初中化学专题：氧气及制取

1考点二氧气及制取考试说明1.知道氧气能跟许多物质发生氧化反应。2.能结合实例说明氧气的性质和用途。3.初步学习氧气的实验室制取方法。4.知道催化剂对化学反应的重要作用。5.了解自然界中的氧循环。聚焦考点☆温习理解考点1：氧气的性质和用途一、氧气的物理性质1、色、味、态：通常情况下，是无色无味的气体；2、密度：标准状况下，密度为1.429g/L，密度比空气的大。（可用向上排空法）3、溶解性：氧气不易溶于水。（可用排水法收集），4、三态变化：降温后，氧气可以变为淡蓝色的液体，甚至淡蓝色雪花状固体。【温馨提示】液态氧是淡蓝色的液体，固态氧是淡蓝色的雪花状的固体。二、氧气的化学性质（比较活泼）1、木炭（黑色固体）燃烧实验现象：在氧气中：剧烈燃烧，发出白光，放出热量，生成一种无色无味气体，该气体能使使澄清石灰水变浑浊的气体；化学方程式C+O2CO22、硫粉（淡黄色）燃烧：实验现象：在空气中：发出淡蓝色火焰；放出热量、生成一种有刺激性气味的气体。在氧气中:发出蓝紫色的火焰；放出热量、生成一种一种有刺激性气味的气体。化学方程式S+O2SO2注意：实验时，要在瓶底装少量水（作用：吸收二氧化硫，防止污染空气）。3、红磷（暗红色固体）的燃烧实验现象：在氧气中：剧烈燃烧，发出白光，放出热量，生成白烟。化学方程式：4P+5O22P2O5注意：五氧化二磷（P2O5）是固体，不是气体点燃点燃点燃24、铁丝（银白色固体）燃烧实验现象：在氧气中，剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成一种黑色固体叫四氧化三铁。化学方程式：3Fe+2O2点燃Fe3O4注意：集气瓶底部铺少量的细沙或加少量的水，防止生成的固体物质溅落瓶底，致使集气瓶炸裂。铁丝在空气中不能燃烧。三、缓慢氧化某些物质在一些条件下，与氧气发生缓慢的氧化反应，称为缓慢氧化。缓慢氧化也放热。如：动植物新陈代谢，金属的腐蚀，食物的腐烂、动植物的呼吸、农家肥的腐熟等等。【温馨提示】1、氧气是一种化学性质比较活泼的气体，在一定的条件下，能与许多物质发生反应并放出大量的热。在这些反应中，氧气提供氧，称为氧化反应。氧气具有氧化性。2、物质在氧气中燃烧程度比空气中燃烧要剧烈。说明物质燃烧程度，与氧气的浓度大小成正比；3、物质燃烧时有的有火焰，有的会发光，有的会冒烟。一般来说，气体燃烧会有火焰产生；固体直接燃烧，产生光或者火星。生成物有固体时，一般都会产生烟；4、物质与氧气反应不一定就是燃烧，如：缓慢氧化。四、氧气的用途（1）供给呼吸：医疗上急救病人，登山、潜水、航空、宇航提供呼吸；（2）支持燃烧：炼钢、气焊与气接、液氧炸弹、火箭助燃剂考点2氧气的制取1、氧气的工业制法（分离液态空气法）工业上利用液氮和液氧的沸点不同，采用蒸发的方法分离液态空气制得液氧，它属于——是物理变化32、氧气的实验室制法（是化学变化）药品化学方程式高锰酸钾2KMnO4△K2MnO4+MnO2+O2↑氯酸钾2KClO3MnO2△2KCl+3O2↑过氧化氢2H2O2MnO22H2O+O2↑3、催化剂：（1)、概念：在化学反应中能改变其他物质的反应速率，但本身的质量和化学性质在反应前后都不变的物质。(2)、特点：两不变（质量、化学性质）、一改变（反应速率）注意：①催化剂不能改变生成物的质量②催化剂不是反应物也不是生成物③一种催化剂只针对某一反应。不同的反应，催化剂可能不同④某一反应的催化剂可能不只一种实验突破实验药品高锰酸钾(或氯酸钾和二氧化锰)过氧化氢和二氧化锰反应原理2KMnO4△K2MnO4+MnO2+O2↑2H2O2MnO22H2O+O2↑实验装置实验步骤①查：检查装置的气密性；②装：把药品装入试管内，使之平铺在试管底部；③定：把试管固定在铁架台上；①查②装：先放入固态药品，再放入液态药品4④点：点燃酒精灯加热；⑤收：收集气体(用向上排空气法或排水法)；⑥离：把导气管撤离水槽；⑦熄：熄灭酒精灯。