yè)和制藥工業(yè)都要用酶作催化劑,某些酶制劑還是寶貴的藥物。實驗操作實驗現(xiàn)象現(xiàn)象分析(1)在試管中加入5mL5%過氧化氫溶液,把帶火星的木條伸入試管,觀察現(xiàn)象。(2)向上述試管中加入少量二氧化錳,把帶火星的木條伸入試管,觀察現(xiàn)象。(3)待上述試管中沒有現(xiàn)象發(fā)生時,重新加入過氧化氫溶液,并把帶火星的木條伸入試管,觀察現(xiàn)象。待試管中又沒有現(xiàn)象發(fā)生時,再重復上述操作,觀察現(xiàn)象。結(jié)論要點歸納二、分解過氧化氫制取氧氣過氧化氫溶液是一種無色液體,二氧化錳是一種黑色粉末狀固體文字表達式:過氧化氫二氧化錳水+氧氣二氧化錳符號表達式:H2O2MnO2H2O+OMnO2三、加熱氯酸鉀制取氧氣氯酸鉀是一種白色固體文字表達式:氯酸鉀二氧化錳加熱二氧化錳加熱符號表達式:KClO3MnO2加熱KCl+MnO2加熱四、催化劑與催化作用1.催化劑(1)定義:在化學反應中能改變其他物質(zhì)的化學反應速率,而本身的質(zhì)量和化學性質(zhì)在反應前后都沒有發(fā)生變化的物質(zhì)。(2)特點:“一變兩不變”一變:其他物質(zhì)的化學反應速率;(可以加快也可以減慢)兩不變:本身的質(zhì)量和化學性質(zhì)。(物理性質(zhì)可以改變)2.催化作用:催化劑在化學反應中所起的作用。3.驗證某物質(zhì)是催化劑(1)將反應后的混合物過濾、洗凈、干燥、稱量,先驗證物質(zhì)質(zhì)量反應前后相等。(2)將反應后的物質(zhì)重復原實驗,發(fā)現(xiàn)該物質(zhì)仍具有催化作用,也即化學性質(zhì)反應前后不變。典例精講【例1】結(jié)合如圖實驗,下列說法正確的是()A.實驗①帶火星的木條不復燃,說明沒有產(chǎn)生氧氣B.實驗③帶火星的木條復燃且二氧化錳質(zhì)量減少C.該實驗證明氧氣可以支持燃燒D.實驗①的反應速率比實驗③的快【例2】(廣西南寧市武鳴區(qū)2022-2023學年八年級下學期期末)某同學閱讀課外資料得知:實驗室制取氧氣除了用二氧化錳還可以用氧化銅等物質(zhì)作催化劑,于是就對氧化銅產(chǎn)生了探究興趣?!咎岢鰡栴}】氧化銅是否也能作氯酸鉀分解的催化劑?它是否比二氧化錳催化效果更好?【查閱資料】氧化銅為黑色固體,不溶于水?!驹O計實驗】以生成等體積的氧氣為標準,設計了下列三組實驗(其他可能影響實驗的因素均忽略)?!具M行實驗】實驗序號KClO3質(zhì)量其他物質(zhì)質(zhì)量待測數(shù)據(jù)①1.2g②1.2g氧化銅0.5g③1.2g二氧化錳0.5g(1)上述實驗應測量的“待測數(shù)據(jù)”是收集等體積氧氣所需的________。(2)若實驗②比實驗①的“待測數(shù)據(jù)”更________(填“長”或“短”),說明氧化銅能加快氯酸鉀的分解速率。(3)從實驗②反應后的固體中,分離出氧化銅,若稱得氧化銅質(zhì)量仍為0.5g,說明氧化銅的________在化學反應前后保持不變。再將該氧化銅放入試管中,加入過氧化氫溶液,若觀察到________,說明氧化銅的________在化學反應前后保持不變。【預期結(jié)論】(4)氧化銅________(填“能”或“不能”)作氯酸鉀分解的催化劑。?環(huán)節(jié)二探究氧氣的工業(yè)制法問題探究1氧氣的工業(yè)制法【資料】空氣中含氧氣的體積約為21%,這是制取氧氣的廉價、易得的原料。怎樣才能把氧氣從空氣中分離出來呢?我們知道,任何液態(tài)物質(zhì)都有一定的沸點。科學家們正是利用了物質(zhì)的這一性質(zhì),在低溫條件下加壓,使空氣轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài),然后蒸發(fā)。由于液態(tài)氮的沸點是-196℃,比液態(tài)氧的沸點(-183℃)低,因此氮氣首先從液態(tài)空氣中蒸發(fā)出來,剩下的主要就是液態(tài)氧了。為了便于貯存、運輸和使用,通常把氧氣加壓到1.5×104kPa,并貯存在藍色的鋼瓶中。近年來,膜分離技術得到迅速發(fā)展。利用這種技術,在一定壓力下,讓空氣通過具有富集氧氣功能的薄膜,可得到含氧量較高的富氧空氣。利用這種膜進行多級分離,可以得到含90%以上氧氣的富氧空氣。富氧膜的研究在醫(yī)療、發(fā)酵工業(yè)、化學工業(yè)、富氧燃燒等方面得到重要應用。工業(yè)上制取氧氣主要有下列步驟:
(1)從步驟②可以得出液態(tài)氮的沸點比液態(tài)氧的沸點______(填“高”或“低”)。(2)貯存在藍色鋼瓶里的“工業(yè)液氧”是______(填“純凈物”或“混合物”)。(3)工業(yè)上采用該方法制氧氣,這一變化屬于______變化(填“物理”或“化學”);而實驗室可用過氧化氫分解制氧氣,請寫出有關符號表達式:______,其基本反應類型是______。要點歸納氧氣的制取1.工業(yè)制法:分離液態(tài)空氣法(物理變化)2.實驗室制法(化學變化):(1)加熱高錳酸鉀(KMnO4)固體:(2)分解過氧化氫(H2O2)溶液:(3)加熱氯酸鉀(KClO3)固體:典例精講【例3】(山東省泰安市岱岳區(qū)2022-2023學年八年級下學期期中)工業(yè)制氧氣采用分離液體空氣法,先將空氣液化,然后逐漸升溫,關于這個過程的描述不正確的是A.屬于物理變化 B.有新物質(zhì)氧氣生成C.先收集到的氮氣沸點較低 D.利用了物質(zhì)的沸點不同【例4】(江蘇省昆山市、太倉市、常熟市、張家港市2021-2022學年九年級上學期期末化學試題)人類從測定空氣中的氧氣含量到獲取氧氣進行了無數(shù)次實驗。
