九年级化学期中复习课——制取氧气

制取氧气知识点1实验室制取氧气实验原理高锰酸钾——→锰酸钾+二氧化锰+氧气22424OMnOMnOK2KMnO加热氯酸钾──→氯化钾+氧气233OKCl2KClO加热过氧化氢——→水+氧气2222OO2HO2H二氧化锰发生装置固固加热型固液不加热型加热长颈漏斗锥形瓶双孔橡胶塞直角导管铁架台单孔橡胶塞试管酒精灯加热二氧化锰收集装置及方法排水集气法向上排空气法操作步骤查：检查装置气密性装：将药品装入试管定：将试管固定在铁架台上点：点燃酒精灯，加热试管收：用排水法（或向上排空气法）收集氧气离熄：实验结束，先撤离导管，后熄灭酒精灯（谐音：茶庄定点收利息）查：检查装置气密性装：将药品装入试管收：用排水法（或向上排空气法）收集氧气正：将集满氧气的瓶子正放检验将带火星的木条伸入集气瓶中，如果木条复燃，即可证明是氧气验满向上排空气收集时，将带火星的木条放在集气瓶口，如果木头复燃，证明氧气已收集满；排水法收集时，当有大气泡从集气瓶口冒出时，表明已收集满。优缺点优点：能产生较为稳定的气流，反应速率适中，危险小。缺点：反应装置复杂，产物不环保优点：无需加热，产物环保缺点：氧元素利用率低知识点2气体制取装置1.气体发生装置1.固固加热型:适用于固态与固态的反应，而且需要加热注意事项：（1）药品要斜铺在在试管底部，加热时应先预热再集中加热，便于均匀受热。（2）试管夹应夹在距试管口1/3处，试管口要略向下倾斜，防止冷凝水回流热的试管底部使试管炸裂。（3）试管内导管应稍露出胶塞即可。如果太长，不利于气体排出。（4）排水法收集气体后，应先把导管从水槽中移出，再熄灭酒精灯，防止水槽中的水被倒吸入热的试管中，使试管炸裂。（5）用高锰酸钾制氧气时，试管口要放一小团棉花，防止加热时固体小颗粒进入导管，堵塞导管。2.固液不加热型：适用于固态和液态的反应，不需要加热装置（a）（b）（c）（d）优点装置简易，适于制取少量气体便于随时添加药品可以控制反应速率可以控制反应的发生和停止缺点无法控制速率，制取气体的量较少无法控制反应速率，容易浪费药品无法随时添加药品装置较复杂注意事项长颈漏斗下方要液封，防止气体从长颈漏洞逃逸适用于固体块状物与液体的反应知识点3气体的收集装置排水集气法向上排空气法向下排空气法万能瓶适用于收集不（难）溶于水也不与水反应的气体。适用于收集气体密度大于空气密度，且不与空气中成分反应。比如：氧气、二氧化碳等。适用于收集气体密度小于空气密度，且不与空气中成分反应。比如：氢气、甲烷等。功能如下：（1）收集密度大于空气的气体：长进短出（2）收集密度小于空气的气体：短进长出（3）瓶内装满水，可以排水法收集气体：短进长出（4）瓶内装入浓硫酸干燥气体：长进短出可以得到较纯净的气体，无需验满可以得到较干燥的气体，需要验满可以得到较干燥的气体，需要验满注：（1）采用排空气法收集气体时，导管要尽量伸入瓶底，便于收集到较纯的气体（2）不能在导管口刚有气泡冒出就立即收集，此时收集的气体不纯，应待导管口有连续均匀的气泡冒出时，才可收集气体。知识点4装置气密性检查：利用了热胀冷缩的原理（1）（2）（3）（4）（5）将导管一端浸入水中，用手紧握试管外壁，导管口有气泡冒出，待手离开后，上升一段水柱，则说明装置不漏气同装置（1）在导管出口处套上橡皮塞，用弹簧夹夹紧橡皮塞，从漏斗中加水。如果液面稳定后水面不下降，则表明装置气密性良好同装置（1）同装置（1）知识点5催化剂1.概念在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有发生变化的物质，叫做催化剂。催化剂所起的作用叫催化作用。2.特点（1）“一变”：改变其他物质的化学反应速率。（2）“两不变”：自身的质量和化学性质没有改变。3.同一反应可能有多种催化剂在用过氧化氢溶液制取氧气时，氧化铜、二氧化锰等都可以作催化剂。4.使用催化剂不影响生成物的量如用过氧化氢溶液制取氧气时，是否加入二氧化锰，并不影响生成氧气的多少。5.对于客观不能发生的化学反应，使用催化剂也不能发生。