宽城三中 课题3制取氧气.docx

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宽城三中课题3制取氧气

课题3制取氧气

（一）

学习目标：

掌握实验室制取氧气的主要方法和原理（重点、难点）

知识点一：

氧气的实验室制法

1、高锰酸钾制取氧气

（1）实验原理：

________________________________________________________________

————————————————————————————————

（2）实验装置：

如图（固体加热型）主要依据是反应物的_____和反应________

（3）实验步骤：

（茶庄定点收利息）

①检查_______________________

②装______，试管口放一团________.

③将试管固定在铁架台上，试管口应__________

④_______，让试管先_______受热后固定加热

⑤收集气体，用_____________法收集氧气。

⑥先将______________，再__________________

（4）收集方法：

用___________法或____________法收集.收集满的集气瓶_______在桌上。

（5）检验方法：

_________________________________________________________________

（6）验满方法

①用排水法收集：

______________________________________________________________

②向上排空气法：

________________________________________________________________

（7）注意事项：

①试管口塞一团棉花____________________________________________________________

②试管口低于试管底部___________________________________________________________

③在用排水法集气时什么时候开始收集气体_______________________________

④结束时应先____________________再__________________,原因是___________________

⑤实验结束后水槽中的水变红的原因是____________________________________________

2、氯酸钾制取氧气实验

（1）实验原理：

________________________________________________________________

————————————————————————————————

（2）实验装置：

如图（固体加热型）

3、过氧化氢制取氧气实验

（1）实验原理：

________________________________________________________________

————————————————————————————————

（2）实验装置：

如图（固液常温型）

（3）实验步骤①检查装置的气密性②向锥形瓶中加入二氧化锰固体③塞好带有分液漏斗（或长颈漏斗）和导管的双孔塞④分液漏斗（或长颈漏斗）中加入过氧化氢溶液从⑤用排水法或向上排空气法收集气体。

（4）注意事项：

①长颈漏斗下端需要伸入液面下。

（防止____________________________）

②导气管稍稍超过橡皮塞。

（有利于气体导出）

练习：

1、实验室制取氧气，可供选择的实验装置如图所示。

（1）若用氯酸钾与二氧化锰加热制氧气，可选用____装置，其中的玻璃仪器有______（填一种）。

反应的化学方程式是_________________________；二氧化锰是反应的______________。

（2）若用过氧化氢溶液和二氧化锰来制取氧气，应选择的气体发生装置是_______________

（填装置序号），原因是___________________________________________________________在加试剂之前的操作是_________________________________。

（3）若收集一瓶氧气，供硫粉在氧气中燃烧的实验使用，最好选择气体收集装置中的_________（填装置序号），理由是_________________________________。

2、如图所示为实验室中常见的气体制备和收集装置．

请回答下列问题：

（1）图中标有字母的仪器的名称：

m___________，n___________

（2）实验室用加热氯酸钾和二氧化锰的混合物的方法制取氧气，应选用发生和收集装置结合可是（填字母序号）_________，反应的文字表达式为_________________________________

与高锰酸钾制取氧气相比，用过氧化氢分解制取氧气的优点是_______________________

（3）若用装置D收集氧气，验满的方法是_______________________________________

（4）实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，若选用C做发生装置，你认为装置C与装置B相比较具有的优点是___________________________________________________

 （5）欲使用装置E用排空气法收集氧气，则气体应从_______（填“a”或“b”）端通入；欲使用装置E用排水法收集氧气，先将瓶中装满水，再将气体从______（填“a”或“b”）端通入．

（6）已知一氧化氮气体难溶于水，在空气中容易与氧气发生反应，则收集一氧化氮气体时应选用图中装置_________（填字母序号）

3、如图是实验室制取气体的一些装置，据图回答有关问题：

（1）写出指定仪器的名称：

②______

（2）收集较纯净的氧气，应选用装置______（填编号）；

（3）如果用双氧水制氧气，可用装置A做发生装置，注射器中应放的物质是______；该反应的表达式是______＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿

（４）用该方法代替高锰酸钾加热制取氧气的优点有：

______（填编号）．

?