(1)空氣中氧氣體積分數(shù)的測定。實驗裝置如圖1,實驗步驟如下:①將集氣瓶的容積劃分為5等份,并做好標記;②在燃燒匙中裝人過量紅磷,將導管上的止水夾夾緊,點燃紅磷,并迅速伸入集氣瓶內(nèi),塞緊橡皮塞;③待集氣瓶冷卻至室溫,打開止水夾。甲同學進行該實驗,測出的空氣中氧氣的體積分數(shù)低于1/5。經(jīng)檢查步驟①無誤,分析造成誤差的原因可能是_______(寫出3點)。(2)氧氣的工業(yè)制法?!吧罾浞ā保ㄈ鐖D2)是分離凈化后的液態(tài)空氣獲得氧氣的方法。生產(chǎn)過程中,先控制溫度t的范圍為-196℃<t<-186℃,目的是_______。(3)氧氣的實驗室制法。
①要組裝一套制取O2的發(fā)生裝置,從圖3中可選的儀器為______(填字母),用此裝置制取氧氣的化學方程式為_______。②相同條件下O2密度比空氣大,利用該性質(zhì)可以通過______法收集O2。③若用圖4所示裝量測量生成O2的體積,O2應從______(填“a”或“b”)端通入。004課堂總結(jié)二、分解過氧化氫制取氧氣反應原理實驗裝置實驗步驟文字表達式:過氧化氫水+氧氣符號表達式:(1)連接裝置并檢查裝置的氣密性。(2)向錐形瓶中加入二氧化錳固體。(3)塞好帶有長頸漏斗(或分液漏斗)和導管的雙孔塞。(4)向長頸漏斗(或分液漏斗)中加入過氧化氫溶液。(5)用排水集氣法收集。三、加熱氯酸鉀制取氧氣反應原理實驗裝置實驗步驟文字表達式:符號表達式:高錳酸鉀試管口需要(填“需要”或“不需要”,下同)放棉花,而氯酸鉀不需要放棉花。同高錳酸鉀四、催化劑定義:在化學反應中能改變其他物質(zhì)的化學反應速率,而本身的質(zhì)量和化學性質(zhì)在反應前后都沒有發(fā)生變化的物質(zhì)。催化劑在化學反應中所起的作用。①催化劑不能改變生成物的質(zhì)量;②催化劑不能控制反應的發(fā)生與停止;五、分解反應定義:由一種反應物生成兩種或兩種以上其他物質(zhì)的反應。分解反應屬于基本反應類型之一。六、工業(yè)上制取氧氣原理:利用了液態(tài)氮和液態(tài)氧的沸點不同,屬于物理(填“物理”或“化學”)變化。005強化訓練1.(2023年山西省中考)實驗室用加熱氯酸鉀和二氧化錳混合物的方法制取氧氣,有關操作如下,正確的一項是A.試管口應該傾斜 B.用酒精燈火焰加熱C.氣泡連續(xù)放出時開始收集 D.收集前集氣瓶應裝滿水2.(湖北省宜昌市枝江市實驗中學等學校2022-2023學年九年級上學期期中)下列有關催化劑的說法中正確的是A.催化劑就是二氧化錳B.催化劑總是能加快其他物質(zhì)的化學反應速度C.在化學反應前后催化劑的質(zhì)量和性質(zhì)都沒有改變D.生成物的質(zhì)量與催化劑無關。3.(湖南省衡陽市2022-2023學年九年級上學期期中模擬)如圖所示四種途徑都可以得到O2(反應條件已省略),下列說法錯誤的是A.根據(jù)綠色化學理念,甲途徑是實驗室制O2的最佳方案B.為了使甲、乙兩種途徑更快地得到O2,還需要加入催化劑C.甲、乙和丙途徑中發(fā)生化學變化的基本反應類型都是分解反應D.工業(yè)上采用途徑丁制取大量O2,主要是利用了N2和O2的密度不同4.(2023年陜西省中考)氧氣是維持生命的重要物質(zhì)。下列說法不正確的是A.自然界綠色植物的光合作用產(chǎn)生氧氣,同時消耗大氣中的二氧化碳B.工業(yè)上分離液態(tài)空氣制氧,利用的是液氧、液氮的沸點不同C.家用制氧機有的是通過吸附空氣中的氮氣得到較純的氧氣,該過程氧分子未發(fā)生變化D.實驗室電解水制氧氣,生成氫氣和氧氣的質(zhì)量比為2∶15.(山東省淄博市周村區(qū)2022-2023學年八年級下學期期末)如圖是氧氣的制取和性質(zhì)的相關知識網(wǎng)絡(反應條件部分省略),下列有關說法不正確的是A.反應④⑤⑥均屬于氧化反應B.反應①③中MnO2的作用均為催化作用C.反應①②③均屬于分解反應D.反應④⑤⑥都可以用來測定空氣中氧氣的含量6.(湖南省衡陽市2022-2023學年九年級上學期期中模擬)下列圖像中有關量的變化趨勢正確的是A.①圖:加熱等質(zhì)量的兩份氯酸鉀,一份加入二氧化錳,一份不加入二氧化錳B.②圖:一定量的硫粉與過量的氧氣在密閉容器內(nèi)點燃并充分反應C.③圖:向一定質(zhì)量的二氧化錳中加入過氧化氫溶液D.④圖:加熱一定質(zhì)量高錳酸鉀固體產(chǎn)生氧氣至完全分解7.(2023年江西省中考)下圖是氧氣的實驗室制取與性質(zhì)的有關實驗示意圖。
(1)圖一中儀器①的名稱是_______。(2)實驗室用裝置A制取氧氣的化學方程式為_______。加熱藥品前使試管均勻受熱的具體操作是_______。(3)欲收集一瓶干燥的氧氣,可從圖一中選擇的收集裝置是_______(填序號)。(4)圖二為木炭在氧氣中燃燒的實驗。為檢驗產(chǎn)物二氧化碳,Ⅳ中倒入的試劑為_______。對比步驟Ⅰ和Ⅱ的木炭燃燒情況,得出可燃物燃燒的條件之一是_______。8.(2023年四川省內(nèi)江市中考)下圖是實驗室制取氣體常用的發(fā)生和收集裝置,請回答有關問題。(1)寫出圖中標注儀器的名稱:①_______;②_______。(2)實驗室選用裝置BD組合制取并收集氧氣,其反應的化學方程式為_______,當D中集氣瓶里的水排完后,在水里用玻璃片_______(填“磨砂”或“光滑”)一面蓋住集氣瓶口,將集氣瓶移出水面,_______(填“正放”或“倒放”)在桌面上。(3)用加熱高錳酸鉀固體的方法制取并收集氧氣,可選_______裝置和E裝置,驗滿的方法是_______。(4)實驗室若用裝置C制取二氧化碳,加鹽酸時液面高度至少應該在_______(填“a”或“b”)處以上:檢驗二氧化碳時,將氣體通入澄清石灰水變渾濁的化學方程式為_______。9.(2023年山東省濱州市中考)化學是一門以實驗為基礎的學科。根據(jù)下列實驗裝置圖,回答問題:
(1)儀器①的名稱是___________;(2)若小濱同學在實驗室中用過氧化氫溶液和二氧化錳制取并收集一瓶干燥的氧氣,應選用的裝置組合是___________(填字母序號)。該反應中二氧化錳起___________作用,發(fā)生反應的化學方程式為___________。10.(2023年四川省眉山市中考)根據(jù)下圖所示實驗回答問題。
