中考专题复习教学案 氧气的实验室制法.docx

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中考专题复习教学案氧气的实验室制法

第七课时氧气实验室制法

【知识回顾】

1．下列有关氧气的叙述中，正确的是（）

A．氧气在水中一点也不溶解B．氧气可以燃烧

C．氧气可支持人和动物的呼吸D．氧气对人类有百利而无一害

2．下列物质中不属于氧化物的是（）

A．五氧化二磷B．水银C．水D．氧化钙

3．铁、碳、液化气、硫在氧气中燃烧的共同现象是（）

A．都有火焰B．都有气体生成

C．都有固体生成D．都能放出大量的热

4．做细铁丝在氧气中燃烧实验操作或现象不正确的是（）

A．盛氧气的集气瓶要预先装少量水或细砂B．铁丝在酒精灯上加热后马上插人集气瓶

C．剧烈燃烧，火星四射D．生成黑色固体

5．据报道，三峡工程所提供水电,相当于每年燃烧3000万吨原煤的火力发电厂的发电,因此，三峡工程有利于控制①温室效应②白色污染③产生酸雨④农药化肥的（）

A．①②B．①③C．①④D．②④

6．每年的6月5日是世界环境日。

环境保护是我国的一项基本国策，空气的质量越来越受到人们的关注。

下列各组气体中都属于空气污染物的是（）

A．CO2、N2B．NO2、O2C．SO2、NO2D．N2、NO2

7．下列反应中，属于氧化反应但不属于化合反应的是（）

A．铜+氧气

氧化铜B．一氧化碳+氧气

二氧化碳

C．氢气+氧气

水D．乙炔+氧气

二氧化碳+水

教学目标：

1．理解实验室用氯酸钾和双氧水制取氧气的反应原理，熟练地书写化学方程式

2．初步了解催化剂的作用，知道二氧化锰在氯酸钾分解中的催化作用

3．知道氧气的用途

教学重点：

1．实验室用氯酸钾制取氧气和用双氧水制取氧气的反应原理

2．催化剂的性质和特征

教学过程：

在之前的学习中，我们知道，氧气是一种非常重要的气体，并且有着十分广泛的用途。

它可以供给呼吸、支持燃烧、航空航天等。

那么氧气在生活中和实验室中是怎么得到的呢？

我们应该用什么物质、器材和方法才能得到氧气呢？

一、实验室制氧气（化学方法）

在实验室里，常用分解过氧化氢溶液、加热氯酸钾或加热高锰酸钾的方法制取氧气

（1）加热氯酸钾或高锰酸钾制氧气

a仪器与试剂

仪器：

铁架台、酒精灯、试管、导管、集气瓶、水槽、玻璃片

试剂：

氯酸钾、二氧化锰或高锰酸钾；

b实验装置（仪器名称、装置图正误）

c实验原理（固固加热型或固体加热型）

氯酸钾

氯化钾+氧气高锰酸钾

锰酸钾+二氧化锰+氧气

2KClO3

2KCl+3O2↑2KMnO4

K2MnO4+MnO2+O2↑

d实验步骤（查、装、定、点、收、离、熄）

①搭建装置（连接仪器）；检查气密性

②把少量氯酸钾和二氧化锰混合（一般按质量比3：

1）均匀后，装入试管中，用带有导管的塞子塞紧试管固定。

（如果是高锰酸钾加热，需要在试管口塞一小团棉花）

③实验开始时先要对固体物质均匀加热，再用酒精灯外焰对固体物质加热。

④导管口开始有气泡放出时，不宜立即收集，当气泡连续均匀地放出时，再把导管口伸入盛满水的集气瓶里。

等瓶子里的水排完以后，在水面下用玻璃片盖住瓶口。

小心地把瓶子移出水槽，正放在桌子上。

⑤实验结束后，先将导管移出水面，再熄灭酒精灯。

e实验现象

点燃酒精灯以后，导管口有气泡冒出。

f收集与检验

用排水法收集，并用带火星的木条检验是否是氧气。