①生成物只有气体②不需加热③需加热④可以控制生成氧气的速率．

（５）实验室加热高锰酸钾制取氧气（用排水法收集）的主要步骤有：

①装入药品；②检查气密性；③收集气体；④加热；⑤停止加热；⑥取出导气管；

正确的操作顺序为______

A．①②③④⑤⑥B．②①③④⑥⑤C．②①④③⑤⑥D．②①④③⑥⑤

（６）实验室制取氧气与工业上利用空气为原料制取氧气的本质区别是_________________．

4、将一种无色液体A和一种黑色固体B混合能得到另一种无色液体C和无色气体D，E在D中燃烧很旺，产生明亮的蓝紫色火焰且生成有刺激性气味的气体F。

（1）写出有关物质的化学式:

A___________，B__________，C_____________.

（2）写出气体D的用途_______________________（写一条）

（3）写出有关反应的化学方程式并注明反应类型

_____________________________________________（）

_____________________________________________（）

课题3制取氧气

（二）

学习目标：

1、理解催化剂和催化作用（难点）

2、认识分解反应

3、知道工业制取氧气的方法

知识点二：

催化剂

实验探究：

分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的作用

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在上述试管中加入少量二氧化锰，把带火星的木条伸入试管。

观察发生的现象。

③待上述试管宗没有现象发生时，重新加入过氧化氢溶液，并把带火星的木条伸入试管，观察发生的现象。

实验

现象

原因

1

2

3

1、定义：

在化学反应里能改变其他物质的_________________，而本身的_______和_______在反应前后都没有发生变化的物质叫做催化剂（又叫触媒）

2、特点：

______________

3、作用：

催化剂在化学反应中所起的作用叫做___________

4、改变化学反应速率，包括加快和减慢

知识点三：

分解反应

1、定义：

有_____反应物生成______或________其他物质的反应，叫做分解反应

2、特点：

________________

3、表示：

_______________________________

知识点四：

工业上制氧气

1、方法：

分离液态空气法（属于_______变化）

2、原理：

利用液态氮和液态氧的________不同（氮气首先从液态空气中蒸发出来，剩下的主要就是液态氧）

达标检测：

1.实验室用高锰酸钾制氧气大致可分为下列步骤：

（1）点燃酒精灯，加热试管；

（2）检查装置气密性；（3）装入药品并将装置固定在铁架台上；（4）用排水法收集氧气；（5）停止加热；（6）把试管从水中移出来。

正确的操作顺序是

2.在下列反应中：

A、H2O→H2+O2B、CO2+H2O→H2CO3C、CH4+O2→CO2+H2O

属于分解反应的有；属于化合反应的有；属于氧化反应的有。

3.实验室常用下列装置来制取氧气：

（1）用双氧水和二氧化锰来制取氧气时，可选用的发生装置是（填序号），其中二氧化锰起作用。

该反应的化学方程式为

（2）用E装置收集氧气的依据是，检验氧气是否集满的方法是。

（3）若用加热高锰酸钾的方法制取氧气：

若发现水槽中的水变成了浅紫红色，你认为产生该现象的原因可能是；用排水法收集氧气结束时，应先再；做铁丝在氧气中的燃烧实验时，在集气瓶底部预先留少量水或是铺一层细沙的目的是：