(1)A中反應的化學方程式為_____,其基本反應類型是_____。(2)B中鐵絲在氧氣中劇烈燃燒,火星四射,生成_____色固體。(3)C中連接電源正、負兩極玻璃管內(nèi)產(chǎn)生的氣體體積比約為_____。11.(2023年江蘇省蘇州市中考)在實驗室和生活中選擇合適的藥品和裝置可以制取氧氣。Ⅰ、實驗室用圖-1所示裝置制取并收集氧氣。
(1)用作催化劑,加熱分解得到和KCl。該反應的化學方程式為______。(2)裝置中儀器X的名稱為______。收集干燥氧氣應選取的收集裝置為______(選填字母)。(3)搭建如圖-2所示裝置時,需要調(diào)整試管的傾斜角度,可松開______(選填“”、“”或“”)處的螺絲,待調(diào)整后再擰緊。(4)實驗結(jié)束時,下列兩步操作中先進行的是______(填序號)。a.移走并熄滅儀器X
b.斷開試管與洗氣瓶之間的連接Ⅱ、某款家用制氧機利用過碳酸鈉()和二氧化錳同時加入水中制取氧氣。已知:①過碳酸鈉易溶于水,遇水分解為和。②可以將KI轉(zhuǎn)化為I2。(5)制氧機制氧說明(部分)見下表,其中A、B劑的成分是過碳酸鈉或二氧化錳。A劑B劑平均供氧量(毫升/分鐘)供氧時間(分鐘)配方一1袋1袋≥320≥15配方二2袋1袋≥500≥25配方三3袋2袋≥1000≥15①A劑的成分是______。②若突發(fā)缺氧性疾病,在呼叫救護的同時進行吸氧,應選擇的最佳配方是______。(6)按配方一在水中反應6小時后,無明顯氣泡產(chǎn)生。取反應后混合物進行下列實驗:①將反應后混合物過濾,得到濾液和黑色濾渣。濾渣的成分為______。②取少量濾液,向其中滴加足量鹽酸有大量氣體產(chǎn)生。該反應的化學方程式為______。③另取少量濾液,滴加KI溶液,再滴加______溶液。溶液變?yōu)樗{色,證明濾液中仍含有。12.(2023年湖南省邵陽市中考)化學實驗小組同學針對教材中提出的“硫酸銅溶液對過氧化氫的分解具有催化作用”進行相關探究?!咎骄恳弧?1)要證明溶液對分解具有催化作用,除需證明溶液能改變分解的速率外,還需證明在化學反應前后的質(zhì)量和______不變;(2)為探究在化學反應前后的質(zhì)量是否發(fā)生改變,實驗小組同學設計了如下實驗:將含溶質(zhì)質(zhì)量為ag的溶液加入到一定量的溶液中,取充分反應后的全部溶液繼續(xù)進行實驗,流程如下圖(實驗過程中的損耗忽略不計)。
①藍色沉淀灼燒時發(fā)生分解反應,只生成黑色固體和水,寫出該反應的化學方程式______;②若在化學反應前后質(zhì)量未改變,則該實驗需滿足的定量關系為:a=______(用m、n表示)?!咎骄慷繛檫M一步探究溶液中起催化作用的是哪種微觀粒子,實驗小組同學設計了如下圖所示的對比實驗。
(3)若觀察到______(填實驗現(xiàn)象),則說明溶液中起催化作用的是。
第10課制取氧氣(二)001目標任務課程標準學習目標1.初步學習氧氣的實驗室制法。2.能設計簡單實驗,制備并檢驗氧氣。3.探究過氧化氫分解反應中二氧化錳的催化作用,知道催化劑對化學反應的重要作用。1.比較實驗室制取氧氣的三種方法。2.掌握分解反應。3.了解氧氣的工業(yè)制法。002預習導學自主梳理二、分解過氧化氫制取氧氣1.反應原理(過氧化氫溶液是一種無色液體,二氧化錳是一種黑色粉末狀固體)文字表達式:過氧化氫二氧化錳水+氧氣二氧化錳符號表達式:H2O2MnO2H2O+OMnO22.實驗裝置3.實驗步驟(1)連接裝置并檢查裝置的氣密性。(2)向錐形瓶中加入二氧化錳固體。(3)塞好帶有長頸漏斗(或分液漏斗)和導管的雙孔塞。(4)向長頸漏斗(或分液漏斗)中加入過氧化氫溶液。(5)用排水集氣法收集。三、加熱氯酸鉀制取氧氣1.反應原理(氯酸鉀是一種白色固體)文字表達式:氯酸鉀二氧化錳加熱二氧化錳加熱符號表達式:KClO3MnO2加熱KCl+MnO2加熱2.實驗裝置高錳酸鉀試管口需要(填“需要”或“不需要”,下同)放棉花,而氯酸鉀不需要放棉花。3.操作步驟:同高錳酸鉀四、催化劑與催化作用1.催化劑(1)定義:在化學反應中能改變其他物質(zhì)的化學反應速率,而本身的質(zhì)量和化學性質(zhì)在反應前后都沒有發(fā)生變化的物質(zhì)。(2)特點:“一變兩不變”一變:其他物質(zhì)的化學反應速率;(可以加快也可以減慢)兩不變:本身的質(zhì)量和化學性質(zhì)。(物理性質(zhì)可以改變)注意點:①催化劑不能(填“能”或“不能”)改變生成物的質(zhì)量;②催化劑不能(填“能”或“不能”)控制反應的發(fā)生與停止;③同一化學反應不一定(填“一定”或“不一定”)只有一種催化劑;同一物質(zhì)可以在不同的化學反應中起催化作用。2.催化作用:催化劑在化學反應中所起的作用。3.驗證某物質(zhì)是催化劑(1)將反應后的混合物過濾、洗凈、干燥、稱量,先驗證物質(zhì)質(zhì)量反應前后相等。(2)將反應后的物質(zhì)重復原實驗,發(fā)現(xiàn)該物質(zhì)仍具有催化作用,也即化學性質(zhì)反應前后不變。五、分解反應1.定義:由一種反應物生成兩種或兩種以上其他物質(zhì)的反應。分解反應屬于(填“屬于”或“不屬于”)基本反應類型之一。(2)特征:一變多,通式:A→B+C+……。六、工業(yè)上制取氧氣1.工業(yè)生產(chǎn)需要考慮的因素:原料來源是否廣泛、價格是否便宜、成本是否低廉、能否大量生產(chǎn)以及對環(huán)境的影響等。2.“分離液態(tài)空氣”制氧氣的流程3.原理:利用了液態(tài)氮和液態(tài)氧的沸點不同,屬于物理(填“物理”或“化學”)變化。預習檢測1.實驗室制取氧氣的反應:,該反應屬于()A.分解反應 B.化合反應 C.復分解反應 D.置換反應【答案】A【詳解】氯酸鉀在以二氧化錳做催化劑的條件下反應生成氯化鉀和氧氣,由一種物質(zhì)生成兩種或兩種以上其它的物質(zhì)的反應叫分解反應,故選A。2.實驗室常用過氧化氫和加熱氯酸鉀制取氧氣,兩者不相同的是()A.實驗裝置 B.都使用二氧化錳做催化劑C.都發(fā)生分解反應 D.