【例题精析】

例1：

实验室用高锰酸钾制氧气的试验中，不需要使用的一组仪器是（）

A．烧杯、玻璃棒B．大试管、集气瓶C．酒精灯、铁架台D．导管、单孔塞

（2）过氧化氢分解制氧气

a仪器与试剂

试剂：

过氧化氢溶液、二氧化锰

仪器：

长颈漏斗或分液漏斗，双孔橡皮塞，锥形瓶或试剂瓶，导管，集气瓶，玻璃片

b实验装置

c实验原理（固液不加热型）

过氧化氢

水+氧气

2H2O2

2H2O+O2↑

d实验步骤

搭建装置，检查气密性（如何检验？

）。

②将二氧化锰加入到试剂瓶中，塞紧瓶塞再通过分液漏斗，添加过氧化氢溶液。

③用带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，说明氧气收集满，可停止添加过氧化氢溶液，并用玻璃片盖好集气瓶口。

e实验现象

当将过氧化氢溶液加入二氧化锰固体中时，固体表面有气泡生成

f收集与检验

用向上排空气法收集氧气，并用带火星的木条检验氧气是否收集满

分解反应：

它是指一种物质分解成两种或两种以上单质或化合物的反应。

A=B+C+···

可以简单理解为“一变多”，也可以理解成为由一种反应物发生化学反应后生成两种或两种以上的物质的反应。

问题与讨论：

结合“加热高锰酸钾制取氧气”的实验回答：

①检查装置的气密性时，如果装置的气密性很好，在导管移出水面之前松开手，会有什么现象发生？

②固定装有氯酸钾的试管时，为什么试管口要略向下倾斜？

③加热试管时应注意什么？

④停止加热时为什么要先把导管移出水面？

⑤如果某同学制得的氧气不纯，你认为可能的原因有哪些？

例2：

下列含氧化合物，不需要加热就能够直接产生O2的是（）

A．H2O2B．O2C．Fe2O3D．KClO3

练1：

用KMnO4、KClO3、H2O2三种物质都可制得氧气，说明这三种物质的组成中都含（）

A．氧元素B．氧化物C．氧分子D．氧原子

（3）收集方法的确定

排水法：

难溶于水的气体。

向上排空气法：

气体的密度大于空气的密度（式量〉29）。

向下排空气法：

气体的密度小于空气的密度（式量〈29）。

注：

①化学中比较气体的密度一般比较式量的大小。

空气是由很多物质组成，它的式量是多种物质的平均式量，近似看成29。

②无论是用向上排气法，还是向下排气法导管都必须伸到集气瓶的底部。

例2：

某气体既能用排水法收集，又能用向下排空气法收集，该气体具有的物理性质（）

A．难溶于水，密度比空气大B．易溶于水，密度比空气大

C．难溶于水，密度比空气小D．易溶手水，密度比空气小

（4）催化剂（实验）

①在试管中加入5mL5％的过氧化氢溶液，把带火星的木条伸入试管，木条是否复燃？

②在另一支试管中加入5mL5％的过氧化氢溶液，并加入少量二氧化锰，把带火星的木条伸入试管。

观察发生的现象。

过氧化氢溶液在常温下能缓慢分解成水和氧气。

在实验①中，木条不能复燃，是因为放出的氧气很少。

实验②只是加入了少量二氧化锰，木条复燃了，说明二氧化锰有加速过氧化氢分解的作用。

如果在实验前用精密的天平称量二氧化锰的质量，实验后把二氧化锰洗净、干燥，再称量，你会发现它的质量没有发生变化。

把它再加到过氧化氢溶液中，还可以加速过氧化氢分解。

这种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反应前后都没有发生变化的物质叫做催化剂（又叫触媒）。