_________________________________________________

（4）实验室常用氯化铵固体与碱石灰固体共热来制取氨气。

常温下NH3是一种无色、有刺激性气味的气体，密度比空气小。

NH3极易溶于水，其水溶液呈碱性。

制取氨气反应的方程式：

2NH4Cl+Ca（OH）2CaCl2+2NH3↑+2H2O制取并收集NH3，应该从上图中选择的发生装置是，收集装置是______。

4.在二氧化锰的催化作用下，过氧化氢迅速分解生成氧气和水．哪些因素还影响着过氧化氢分解的速率？

课外活动小组对此进行了更深入的探究：

探究实验一：

浓度对化学反应速率的影响

实验步骤

现    象

结    论

取一支试管加入3～5mL5%的过氧化氢溶液，然后加入少量二氧化锰．

缓慢有少量气泡冒出

另取一支试管加入3～5mL15%的过氧化氢溶液，然后加入等量二氧化锰．

迅速有大量气泡冒出

探究实验二：

温度对化学反应速率的影响

实验用品：

试管、烧杯、热水、冷水、5%过氧化氢溶液、15%过氧化氢溶液

实验步骤

现    象

结    论

温度越高，过氧化氢分解的速率越大

13．（4分）（2016•孝感）实验室制取氧气，提供了下列药品和常用装置，请按要求回答有关问题：

药品：

①过氧化氢溶液②氯酸钾③二氧化锰

装置：

（1）装置中仪器a的名称为　　　　　　．

（2）若小明选择装置A和C来制取氧气，则他选择的药品应为　　　　　　（填序号）；

若用装置D收集氧气，则验满的操作方法为将带火星的木条伸到　　　　　　，观察木条是否复燃．

（3）某气体X可用D装置收集，若改用E装置收集，则气体X应从　　　　　　口进（填“b”或“c”）．

）A—H是学过的一些物质，其中A是暗紫色固体，B是人体生命活动离不开的气体，E是淡黄色固体，G是白色固体。

它们之间有如下图所示的转化关系：

回答下列问题：

（1）写出下列物质的名称：

C______________；F______________；G______________。

（2）反应②的实验：

可以观察到的实验现象为：

发出____________的火焰，生成一种有刺激性气味的气体。

（3）写出下列反应的文字表达式：

②_________________________________； ③__________________________________。

如图转化关系中，A--H是初中化学常见的物质，A是一种暗紫色的固体，C和H是黑色固体，E是一种白色固体，D是一种能使带火星的木条复燃的气体．请回答下列问题：

（1）试推断A、D、H各是什么物质？

（填写名称）A______D______H______

（2）指出下列反应所属的基本反...展开

∙

【新爵】海军38 | 浏览89次 |举报

A、B…H八种物质，有如图所示关系：

其中A是一种暗紫色固体，B、G都是黑色固体，D能使带火星的木条复燃，E是一种无色液体，H是一种能使澄清石灰水变浑浊的气体，在②的反应前后B的质量和化学性质都不改变．试推断：

（1）写出下列物质的化学式：

A______、...展开

∙

爵爷1701 | 浏览23次 |举报

小明对一种暗紫色固体A进行实验，实验过程如下图．请回答下列问题：

（1）推断下列物质：

B是______ D是______ E是______ F是______；

（2）反应⑤的条件是______，实验现象是______；

（3）写出反应①的化学反应符号表达式：

______；

（4）写出反应④的化学反应符号表达式：

______．

如图所示：

A是一种暗紫色固体，B、G都是黑色固体粉末，D能使带火星的木条复燃，E是一种无色液体，H是一种能使澄清石灰水变浑浊的气体，在②的反应前后B的质量和化学性质都不改变。

则下列推断错误的是：

有一种暗紫色固体A，加热后生成无色气体B，同时生成的另外两种固体分别为C.D。

将固体C.D分离后，把C加入一无色液体E中，也能迅速产生B气体，B能使带火星的木条复燃，请你推断出A.B.C.D.E各是什么物质。

（写出它们的名称）A._________；B._________；C._________；D.________；E._________

学习了MnO2对过氧化氢分解有催化作用的知识后，某同学想：

CuO能否起到类似MnO2的催化剂作用呢？

于是进行了以下探究。

【猜想】Ⅰ、CuO不是催化剂、也不参与反应，反应前后质量和化学性质不变；

Ⅱ、CuO参与反应产生O2，反应前后质量好化学性质发生了改变；

Ⅲ、CuO是反应的催化剂，反应前后_____________。

【实验】用天平称量0.2gCuO，取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中，进行如下实验：

（1）填写下表：

（2）步骤①的目的是____________。

（3）步骤④需用到的实验仪器有：

铁架台（带铁圈）、漏斗、烧杯、____________。

（4）过氧化氢能被CuO催化分解放出O2的化学方程式为_______________。

【拓展】要探究步骤⑤做过催化剂的CuO其它化学性质，还应补做的实验是__________。

（写一种）。

猜想】Ⅲ．质量和化学性质不变

【实验】

（1）实验步骤③现象：

有气泡放出；实验步骤⑥结果：

CuO质量仍为0.2g；实验步骤⑦现象：

带火星木条复燃

（2）与步骤③对比，检验加入CuO前后双氧水分解速度有无变公

（3）玻璃棒

（4）2H2O2

2H2O+O2↑

【拓展】用H2（或CO、或炭粉）还原固体，观察是否能变成红的铜；或用加热的稀酸（稀硫酸、稀盐酸、稀硝酸）溶解固体，观察是否能生成蓝色的铜盐溶液[合理均可]