都生成了兩種物質(zhì)【答案】A【詳解】A、過氧化氫在二氧化錳催化劑條件下制氧氣,選用固液常溫型裝置,加熱氯酸鉀制取氧氣,選用固固加熱型裝置,故A符合題意;B、兩種制法都使用二氧化錳做催化劑,故B不符合題意;C、過氧化氫在二氧化錳催化劑條件下分解生成水和氧氣,氯酸鉀在二氧化錳催化劑條件下分解生成氯化鉀和氧氣,反應都是一種物質(zhì)生成兩種物質(zhì),符合分解反應的特征,都發(fā)生分解反應,故C不符合題意;D、過氧化氫在二氧化錳催化劑條件下分解生成水和氧氣,氯酸鉀在二氧化錳催化劑條件下分解生成氯化鉀和氧氣,都生成了兩種物質(zhì),故D不符合題意。故選:A。3.關于分解反應,說法錯誤的是()A.反應物一定是化合物 B.生成物中至少有一種單質(zhì)C.各元素存在的形態(tài)一定發(fā)生變化 D.各元素的化合價可能發(fā)生改變【答案】BC【詳解】A、分解反應是一種物質(zhì)反應后生成兩種或兩種以上的物質(zhì),反應物一定是化合物,故選項說法正確;B、分解反應的生成物中不一定有單質(zhì),如碳酸分解生成水和二氧化碳,故選項說法錯誤;C、元素存在形態(tài)不是一定不變,也可能會發(fā)生改變,如過氧化氫分解生成水和氧氣,氧元素由化合態(tài)變?yōu)橛坞x態(tài),故選項說法錯誤;D、分解反應是一種物質(zhì)反應后生成兩種或兩種以上的物質(zhì),如水電解生成氫氣和氧氣,氫元素和氧元素的化合價均發(fā)生改變,故選項說法正確。故選:BC。4.在實驗室用雙氧水制氧氣時,不使用二氧化錳的結(jié)果是A.不產(chǎn)生氧氣 B.沒有影響 C.產(chǎn)生氧氣速率變慢 D.產(chǎn)生氧氣質(zhì)量減少【答案】C【詳解】若不使用二氧化錳做催化劑,過氧化氫在常溫下也會緩慢分解產(chǎn)生氧氣,生成氧氣的速率減慢,但產(chǎn)生氧氣的總質(zhì)量不變。故選:C。5.下列反應屬于分解反應的是()A.碳+氧氣二氧化碳 B.石蠟+氧氣二氧化碳+水C.水氧氣+氫氣 D.鐵+氧氣四氧化三鐵【答案】C【詳解】A、該反應為多種物質(zhì)生成一種物質(zhì)的反應,屬于化合反應,該選項不符合題意;B、該反應的反應物和生成物均有兩種,不屬于分解反應,該選項不符合題意;C、該反應為一種物質(zhì)生成多種物質(zhì)的反應,屬于分解反應,該選項符合題意;D、該反應為多種物質(zhì)生成一種物質(zhì)的反應,屬于化合反應,該選項不符合題意。故選:C。6.下圖關于工業(yè)上“分離液態(tài)空氣法”制氧氣,說法中正確的是()A.此方法制氧氣的原料來源廣泛 B.該分離過程是化學變化C.說明液氧比液氮沸點低 D.該液體物質(zhì)是純凈的氧氣【答案】A【詳解】A、該方法是利用分離液態(tài)空氣獲得氧氣,空氣來源廣泛,符合題意;B、該分離過程,只是利用液氮和液氧沸點的不同,將其分離,無新物質(zhì)生成,屬于物理變化,不符合題意;C、分離液態(tài)空氣時,氮氣先分離出來,說明液氮比液氧的沸點低,不符合題意;D、該液體物質(zhì)是由氧氣、稀有氣體等混合而成,屬于混合物,不符合題意。故選:A。7.在學習中我們了解到常用制取氧氣的方法有如圖所示的四種:請回答問題:(1)工業(yè)上常采用途徑丁來制取氧氣,根據(jù)氮氣和氧氣的______不同,這種方法是________(填“物理”或“化學”)變化。(2)以綠色化學的理念,你認為甲、乙、丙三種制取氧氣的途徑中,___________(填“甲”、“乙”或“丙”)途徑更能體現(xiàn)化學實驗的綠色化追求。寫出該反應的符號表達式___________。【答案】(1)沸點物理(2)乙H2O2MnO2H2O+OMnO2【詳解】(1)工業(yè)上分離液態(tài)空氣制取氧氣,根據(jù)液態(tài)氧和液態(tài)氮的沸點不同而分離出氧氣,所以是物理變化;(2)以綠色化學的理念,甲、乙、丙三種制取氧氣的途徑中乙途徑更能體現(xiàn)化學實驗的綠色化追求,因為不需要加熱,節(jié)約能源,過氧化氫在二氧化錳的催化作用下生成水和氧氣,反應的符號表達式為:H2O2MnO2H2O+O2MnO28.氧氣是生命活動的必需氣體。下列關于氧氣的性質(zhì)、制備說法不正確的是()A.雙氧水制取氧氣時,先加固體二氧化錳,再加液體雙氧水B.可用向上排空氣法或排水法收集氧氣C.排水法收集氧氣,待導管口出現(xiàn)連續(xù)而均勻氣泡時,再將導管伸入瓶口收集氣體D.利用上圖裝置可比較MnO2和CuO對H2O2分解的影響【答案】D【詳解】A、雙氧水制氧氣時,先加固體再加液體,A說法正確;B、因氧氣密度大于空氣且不易溶于水,故可以用向上排空氣法和排水法收集氧氣,B說法正確;C、排水法收集氧氣時,剛開始排出的氣體因有空氣而不純,故應導管口出現(xiàn)連續(xù)而均勻氣泡時,再收集,C說法正確;D、探究MnO2和CuO對H2O2分解的影響時,除MnO2和CuO不一致外其他因素應該都一致,但圖中還有過氧化氫溶液的濃度不一致,故不能比較MnO2和CuO對H2O2分解的影響,D說法錯誤;故選D。9.用氯酸鉀制氧氣時,錯把高錳酸鉀當二氧化錳加入,其結(jié)果是()A.速率加快,生成氧氣量變大 B.速率不變,生成氧氣量變大C.生成氧氣的質(zhì)量不變 D.不生成氧氣【答案】A【詳解】A、用氯酸鉀制氧氣時,錯把高錳酸鉀當二氧化錳加入,高錳酸鉀加熱會反應生成錳酸鉀和二氧化錳和氧氣,由于二氧化錳的生成,氯酸鉀分解速率仍會加快,但是由于高錳酸鉀也產(chǎn)生了氧氣,故氧氣的質(zhì)量變大,故A選項符合題意;B、由A選項分析可知,速率變大,故B選項錯誤,不符合題意;C、由A選項分析可知,產(chǎn)生氧氣的質(zhì)量變大,故C選項說法錯誤,不符合題意;D、由A選項分析可知,產(chǎn)生氧氣且質(zhì)量變大,故D選項說法錯誤,不符合題意。故選:A。10.根據(jù)如圖實驗裝置,請回答:
(1)儀器a的名稱是______。(2)檢查裝置A氣密性的方法是夾緊止水夾_______則氣密性良好。(3)用H2O2制取氧氣,選擇的發(fā)生裝置為______(填字母),反應的符號表達式為_______。(4)用裝置F和量筒連接可以收集并測量O2體積,在F中氣體應從導管_____(選填“b”或“c”)端通入?!敬鸢浮?1)長頸漏斗(2)從長頸漏斗中倒入水至浸沒長頸漏斗的下端管口,使長頸漏斗中形成一段水柱,過一會兒,水柱不下降(3)AH2O2MnO2H2O+O2MnO2(4)c【詳解】(1)儀器a的名稱是長頸漏斗。(2)檢查裝置A氣密性的方法是夾緊止水夾,從長頸漏斗中倒入水至浸沒長頸漏斗的下端管口,使長頸漏斗中形成一段水柱,過一會兒,水柱不下降,則氣密性良好。(3)用H2O2制取氧氣,選擇固液常溫型發(fā)生裝置A,反應的符號表達式為:H2O2MnO2H2O+O2MnO2(4)用裝置F和量筒連接可以收集并測量O2體積,當剩余的水較少時,水易從b端排出,則在F中氣體應從導管c端通入。003探究提升?環(huán)節(jié)一探究催化劑的作用問題探究1【資料【資料】催化劑的作用催化劑在化工生產(chǎn)過程中有重要作用,有的反應如果沒有催化劑就不能進行,大多數(shù)化工生產(chǎn)都有催化劑的參與。例如,在石油煉制過程中,用高效催化劑生產(chǎn)汽油、煤油等;在汽車尾氣處理中用催化劑促進有害氣體的轉(zhuǎn)化;釀造工業(yè)和制藥工業(yè)都要用酶作催化劑,某些酶制劑還是寶貴的藥物。實驗操作實驗現(xiàn)象現(xiàn)象分析(1)在試管中加入5mL5%過氧化氫溶液,把帶火星的木條伸入試管,觀察現(xiàn)象。(2)向上述試管中加入少量二氧化錳,把帶火星的木條伸入試管,觀察現(xiàn)象。(3)待上述試管中沒有現(xiàn)象發(fā)生時,重新加入過氧化氫溶液,并把帶火星的木條伸入試管,觀察現(xiàn)象。待試管中又沒有現(xiàn)象發(fā)生時,再重復上述操作,觀察現(xiàn)象。結(jié)論【答案】帶火星的木條不復燃過氧化氫溶液在常溫下分解緩慢,放出的氧氣很少木條復燃過氧化氫溶液中加入少量二氧化錳,分解加速現(xiàn)象一致二氧化錳沒有被消耗,可以持續(xù)加速反應過氧化氫在二氧化錳催化下,分解生成水和氧氣:過氧化氫二氧化錳水+氧氣二氧化錳H2O2H2OO2要點歸納二、分解過氧化氫制取氧氣過氧化氫溶液是一種無色液體,二氧化錳是一種黑色粉末狀固體文字表達式:過氧化氫二氧化錳水+氧氣二氧化錳符號表達式:H2O2MnO2H2O+OMnO2三、加熱氯酸鉀制取氧氣氯酸鉀是一種白色固體文字表達式:氯酸鉀二氧化錳加熱二氧化錳加熱符號表達式:KClO3MnO2加熱KCl+MnO2加熱四、催化劑與催化作用1.催化劑(1)定義:在化學反應中能改變其他物質(zhì)的化學反應速率,而本身的質(zhì)量和化學性質(zhì)在反應前后都沒有發(fā)生變化的物質(zhì)。(2)特點:“一變兩不變”一變:其他物質(zhì)的化學反應速率;(可以加快也可以減慢)兩不變:本身的質(zhì)量和化學性質(zhì)。(物理性質(zhì)可以改變)2.催化作用:催化劑在化學反應中所起的作用。3.驗證某物質(zhì)是催化劑(1)將反應后的混合物過濾、洗凈、干燥、稱量,先驗證物質(zhì)質(zhì)量反應前后相等。(2)將反應后的物質(zhì)重復原實驗,發(fā)現(xiàn)該物質(zhì)仍具有催化作用,也即化學性質(zhì)反應前后不變。典例精講【例1】結(jié)合如圖實驗,下列說法正確的是()A.實驗①帶火星的木條不復燃,說明沒有產(chǎn)生氧氣B.實驗③帶火星的木條復燃且二氧化錳質(zhì)量減少C.該實驗證明氧氣可以支持燃燒D.實驗①的反應速率比實驗③的快【答案】C【詳解】A、實驗①帶火星的木條不復燃,說明氧氣濃度不足,并不能說明沒有產(chǎn)生氧氣,錯誤;B、催化劑反應前后質(zhì)量不變,故二氧化錳質(zhì)量不變,錯誤;C、該實驗證明氧氣可以支持燃燒,正確;D、由圖可知,實驗①的反應速率比實驗③的慢,錯誤;故選:C。【例2】(廣西南寧市武鳴區(qū)2022-2023學年八年級下學期期末)某同學閱讀課外資料得知:實驗室制取氧氣除了用二氧化錳還可以用氧化銅等物質(zhì)作催化劑,于是就對氧化銅產(chǎn)生了探究興趣?!咎岢鰡栴}】氧化銅是否也能作氯酸鉀分解的催化劑?它是否比二氧化錳催化效果更好?【查閱資料】氧化銅為黑色固體,不溶于水。【設計實驗】以生成等體積的氧氣為標準,設計了下列三組實驗(其他可能影響實驗的因素均忽略)?!具M行實驗】實驗序號KClO3質(zhì)量其他物質(zhì)質(zhì)量待測數(shù)據(jù)①1.2g②1.2g氧化銅0.5g③1.2g二氧化錳0.5g(1)上述實驗應測量的“待測數(shù)據(jù)”是收集等體積氧氣所需的________。(2)若實驗②比實驗①的“待測數(shù)據(jù)”更________(填“長”或“短”),說明氧化銅能加快氯酸鉀的分解速率。(3)從實驗②反應后的固體中,分離出氧化銅,若稱得氧化銅質(zhì)量仍為0.5g,說明氧化銅的________在化學反應前后保持不變。再將該氧化銅放入試管中,加入過氧化氫溶液,若觀察到________,說明氧化銅的________在化學反應前后保持不變?!绢A期結(jié)論】(4)氧化銅________(填“能”或“不能”)作氯酸鉀分解的催化劑?!敬鸢浮浚?)時間(2)短(3)①.質(zhì)量②.有較多氣泡產(chǎn)生③.化學性質(zhì)(4)能【解析】(1)比較催化效果可以比較產(chǎn)生氧氣的速度,速度越快效果越好。則可以比較相同時間內(nèi)收集氧氣的體積或比較收集等體積氧氣所需的時間,所以上述實驗應測量的“待測數(shù)據(jù)”是收集等體積氧氣所需的時間。(2)收集等體積氧氣所需時間越短,產(chǎn)生氧氣速度越快。氧化銅能加快氯酸鉀的分解速率,則②所用時間更短,所以若實驗②比實驗①的“待測數(shù)據(jù)”更短,說明氧化銅能加快氯酸鉀的分解速率。(3)催化劑能改變物質(zhì)的反應速率,反應前后質(zhì)量和化學性質(zhì)不變。上步已經(jīng)驗證了能改變反應速率,則此時需要驗證的是質(zhì)量和化學性質(zhì)是否改變。