知识点6分解反应由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应，叫做分解反应。分解反应与化合反应反应类型举例反应物种类生成物种类反应特点化合反应22COOC点燃22SOOS点燃522254OPOP点燃432e2e3OFOF点燃OMOMg2g22点燃多种一种“多变一”分解反应22424OMnOMnOK2KMnO加热233OKCl2KClO加热2222OO2HO2H二氧化锰一种多种“一变多”知识点7氧气的工业制法（分离液态空气法）原理：由于液态氮的沸点比液态氧的沸点低，在-196℃的情况下，液态氮蒸发，剩下的就是液态氧。通常我们把氧气贮存在蓝色的钢瓶里。具体过程：实验室制取氧气属于化学变化，工业制取氧气属于物理变化，这是二者的根本区别。三、例题精析【例题1】【题干】下列关于高锰酸钾制取氧气的说法正确的是（）A发生装置选用长颈漏斗和锥形瓶B反应不需要加热C实验时先检查装置的气密性D验满时将带火星的木条伸入集气瓶【答案】C【解析】制取气体时必须先检查装置的气密性。反应物高锰酸钾是固体，在加热条件下不选择长颈漏斗和锥形瓶，验满要将带火星的木条放在集气瓶口。【例题2】【题干】下列说法不正确的是（）A.用红磷测定空气中氧气的含量时，红磷一定要过量B.用排水法收集气体时，导管口刚有气泡冒出时就收集气体C硫粉在氧气中燃烧时，集气瓶中放入少量水可吸收二氧化锰D实验室用过氧化氢制氧气的反应中，二氧化锰起催化作用【答案】B【解析】用排水法收集氧气时，由于刚开始出来的是空气，所以导管口刚有气泡冒出时不能收集，待气泡连续均匀放出时，才能收集。【例题3】【题干】下列关于催化剂说法不正确的是（）A.在化学变化中质量不变B.在化学变化中体积不变C.在化学变化中化学性质不变D.在化学反应中，可能减慢反应速率【答案】B【解析】催化剂在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率，可能加快也可能减慢，而本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有发生变化，选项A、C、D说法正确；B选项中，催化剂的“一变，二不变”没有涉及到催化剂的体积，故B错误。【例题4】【题干】下列变化中不属于分解反应的是（）A.分离液态空气制氧气B.加热高锰酸钾制氧气C.用过氧化氢和二氧化锰制取氧气D.加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气【答案】A【解析】工业制取氧气是根据液氮的沸点比液氧的沸点低来分离液态空气的，液态空气升温到液氮的沸点，液氮也蒸发，剩余的主要是氧气，这一过程是物理变化，没有发生化学反应，不涉及反应类型。【例题5】【题干】下图是实验室制取O2的常用装置据图回答以下问题：（1）标号为①的仪器名称是，还可用（写一种仪器名称）替代①。（2）写出用B装置制O2的文字表达式：。（3）选用高锰酸钾制氧气，且要求收集到较为干燥的氧气时，应选用的组合装置是（4）与A装置相比，用B装置制O2的优点是（填字母，不定项）。A．节约能源B．可较快获得氧气C．可随时添加药品D．操作简单、安全【答案】（1）①锥形瓶；平底烧瓶（2）（3）AD（4）ABCD【解析】（1）由常用仪器的名称和用途可知，标号为①的仪器名称是锥形瓶，还可用平底烧瓶；大试管；集气瓶等来代替；（2）由制O2的B装置特点可知，该装置属于固液不加热制取气体应是催化过氧化氢取氧气；（3）高锰酸，钾为固体，制取氧气时需要加热，故气体发生装置选A，收集气体时，一方面由于氧气不易溶于水，可以采用排水法收集，另一方面，氧气密度比空气大，可以采用向上排空气法收集。从排水法和向上排空气法，相比较，向上排空气法收集到的氧气较为干燥。（4）与A装置相比，用B装置制O2的优点；A、不用加热，能节约能源，故A正确；B、加入药品，即刻反应，可较快获得氧气．故B正确；C、通过分液漏斗可随时添加药品，故C正确；D、在制取氧气时，操作简单、安全，故D正确。四、课堂运用【基础】1.