某校化学兴趣小组同学在学习了催化剂的知识后，想探究氧化铁能否在过氧化氢溶液分解反应中起到催化作用．请你一起参与他们的探究过程，并填写下列空白．

【问题】Fe2O3能不能做过氧化氢溶液分解反应的催化剂呢？

【猜想】Fe2O3能做过氧化氢溶液分解反应的催化剂．

【实验验证】

 实验步骤实验现象实验结论

实验一在试管中加入少量的H2O2溶液，然后将带火星的木条伸入试管中木条不复燃常温下H2O2溶液分解速率非常缓慢，放出很少量氧气，因此木条不能复燃．

实验二在装有H2O2溶液的试管中加入少量的Fe2O3，然后将带火星的木条伸入试管中

______ 

______【结论】Fe2O3能加快过氧化氢溶液的分解速率，故Fe 2O3能作过氧化氢溶液分解反应的催化剂．

【讨论与反思】经过讨论，有的同学认为只有上述两个实验，不能证明Fe2O3能作过氧化氢溶液分解反应的催化剂，还要补充一个探究实验．

实验三：

【实验目的】探究______．

【实验步骤】①准确称量Fe2O3（少量）的质量；②重复实验二的步骤；③待反应结束，将试管里的物质进行______，洗涤，干燥，称量；④对比反应前后Fe2O3的质量．

【讨论】如果Fe2O3在反应前后质量不变，则说明Fe2O3能作过氧化氢溶液分解反应的催化剂．但小华认为，要证明猜想，上述三个实验还不足以说明问题，还需要再增加一个探究实验．

实验四：

【实验目的】探究______．

【实验验证】根据实验结论“Fe 2O3能作过氧化氢溶液分解反应的催化剂”，说明实验二中会出现“木条复燃”的现象，根据“木条复燃”的实验现象，可以得知反应后有氧气放出，从而得出结论；

实验三：

【实验目的】根据催化剂的定义可知，光能改变化学反应的速率，也不一定就是催化剂，所以还要补充一个探究实验，探究反应前后Fe2O3固体的质量是否相同，对反应后的固体物质溶解过滤；

实验四：

【实验目的】根据催化剂的定义可知，能改变化学反应的速率和反应前后质量不变的物质，也不一定就是催化剂，所以还要补充一个探究实验，探究反应前后Fe2O3固体的化学性质是否相同，故答案为：

反应前后Fe2O3固体的化学性质是否相同．

故答案为：

【实验验证】木条复燃；Fe2O3加快过氧化氢溶液的分解速率；

【实验三】Fe2O3在反应前后的质量是否发生变化；过滤；

【实验四】Fe2O3在反应前后的性质是否改变．

36.研究和控制化学反应条件有重要意义。

（1）同学们想探究双氧水的溶质质量分数对反应速率的影响。

在其他条件相同的情况下进行了三次实验，记录各收集一瓶相同体积氧气所需要的时间。

实验

30%双氧水的质量（g）

加入的水的体

 积（mL）

二氧化锰质量（g）

收集

 时间（s）

1

10

40

5

200

2

20

30

5

100

3

30

20

67

①.取用二氧化锰的仪器是________（选填编号）。

②.写出上述反应的化学反应方程式_________________________________。

③.实验3中，加入的二氧化锰质量为_________g。

④.相同条件下，实验3产生氧气的速率最快，说明_____________________________________________。

（2）同学通过查阅资料得知，双氧水在70℃以上会较快分解产生氧气。

为了验证加热双氧水也可以产生氧气，同学们选择上图装置（气密性良好）进行实验。

实验中观察到试管内产生气泡，但将带火星的木条放在导管口没有复燃，可能的原因是____________________________，同学分析原因后，采用了________法收集气体，再检验，证明加热双氧水也可产生氧气。

29、（9分）

（1）化学小组的同学在做镁条在空气中燃烧实验时，发现生成的白色固体中还夹杂着少量的淡黄色的固体。

【提出问题】为什么会生成淡黄色固体？

【查阅资料】记录了下列几种物质的颜色：

物质

MgO

MgCl2

Mg3N2

Mg（NO3）2

MgCO3

Mg（OH）2

颜色

白色

白色

淡黄色

白色

白色

白色

小红同学认为不必查阅氯化镁的颜色，理由是：

。

【提出猜想】分析资料小红认为淡黄色固体可能是和空气中的反应生成

【实验探究】小红设计实验来验证自己的猜想，他的方案可能是：

【实验结论】根据小红的实验结果，写出镁条在空气中燃烧的两个化学反应方程式：

①；②。

【反思与评价】通过上述实验，你对燃烧有什么新认识