實驗②加入0.5g氧化銅,反應后氧化銅的質(zhì)量仍為0.5g,所以氧化銅的質(zhì)量在化學反應前后保持不變?;瘜W性質(zhì)不變,過氧化氫可以用作過氧化氫的催化劑,加速過氧化氫分解,則將分離得到的氧化銅加入過氧化氫溶液中依然會加速過氧化氫分解。所以加入氧化銅后觀察到有較多氣泡產(chǎn)生,說明氧化銅的化學性質(zhì)在化學反應前后保持不變。(4)氧化銅能加快過氧化氫分解的速度,且反應前后質(zhì)量和化學性質(zhì)不變,所以氧化銅能作氯酸鉀分解的催化劑。?環(huán)節(jié)二探究氧氣的工業(yè)制法問題探究1氧氣的工業(yè)制法【資料】空氣中含氧氣的體積約為21%,這是制取氧氣的廉價、易得的原料。怎樣才能把氧氣從空氣中分離出來呢?我們知道,任何液態(tài)物質(zhì)都有一定的沸點??茖W家們正是利用了物質(zhì)的這一性質(zhì),在低溫條件下加壓,使空氣轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài),然后蒸發(fā)。由于液態(tài)氮的沸點是-196℃,比液態(tài)氧的沸點(-183℃)低,因此氮氣首先從液態(tài)空氣中蒸發(fā)出來,剩下的主要就是液態(tài)氧了。為了便于貯存、運輸和使用,通常把氧氣加壓到1.5×104kPa,并貯存在藍色的鋼瓶中。近年來,膜分離技術得到迅速發(fā)展。利用這種技術,在一定壓力下,讓空氣通過具有富集氧氣功能的薄膜,可得到含氧量較高的富氧空氣。利用這種膜進行多級分離,可以得到含90%以上氧氣的富氧空氣。富氧膜的研究在醫(yī)療、發(fā)酵工業(yè)、化學工業(yè)、富氧燃燒等方面得到重要應用。工業(yè)上制取氧氣主要有下列步驟:
(1)從步驟②可以得出液態(tài)氮的沸點比液態(tài)氧的沸點______(填“高”或“低”)。(2)貯存在藍色鋼瓶里的“工業(yè)液氧”是______(填“純凈物”或“混合物”)。(3)工業(yè)上采用該方法制氧氣,這一變化屬于______變化(填“物理”或“化學”);而實驗室可用過氧化氫分解制氧氣,請寫出有關符號表達式:______,其基本反應類型是______?!敬鸢浮?1)低(2)混合物(3)物理H2O2MnO2H2O+O2MnO2【詳解】(1)步驟②中,首先蒸發(fā)出的是氮氣,說明氮氣的沸點比氧氣的沸點低。(2)由圖示知,儲存在藍色鋼瓶里的“工業(yè)液氧”中含有氧氣、稀有氣體、二氧化碳等,屬于混合物。(3)工業(yè)上制取氧氣采用的分離液態(tài)空氣法,是利用液態(tài)氧與液態(tài)氮的沸點不同,將氮氣分離出來,由于分離過程中沒有生成其他物質(zhì),屬于物理變化。實驗室可用過氧化氫在二氧化錳的催化下分解為水和氧氣,符號表達式為H2O2MnO2H2O+O2MnO2要點歸納氧氣的制取1.工業(yè)制法:分離液態(tài)空氣法(物理變化)2.實驗室制法(化學變化):(1)加熱高錳酸鉀(KMnO4)固體:(2)分解過氧化氫(H2O2)溶液:(3)加熱氯酸鉀(KClO3)固體:典例精講【例3】(山東省泰安市岱岳區(qū)2022-2023學年八年級下學期期中)工業(yè)制氧氣采用分離液體空氣法,先將空氣液化,然后逐漸升溫,關于這個過程的描述不正確的是A.屬于物理變化 B.有新物質(zhì)氧氣生成C.先收集到的氮氣沸點較低 D.利用了物質(zhì)的沸點不同【答案】B【詳解】A、工業(yè)制氧氣先將空氣液化,然后逐漸升溫,過程中沒有新物質(zhì)生成,屬于物理變化,選項正確;B、空氣中含有氧氣,工業(yè)制氧氣沒有新物質(zhì)生成,屬于物理變化,選項錯誤;C、先將空氣液化,然后逐漸升溫,氮氣沸點較低先收集到,選項正確;D、工業(yè)制氧氣就是利用氮氣和氧氣的沸點不同,選項正確。故選B?!纠?】(江蘇省昆山市、太倉市、常熟市、張家港市2021-2022學年九年級上學期期末化學試題)人類從測定空氣中的氧氣含量到獲取氧氣進行了無數(shù)次實驗。
(1)空氣中氧氣體積分數(shù)的測定。實驗裝置如圖1,實驗步驟如下:①將集氣瓶的容積劃分為5等份,并做好標記;②在燃燒匙中裝人過量紅磷,將導管上的止水夾夾緊,點燃紅磷,并迅速伸入集氣瓶內(nèi),塞緊橡皮塞;③待集氣瓶冷卻至室溫,打開止水夾。甲同學進行該實驗,測出的空氣中氧氣的體積分數(shù)低于1/5。經(jīng)檢查步驟①無誤,分析造成誤差的原因可能是_______(寫出3點)。(2)氧氣的工業(yè)制法?!吧罾浞ā保ㄈ鐖D2)是分離凈化后的液態(tài)空氣獲得氧氣的方法。生產(chǎn)過程中,先控制溫度t的范圍為-196℃<t<-186℃,目的是_______。(3)氧氣的實驗室制法。
①要組裝一套制取O2的發(fā)生裝置,從圖3中可選的儀器為______(填字母),用此裝置制取氧氣的化學方程式為_______。②相同條件下O2密度比空氣大,利用該性質(zhì)可以通過______法收集O2。③若用圖4所示裝量測量生成O2的體積,O2應從______(填“a”或“b”)端通入。【答案】(1)裝置漏氣;紅磷的量不足;集氣瓶未冷卻至室溫,打開止水夾。(2)防止液氧汽化(3)①.ACD②.③.向上排空氣法④.b【解析】(1)空氣中氧氣體積分數(shù)的測定時,測出的空氣中氧氣的體積分數(shù)低于1/5。造成誤差的原因可能是:裝置漏氣;紅磷的量不足;集氣瓶未冷卻至室溫,打開止水夾。(2)如圖2可知:為防止液氧汽化,使產(chǎn)量降低。生產(chǎn)過程中,先控制溫度t的范圍為-196℃<t<-186℃。(3)從圖3中選組裝一套制取O2的發(fā)生裝置應用錐形瓶、雙孔塞、分液漏斗。由于發(fā)生裝置的選擇,藥品應是過氧化氫和二氧化錳?;瘜W方程式相同條件下O2密度比空氣大,利用該性質(zhì)可以通過向上排空氣法收集O2。用圖4所示裝量測量生成O2的體積,O2應從b端通入。004課堂總結(jié)二、分解過氧化氫制取氧氣反應原理實驗裝置實驗步驟文字表達式:過氧化氫二氧化錳水+氧氣二氧化錳符號表達式:H2O2MnO2H2O+OMnO2(1)連接裝置并檢查裝置的氣密性。(2)向錐形瓶中加入二氧化錳固體。