简记为：茶庄定点收利息③定④收收集方法排水集气法_或向上排空气法检验气体将带火星的木条伸入集气瓶中，如果木条复燃，说明该瓶内的气体是氧气验满用向上排空气法收集时，将带火星的木条放在口处，如果木条复燃，说明该瓶内的气体已满【加热法制取氧气温馨提示】：a)试管口要略向下倾斜：防止生成的水回流，使试管底部破裂。药品应平铺在试管底部。b)导管伸入发生装置内要稍露出橡皮塞：有利于产生的气体排出。c)用高锰酸钾制取氧气时，试管口塞一团棉花：防止气流把高锰酸钾吹进水槽中。d)排气法收集气体时，导气管要伸入接近集气瓶底部：有利于集气瓶内空气排出，使收集的气体更纯。e)实验结束后，先将导气管移出水面,然后熄灭酒精灯：防止水槽中的水倒流，炸裂试管。名师点睛☆典例分类类型一、氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象【例1】【2016年天津市】下列说法中正确的是（）A．红磷在氧气中能燃烧，在空气中不能燃烧B．硫在氧气中燃烧后生成有刺激性气味的气体C．镁条在氧气中燃烧时，火星四射，生成黑色固体D．木炭伸入盛有氧气的集气瓶中剧烈燃烧，发出白光【答案】B【点睛】本题考查氧气与物质发生反应的现象，在做这类题时要注意实验现象是看到的生成气体、产生沉淀、颜色改变、发光、及感受到的吸放热现象，不能简单叙述成生成物.类型二、氧气性质【例2】【2016年内蒙古呼和浩特市】下列变化与空气中氧气有关的是（）5A．生石灰在空气中变质B．浓硫酸在空气中变稀C．烧碱在空气中潮解D．铜制品在空气中变成铜绿【答案】D【解析】A．生石灰在空气中变质，是生石灰与水反应生成碳酸氢钙；B．浓硫酸在空气中变稀，是吸收空气中的水分；C．烧碱在空气中潮解，是吸收空气中的水分；D．铜制品在空气中变成铜绿，是与空气中的水分、二氧化碳、氧气反应生成的；故答案选择D【点睛】本题考查氧气的性质，氧气是一种化学性质比较活泼的气体，能与许多物质发生反应，物质在空气中生锈、变质等情况的发生，大多与空气中氧气的氧化性有关.类型三、氧气的制取【例3】【2016年广西省玉林市、防城港市】实验室用氯酸钾和二氧化锰制取氧气，有关该实验的说法错误的是（）A．二氧化锰是催化剂B．与高锰酸钾制取氧气装置相同C．可用向下排空气法收集D．可用带火星的木条检验氧气【答案】C【点睛】本题考查氧气的实验室制取的实验操作，排水集气法收集氧气时，加热前要在集气瓶中装满水，已收集较纯的氧气，排空气法收集氧气时，导管要伸入到集气瓶底部，因为气压的问题，停止加热时要先移导管后熄灭酒精灯。类型四、实验室制取氧气装置【例4】【2016年湖北省鄂州市】根据图示回答下列问题。（1）仪器①的名称是；（2）实验室用A装置制取氧气的化学方程式为：；（3）为能得到平稳的氧气流，且收集到纯净的氧气，应选择的发生装置和收集装置是。6【答案】（1）锥形瓶；（2）2KMnO4△K2MnO4+MnO2+O2↑或2KClO32MnOD=2KCl+3O2↑；（3）CF;【解析】（1）仪器①的名称是锥形瓶；（2）实验室用固体加热型装置制取氧气的化学方程式为：2KMnO4△K2MnO4+MnO2+O2↑或2KClO32MnOD=2KCl+3O2↑；（3）为能得到平稳的氧气流，且收集到纯净的氧气，应选择的发生装置为C和收集装置是为F。类型五、催化剂及催化作用【例5】【2016年湖南省株洲市】（6分）华雪同学在老师的指导下从图中选择装置在实验室进行氧气的制备实验。（1）华雪同学首先选择装置A和E用加热高锰酸钾的方法制取氧气。①装置A和E的导管口之间要用连接。（填实验用品）②不用D装置收集氧气的原因是。③当反应不再进行时停止加热，待试管冷却后洗涤试管，可看到溶解残留固体的洗涤用水呈现绿色（已知MnO2不溶于水），说明（填离子符号）在溶液中呈绿色。（2）华雪同学然后选择装置B和C用分解过氧化氢的方法制取氧气。①写出仪器a的名称：。②实验证明MnO2、CuSO4溶液、FeCl3溶液等对过氧化氢的分解具有催化作用。已知FeCl3在水中可解离处Fe3+和Cl﹣，请设计实验证明：FeCl3溶液中对H2O2的分解真正起催化作用的是FeCl3溶液中的Fe3+：。