下列物质中含有氧气的是（）A.双氧水B高锰酸钾C二氧化锰D液态空气【答案】B【解析】高锰酸钾制取氧气所需的仪器：铁架台（带铁夹）、酒精灯、大试管、导管、带孔橡胶塞、集气瓶，不需要烧杯和玻璃棒，答案选B。2.实验室中检验氧气应该用（）A.澄清石灰水B.酚酞试液C.带火星的木条D.pH试纸【答案】C【解析】检验氧气用带火星的木条，若木条复燃，则证明该气体是氧气，答案选C。3.实验室中用过氧化氢制取氧气时，忘记加入二氧化锰，其结果是（）A.不能产生氧气B.产生氧气速率减慢C.产生氧气质量减少D.产生氧气的总量会减少且速度很慢【答案】B【解析】过氧化氢在常温下就能缓慢地分解产生氧气，二氧化锰作催化剂，只是改变反应的速率，而不会造成产物的改变，如果忘记加入二氧化锰，过氧化氢分解产生氧气的速率会减慢，故答案选B。4.实验室用高锰酸钾制取氧气的实验中，不需要使用的一组仪器是（）A.大试管、集气瓶B.烧杯、玻璃棒C.酒精灯、铁架台D.导气管、单孔塞【答案】D【解析】双氧水是过氧化氢的水溶液，高锰酸钾是一种固体纯净物，与过氧化氢一样可以分解制氧气，是因为它们都含有氧元素，不是含有氧气。二氧化锰也是一种纯净物，一般作为制取氧气的催化剂。液态空气，仍是混合物，主要成分仍是氮气和氧气，故D选项正确。5.某气体既可用于排水法收集，又可用于向上排空气法收集，该气体的性质是（）A.易溶于水，密度比空气大B.易溶于水，密度比空气小C.难溶于水，密度比空气大D.难溶于水，密度比空气小【答案】C【解析】收集方式取决与气体的密度与溶解性。6.实验室可用于高锰酸钾制取氧气的装置组合是（）A．①④B．②③C．①⑤D．②⑤【答案】C【解析】高锰酸钾制取氧气需要加热，属于固体加热型，故选发生装置①；氧气的密度比空气大且不易溶于水，所以可用向上排空气法或排水法收集，收集装置为③或⑤．7.实验室用高锰酸钾制纯净氧气时，下列做法错误的是（）A．在试管口放一团棉花，防止高锰酸钾粉末进入导管B．把试管口略向下倾斜固定在铁架台上C．导管口开始有气泡放出时就立即收集，防止生成的气体跑掉D．用高锰酸钾制取所需氧气停止加热时，先要把导管移出水面，然后再熄灭酒精灯【答案】C【解析】为了收集的氧气更纯净，应在试管口放一团棉花，防止高锰酸钾粉末进入导管，故做法正确；B、为防止加热时试管内壁出现的小水珠流到试管底部将试管炸裂，因此试管口要略向下倾斜，故做法正确；C、导管口的气泡连续、均匀的放出时开始收集，以防收集的氧气不纯，故做法错误；D、为防止冷水倒吸入热的试管，则在实验完毕后，先将导管移出水面再熄灭酒精灯，故做法正确．【巩固】1.实验室制取氧气，既可采用分解过氧化氢的方法，也可采用分解氯酸钾的方法．这两种方法的共同点是（）A.反应都不需要加热B.所需仪器相同C.均可用二氧化锰作催化剂D.都利用氧化物分解【答案】C2.超音速飞机排放的NO、NO2可与臭氧层中的臭氧（O3）和氧原子（O）发生下列反应，而使臭氧层遭到破坏。223ONOONO22ONOONO那么，NO,NO2在破坏臭氧层的反应中所起的作用是（）A.氧化B还原C催化D分解【答案】C【解析】仔细分析这两个反应，发现NO，NO2在反应中即使反应物又是生成物，也就是在变化过程中，它们只是参加了反应的中间过程，本身没有发生变化，但却使臭氧转化为氧气，所以是催化剂。3.实验室制取氧气的装置如图所示，下列有关叙述合理的是（）A．锥形瓶里加入少量MnO2粉末，分液漏斗里盛放6%双氧水B．锥形瓶里加入高锰酸钾固体，分液漏斗里盛放蒸馏水C．集满氧气的集气瓶从水槽里取出后倒放在桌面上D．当发生装置中液体与固体一接触产生了气泡即可收集【答案】A【解析】A、该装置是固液在常温下产生氧气，所以使用的药品是双氧水和二氧化锰，锥形瓶里加入少量MnO2粉末，分液漏斗里盛放6%双氧水，故说法正确；B、用高锰酸钾制取氧气时，需要加热的装置，故说法错误；C、因为氧气的密度比空气大，为了防止氧气逸散，从水槽里盖上玻璃片取出后正放在桌面上，故说法错误；D、用排水法收集氧气的合适时机是：气泡连续均匀冒出时收集，