(3)塞好帶有長頸漏斗(或分液漏斗)和導管的雙孔塞。(4)向長頸漏斗(或分液漏斗)中加入過氧化氫溶液。(5)用排水集氣法收集。三、加熱氯酸鉀制取氧氣反應原理實驗裝置實驗步驟文字表達式:氯酸鉀二氧化錳加熱二氧化錳加熱符號表達式:KClO3MnO2加熱KCl+MnO2加熱高錳酸鉀試管口需要(填“需要”或“不需要”,下同)放棉花,而氯酸鉀不需要放棉花。同高錳酸鉀四、催化劑定義:在化學反應中能改變其他物質(zhì)的化學反應速率,而本身的質(zhì)量和化學性質(zhì)在反應前后都沒有發(fā)生變化的物質(zhì)。催化劑在化學反應中所起的作用。①催化劑不能改變生成物的質(zhì)量;②催化劑不能控制反應的發(fā)生與停止;五、分解反應定義:由一種反應物生成兩種或兩種以上其他物質(zhì)的反應。分解反應屬于基本反應類型之一。六、工業(yè)上制取氧氣原理:利用了液態(tài)氮和液態(tài)氧的沸點不同,屬于物理(填“物理”或“化學”)變化。005強化訓練1.(2023年山西省中考)實驗室用加熱氯酸鉀和二氧化錳混合物的方法制取氧氣,有關操作如下,正確的一項是A.試管口應該傾斜 B.用酒精燈火焰加熱C.氣泡連續(xù)放出時開始收集 D.收集前集氣瓶應裝滿水【答案】D【詳解】A.加熱固體時試管口應該略向下傾斜,防止冷凝水回流引起試管炸裂,此選項錯誤;B.因為酒精燈的外焰溫度最高,所以用酒精燈的外焰加熱,此選項錯誤;C.氣泡連續(xù)、均勻放出時,此時是純凈的氧氣,開始收集,此選項錯誤;D.收集前集氣瓶應裝滿水,否則收集到的氧氣中會混有空氣,此選項正確。故選D。2.(湖北省宜昌市枝江市實驗中學等學校2022-2023學年九年級上學期期中)下列有關催化劑的說法中正確的是A.催化劑就是二氧化錳B.催化劑總是能加快其他物質(zhì)的化學反應速度C.在化學反應前后催化劑的質(zhì)量和性質(zhì)都沒有改變D.生成物的質(zhì)量與催化劑無關?!敬鸢浮緾D【詳解】A、催化劑不是唯一的,所以催化劑不一定是二氧化錳,故A錯誤;B、催化劑總是能改變其他物質(zhì)的化學反應速度,不一定是加快,故B錯誤;C、在化學反應前后催化劑的質(zhì)量和化學性質(zhì)都沒有改變,故C正確;D、生成物的質(zhì)量與催化劑無關,催化劑只能影響反應速率,不會影響生成物的多少,故D正確。故選CD。3.(湖南省衡陽市2022-2023學年九年級上學期期中模擬)如圖所示四種途徑都可以得到O2(反應條件已省略),下列說法錯誤的是A.根據(jù)綠色化學理念,甲途徑是實驗室制O2的最佳方案B.為了使甲、乙兩種途徑更快地得到O2,還需要加入催化劑C.甲、乙和丙途徑中發(fā)生化學變化的基本反應類型都是分解反應D.工業(yè)上采用途徑丁制取大量O2,主要是利用了N2和O2的密度不同【答案】D【分析】甲途徑為過氧化氫在二氧化錳做催化劑條件下分解生成水和氧氣,乙途徑為氯酸鉀在二氧化錳做催化劑并加熱的條件下分解生成氯化鉀和氧氣,丙途徑為高錳酸鉀在加熱條件下分解生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣,以上三個反應均是由一種物質(zhì)反應生成兩種或兩種以上的物質(zhì),屬于分解反應;丁途徑是利用空氣中氮氣和氧氣的沸點不同,分離液態(tài)空氣法制氧氣,發(fā)生的是物理變化?!驹斀狻緼、乙途徑和丙途徑需要加熱,丁途徑需要讓空氣液化,需要外界提供能量,根據(jù)綠色化學理念,甲途徑是實驗室制O2的最佳方案,A選項說法正確,不符合題意;B、為了使甲、乙兩種途徑更快地得到O2,還需要加入催化劑,B選項說法正確,不符合題意;C、甲、乙和丙途徑中發(fā)生化學變化的基本反應類型都是分解反應,C選項說法正確,不符合題意;D、工業(yè)上采用途徑丁制取大量O2,主要是利用了N2和O2的沸點不同,D選項說法錯誤,符合題意。故選D。4.(2023年陜西省中考)氧氣是維持生命的重要物質(zhì)。下列說法不正確的是A.自然界綠色植物的光合作用產(chǎn)生氧氣,同時消耗大氣中的二氧化碳B.工業(yè)上分離液態(tài)空氣制氧,利用的是液氧、液氮的沸點不同C.家用制氧機有的是通過吸附空氣中的氮氣得到較純的氧氣,該過程氧分子未發(fā)生變化D.實驗室電解水制氧氣,生成氫氣和氧氣的質(zhì)量比為2∶1【答案】D【詳解】A、自然界綠色植物的光合作用產(chǎn)生氧氣,同時消耗大氣中的二氧化碳,選項正確;B、工業(yè)上分離液態(tài)空氣制氧,利用的是液氧、液氮的沸點不同,選項正確;C、家用制氧機有的是通過吸附空氣中的氮氣得到較純的氧氣,該反應中沒有生成新物質(zhì),所以氧分子未發(fā)生變化,選項正確;D、實驗室電解水制氧氣,生成氫氣和氧氣的體積比為2:1,選項不正確。故選D。5.(山東省淄博市周村區(qū)2022-2023學年八年級下學期期末)如圖是氧氣的制取和性質(zhì)的相關知識網(wǎng)絡(反應條件部分省略),下列有關說法不正確的是A.反應④⑤⑥均屬于氧化反應B.反應①③中MnO2的作用均為催化作用C.反應①②③均屬于分解反應D.反應④⑤⑥都可以用來測定空氣中氧氣的含量【答案】D【詳解】A、反應④⑤⑥均是物質(zhì)與氧氣的反應,均屬于氧化反應,不符合題意;B、反應①為過氧化氫在二氧化錳的催化下分解為水和氧氣,反應③為氯酸鉀在二氧化錳的催化下受熱分解生成氯化鉀和氧氣,在這兩個反應中,二氧化錳均是催化劑,均起到催化作用,不符合題意;C、反應①為過氧化氫在二氧化錳的催化下分解為水和氧氣,反應②為高錳酸鉀受熱分解生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣,反應③為氯酸鉀在二氧化錳的催化下受熱分解生成氯化鉀和氧氣,這三個反應均符合“一變多”的特點,均屬于分解反應,不符合題意;D、反應④中碳在空氣中燃燒生成二氧化碳,二氧化碳是氣體,化學反應前后,壓強變化不大,無法測定空氣中氧氣的含量,反應⑤中磷燃燒消耗氧氣,且生成物是固體,可以用來測定空氣中氧氣的含量,反應⑥中鐵在空氣中不能燃燒,無法用來測定空氣中氧氣的含量,符合題意。故選D。6.