【答案】（1）①橡胶管②氧气的密度比空气的大③MnO4﹣（2）①锥形瓶②向盛有5mL5%的H2O2溶液的试管中加入少量的稀盐酸，并把带火星的木条伸入试管，无明显现象，说明溶液中的Cl﹣不能对过氧化氢分解起到催化作用；盛有5mL5%的H2O2溶液的试管中加入少量的FeCl3溶液，并把带火星的木条伸入试管，观察到产生大量气体和带火星木条的复燃；FeCl3溶液中对H2O2的分解真正起催化作用的是FeCl3溶液中的Fe3+。7【点睛】本题考查实验室制取氧气时二氧化锰的作用，及其装置的组装要求，要熟记催化剂的概念，即在化学反应中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不变，要根据题中的叙述看是否符合这个特点.课时作业☆能力提升一、选择题1、【2016年四川省资阳市】下列关于氧气实验的说法正确的是（）A．加热分解氯酸钾制氧气未加二氧化锰反应不发生B．电解水实验产生氧气的电极为负极C．收集氧气时，用带火星的木条进行验满，这是利用了氧气的可燃性D．铁丝在氧气中燃烧，火星四射，得到黑色固体物质【答案】D2、【2016年四川省宜宾市】下列叙述正确的是A．纯净物只含一种元素B．凡是有氧元素参与的反应就是氧化反应C．任何饱和溶液升高温度均能变为不饱和溶液D．催化剂在化学反应前后质量和化学性质都不会改变【答案】D【解析】A选项是错误的叙述，只含一种元素的物质可以是纯净物也可以是混合物；B选项是错误的叙述，如氧化钙和水反应生成氢氧化钙，不属于氧化反应；C选项是错误的叙述，如果是溶解度随温度的升高8而减小的物质，升高温度饱和溶液还是饱和溶液；D选项根据催化剂的定义可知，是正确的叙述；故答案选择D3、【2016年湖北省黄冈市】物质的性质在很大程度上决定物质的用途。下列有关物质的性质与用途的关系不正确的是（）A．氧气具有可燃性，可用于炼钢、航天B．金刚石是天然最硬的物质，可用于切割大理石C．钛合金与人体“相容性”好，可用于制造人造骨D．浓硫酸具有吸水性，实验室可用作干燥剂【答案】A【解析】A选项是错误的叙述，氧气具有助燃性没有可燃性；B选项金刚石是天然最硬的物质，可用于切割大理石，是正确的叙述；C．钛合金与人体“相容性”好，可用于制造人造骨，是正确的叙述；D．浓硫酸具有吸水性，实验室可用作干燥剂，是正确的叙述；故答案选择A4、【2016年湖南省常德市】一定条件下氯酸钾、氧化汞能分解产生氧气，关于这两种物质的说法中正确的是（）A．都含有氧气B．都属于氧化物C．都含有氧分子D．都是含氧化合物【答案】D5、【2016年湖南省湘潭市】下列实验现象的描述中，正确的是（）A．铁丝在氧气中燃烧，火星四射，生成黑色固体B．硫在氧气中燃烧，发出淡蓝色火焰C．红磷在空气中燃烧产生大量的白雾D．木炭在氧气中燃烧，生成有刺激性气味的气体【答案】A【解析】A、铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，故选项说法正确。B、硫粉在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，故选项说法错误。C、红磷燃烧时，产生大量的白烟，而不是白雾，故选项说法错误。D、木炭在氧气中燃烧，生成无色无味的气体，故选项说法错误。故选A。6、【2016年内蒙古呼和浩特市】下图所示的四个图像，能正确反映对应变化关系的是（）9A．镁在氧气中燃烧B．向二氧化锰中加入过氧化氢溶液C．向一定质量铁粉和铜粉的混合物则加入硫酸铜溶液D．等质量的镁、铝分别与质量分数相等且足量的稀硫酸反应【答案】B【解析】A选项金属镁的减小的质量应该大于氧气的质量；B选项是正确的表示，因为催化剂反应前后质量不变，继续起催化作用；C选项是错误的叙述，溶液的质量应该减小；D选项是错误的叙述，金属铝生成的氢气多；故答案选择B7、【2016年湖北省黄石市】下列关于催化剂的说法正确的是（）A．催化剂必定加快反应速率B．反应前后催化剂的化学性质通常会发生改变C．在酿造工业和制药工业，一般都要用酶作催化剂D．用氯酸钾制氧气时，加入催化剂可使生成氧气的质量增加【答案】C8、【2016年湖南