催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用。

催化剂在化工生产中具有重要而广泛的应用，生产化肥、农药、多种化工原料等都要使用催化剂。

催化剂特点：

①能加快或减慢反应速率；②本身质量，化学性质不变。

注意：

催化剂只能改变反应速率，而不能改变生成物的量。

如二氧化锰是氯酸钾受热分解生成氧气的催化剂。

它的作用是加快放氧速度，但对于一定量的过氧化氢溶液来说，加不加二氧化锰，最终产生的氧气一样多，就是快慢不同。

例3：

下列物质中，加热时能较快放出氧气的是（）

A．纯净的二氧化锰B．纯净的氯酸钾C．二氧化锰和氯酸钾的混合物D．H2O

练2：

下列关于催化剂的说法中，不正确的是（）

A．二氧化锰可作氯酸钾受热分解的催化剂B．二氧化锰可作双氧水分解的催化剂

C．二氧化锰可作所有分解反应的催化剂D．在化学反应前后质量和化学性质不变

二、工业制氧气

过氧化氢或高锰酸钾分解制取氧气的方法；具有反应快操作简便、便于收集等优点，但成本高无法大量生产只能用于实验室中。

工业生产则需考虑原料是否易得（价格是否便宜成本是否低廉、能否大量生产以及环境的影响等，空气中约含21%的氧气，这是制取氧气的廉价易得的原料。

原理：

沸点不同，沸点低的先汽化。

方法：

分离液态空气法（蒸发）注：

物理变化

例4：

从安全、环保、节能、简便等方面考虑，实验室制取氧气的最佳方法是（）

A．分离液态空气制氧

B．通电使水分解制氧：

2H2O

2H2↑+O2↑

C．氯酸钾受热分解制氧气2KClO3

2KCl+3O2↑

D．双氧水催化分解制氧：

2H2O2

2H2O+O2↑

E．氧化汞受热分解制氧：

2HgO

2Hg+O2↑

【课堂练习】

1．工业上制取大量氧气的方法是（）

A．电解水B．分离液态空气C．加热双氧水D．加热高锰酸钾二氧化锰的混合物

2．不能用于实验室或工业上制取氧气的是（）

A．加热高锰酸钾B．加热氯酸钾和二氧化锰C．分离液态空气D．电解水

3．下图中用向上排空气法收集气体，正确的操作是（）

4．下列有关实验室制取氧气的说法中，不正确的是（）

A．将氯酸钾和二氧化锰以3：

1的比例均匀混合

B．将混合物平铺在试管底部

C．用酒精外焰对固体物质加热

D．当加热反应刚有气泡产生，立即收集气体

5．催化剂是在化学反应前后（）

A．化学性质改变B．质量有所减少

C．性质改变并质量减少D．质量和化学性质均不变

6．实验室制取氧气并用排水法收集，下列操作中错误的是（）

A．盛放药品前要检查装置的气密性B．固定试管时管口要略向下倾斜

C．实验结束时先把导管移出水面，再熄灭酒精灯

D．实验结束时先熄灭酒精灯，再把导管移出水面

7．下列四种气体存放方法正确的是（）

8．排空气法收集氧气，检验集气瓶里氧气是否收集满的方法是（）

A．把带火星的蚊香放在集气瓶口B．把带火星的木条插入集气瓶内

C．把燃着的木条插人集气瓶内D．把燃着的纸屑放人集气瓶内

9．实验室制氧气的过程主要分以下几个步骤，正确顺序是（）

①用铁夹把试管固定在铁架台上，并使试管口略向下倾斜；②对固体物质均匀加热，再用

酒精灯外焰对固体加热；③将氯酸钾和二氧化锰的混合物放人试管中，用带导管的橡皮塞

塞紧；④检查装置的气密性；⑤熄灭酒精灯；⑥用排水法收集氧气⑦将导管从水槽中取出。

A．④③①②⑥⑦⑤B．③④①②⑤⑦⑥C．①④③②⑥⑤⑦D．①②③④⑤⑥

10．过氧化氢（化学式H202）以二氧化锰为催化剂可迅速分解产生水和氧气。

现欲制得干燥而纯净的氧气，可采用下图装置：

装置A部分，容器a中盛有二氧化锰，从长颈漏斗中逐渐加入30%过氧化氢溶液

（1）写出图中标有字母的仪器的名称：

a：

_______________；b：

_______________

（2）写出装置A中发生反应的文字（及化学用语）表达式___________________________

（3）检验装置C中氧气是否充满的方法_______________________________________

11．根据下图，回答问题.

（1）写出标号仪器的名称：

①_________②________；③________；④_________；⑤_________

（2）可用排水法收集氧气，是因为_____________________，还可以用向上排空气法收集氧气，是因为____________________________。

（3）收集氧气完毕，先把导管移出水槽，然后熄灭酒精