(湖南省衡陽市2022-2023學年九年級上學期期中模擬)下列圖像中有關量的變化趨勢正確的是A.①圖:加熱等質(zhì)量的兩份氯酸鉀,一份加入二氧化錳,一份不加入二氧化錳B.②圖:一定量的硫粉與過量的氧氣在密閉容器內(nèi)點燃并充分反應C.③圖:向一定質(zhì)量的二氧化錳中加入過氧化氫溶液D.④圖:加熱一定質(zhì)量高錳酸鉀固體產(chǎn)生氧氣至完全分解【答案】D【詳解】A、加熱等質(zhì)量的兩份氯酸鉀,一份加入二氧化錳,一份不加入二氧化錳,加入二氧化錳的反應速率快,但是最后生成氧氣的質(zhì)量相同,不符合題意;B、硫在氧氣中燃燒生成二氧化硫,故硫粉的質(zhì)量逐漸減小至零,不符合題意;C、向一定質(zhì)量的二氧化錳中加入過氧化氫溶液,在該反應中,二氧化錳是催化劑,化學反應前后,催化劑的質(zhì)量不變,不符合題意;D、加熱一定質(zhì)量的高錳酸鉀固體產(chǎn)生氧氣至完全分解,高錳酸鉀受熱分解生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣,生成了氧氣,故剩余固體中氧元素的質(zhì)量逐漸減小,待完全反應后,不再變化,符合題意。故選D。7.(2023年江西省中考)下圖是氧氣的實驗室制取與性質(zhì)的有關實驗示意圖。
(1)圖一中儀器①的名稱是_______。(2)實驗室用裝置A制取氧氣的化學方程式為_______。加熱藥品前使試管均勻受熱的具體操作是_______。(3)欲收集一瓶干燥的氧氣,可從圖一中選擇的收集裝置是_______(填序號)。(4)圖二為木炭在氧氣中燃燒的實驗。為檢驗產(chǎn)物二氧化碳,Ⅳ中倒入的試劑為_______。對比步驟Ⅰ和Ⅱ的木炭燃燒情況,得出可燃物燃燒的條件之一是_______?!敬鸢浮?1)鐵架臺(2)來回移動酒精燈(3)C(4)澄清石灰水(或氫氧化鈣溶液)溫度達到可燃物的著火點【詳解】(1)①為鐵架臺;(2)A裝置為固體加熱型發(fā)生裝置,且試管口沒有棉花,即為氯酸鉀在二氧化錳的催化下加熱分解生成氯化鉀和氧氣,該反應的化學方程式為:;為了防止試管受熱不均勻而炸裂,開始加熱時,要讓試管均勻受熱,具體操作是來回移動酒精燈;(3)由于氧氣密度比空氣大,可選擇C向上排空氣法收集,由于氧氣不易溶于水,可選擇B排水法收集,而排空氣法收集到的氣體較排水法干燥,故欲收集一瓶干燥的氧氣,可選擇的收集裝置是C;(4)根據(jù)二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁,所以為檢驗產(chǎn)物二氧化碳,Ⅳ中倒入的試劑為澄清石灰水;可燃物燃的條件為:溫度達到可燃物的著火點,與氧氣接觸;步驟Ⅰ木炭直接放在空氣中不會燃燒,步驟Ⅱ中木炭在酒精燈上引燃可以燃燒,對比木炭燃燒情況,得出可燃物燃燒的條件之一是溫度達到可燃物的著火點。8.(2023年四川省內(nèi)江市中考)下圖是實驗室制取氣體常用的發(fā)生和收集裝置,請回答有關問題。(1)寫出圖中標注儀器的名稱:①_______;②_______。(2)實驗室選用裝置BD組合制取并收集氧氣,其反應的化學方程式為_______,當D中集氣瓶里的水排完后,在水里用玻璃片_______(填“磨砂”或“光滑”)一面蓋住集氣瓶口,將集氣瓶移出水面,_______(填“正放”或“倒放”)在桌面上。(3)用加熱高錳酸鉀固體的方法制取并收集氧氣,可選_______裝置和E裝置,驗滿的方法是_______。(4)實驗室若用裝置C制取二氧化碳,加鹽酸時液面高度至少應該在_______(填“a”或“b”)處以上:檢驗二氧化碳時,將氣體通入澄清石灰水變渾濁的化學方程式為_______?!敬鸢浮浚?)①.錐形瓶②.水槽(2)①.②.磨砂③.正放(3)①.A②.將帶火星的木條放在集氣瓶口,若木條復燃,則已經(jīng)充滿(4)①.a②.【解析】(1)由圖可知,儀器①為錐形瓶;儀器②為水槽;(2)B裝置適用于固液不加熱反應制取氣體,適用于過氧化氫溶液和二氧化錳制取氧氣,過氧化氫在二氧化錳的催化下分解為水和氧氣,該反應的化學方程式為:;當D中集氣瓶里的水排完后,在水里用玻璃片磨砂一面蓋住集氣瓶口,這樣比較緊密;氧氣的密度比空氣大,將集氣瓶移出水面,正放在桌面上;(3)用加熱高錳酸鉀固體的方法制取氧氣,屬于固體加熱反應,發(fā)生裝置可選A;氧氣具有助燃性,氧氣驗滿:將帶火星木條放在集氣瓶口,木條復燃,說明已經(jīng)集滿;(4)實驗室若用裝置C制取二氧化碳,加鹽酸時液面高度至少應該在a處以上,這樣可以形成液封,防止反應生成的氣體從長頸漏斗下端逸出;檢驗二氧化碳時,將二氧化碳通入澄清石灰水,二氧化碳和氫氧化鈣反應生成碳酸鈣和水,故澄清石灰水變渾濁,該反應的化學方程式為:。9.(2023年山東省濱州市中考)化學是一門以實驗為基礎的學科。根據(jù)下列實驗裝置圖,回答問題:
(1)儀器①的名稱是___________;(2)若小濱同學在實驗室中用過氧化氫溶液和二氧化錳制取并收集一瓶干燥的氧氣,應選用的裝置組合是___________(填字母序號)。該反應中二氧化錳起___________作用,發(fā)生反應的化學方程式為___________?!敬鸢浮?1)分液漏斗(2)AD催化【詳解】(1)儀器①的名稱是分液漏斗;(2)實驗室用雙氧水和二氧化錳制取氧氣,該反應屬于固液常溫型,選擇的發(fā)生裝置為A,要得到干燥的氧氣,則需要用向上排空氣法(氧氣的密度大于空氣),則選D;反應中二氧化錳起催化作用;過氧化氫在二氧化錳的催化作用下生成水和氧氣,反應的化學方程式為:。10.(2023年四川省眉山市中考)根據(jù)下圖所示實驗回答問題。
(1)A中反應的化學方程式為_____,其基本反應類型是_____。(2)B中鐵絲在氧氣中劇烈燃燒,火星四射,生成_____色固體。(3)C中連接電源正、負兩極玻璃管內(nèi)產(chǎn)生的氣體體積比約為_____?!敬鸢浮?1)分解反應(2)黑(3)1:2【詳解】(1)高錳酸鉀在加熱條件下生成錳酸鉀、二氧化
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