初三化学预习讲义第五讲制取氧气原卷版.docx
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初三化学预习讲义第五讲制取氧气原卷版
第五讲制取氧气
【学习目标】
1.了解并掌握氧气的实验室制取方法。
2.知道催化剂对化学反应的重要作用。
3.初步认识分解反应。
4.熟悉氧气的工业制取方法
【基础知识】
一、氧气的实验室制法(化学变化)
1.用高锰酸钾制取氧气
(1)药品:
高锰酸钾(暗紫色固体)
(2)原理:
①加热高锰酸钾:
②表达式:
高锰酸钾
锰酸钾+二氧化锰+氧气
(3)装置:
加热固体制气体(加热氯酸钾的为一类)
(4)操作步骤:
(连)查、装、定、点、收、离、熄。
①连接装置:
先下后上,从左到右的顺序。
②检查装置的气密性:
将导管的一端浸入水槽中,用手紧握试管外壁,若水中导管口有气泡冒出,证明装置不漏气。
松开手后,导管口出现一段水柱。
③装入药品:
按粉末状固体取用的方法(药匙或纸槽)
④固定装置:
固定试管时,试管口应略向下倾斜;铁夹应夹在试管的中上部
⑤加热药品:
先使试管均匀受热,后在反应物部位用酒精灯外焰由前向后加热。
⑥收集气体:
a.若用排水集气法收集气体,当气泡均匀冒出时再收集,刚排出的是空气;水排完后,应用玻璃片盖住瓶口,小心移出水槽,正放在桌面上(密度比空气大,防止气体逸出)
b.用向上排空法。
收集时导管应伸入集气瓶底部(排尽瓶内空气)用排水法收集时,导管放在集气瓶口
⑦先将导管移出水面
⑧再停止加热
(5)易错事项:
a)试管口要略微向下倾斜:
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)导气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)高锰酸钾制取氧气,试管口塞一团棉花:
防止高锰酸钾粉末进入导气管,污染制取的气体和水槽中的水。
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。
(6)收集方法:
①排水法(不易溶于水)
②向上排空法(密度比空气大)
(7)检验、验满
检验:
用带火星的木条伸入集气瓶内,发现木条复燃,说明是氧气;
验满:
用带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃,证明已满。
2.氯酸钾制取氧气
(1)药品:
氯酸钾(白色固体)与二氧化锰(固体)
(2)原理:
①加热氯酸钾(有少量的二氧化锰):
表达式:
氯酸钾(KClO3)
氯化钾(KCl)+氧气(O2)
注意:
MnO2在该反应中是催化剂,起催化作用
2.过氧化氢制取氧气
(1)药品:
过氧化氢(H2O2)和二氧化锰(黑色粉末MnO2)
(2)实验原理:
表达式:
过氧化氢(H2O2)
水(H2O)+氧气(O2)
(3)装置:
固体与液体反应,不需加热
(4)步骤:
组、查、装(二氧化锰)、定、倒(过氧化氢溶液)、收
(1)组:
组装仪器。
(2)查:
检查装置的气密性。
(3)装:
向反应容器中装入固体药品。
(4)塞:
塞紧双孔胶塞。
(5)滴:
向反应容器中滴加过氧化氢溶液。
(6)收:
收集气体。
注意事项:
①分液漏斗可用长颈漏斗代替,但其下端应该伸入液面以下,防止生成的气体从长颈漏斗中逸出,形成液封
②导管只需略微伸入试管塞
③气密性检查:
用止水夹关闭,打开分液漏斗活塞,向漏斗中加入水,水面不持续下降,说明气密性良好。
④装药品时,先装固体后装液体
⑤该装置的优点:
可以控制反应的开始与结束,可以随时添加液体。
3.实验装置设计
①发生装置的选择:
依据反应物的状态及反应条件,分为固固加热型(高锰酸钾制氧气、氯酸钾与二氧化锰制氧气)和固液不加热型(过氧化氢制氧气)。
反应物特点:
固体反应物特点:
固体和液体
反应条件:
不需要加热反应条件:
加热
②收集装置的选择:
依据生成气体的密度分为向上排气法和向下排空气法,依据气体在水中的溶解性可选择使用排水集气法。
排水法
不易溶于水或者难溶于水且不与水反应
收到气体比较纯净,但湿润
向上排空气法
密度比空气大
气体干燥,但不纯
向下排空气法
密度比空气小
气体干燥,但不纯
“→”表示通入气体的方向。
二、催化剂
1.概念:
在化学反应中能改变其他物质的反应速率(加快或变慢),但本身的化学性质和质量
在反应前后没有发生变化的物质。
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,不能决定反应的进行
②催化剂不是反应物、也不是生成物
③催化剂仅针对某一反应,并不是所有反应的催化剂
④一种物质可能是多个反应的催化剂,一个化学反应也可能有多种催化剂。
3.验证物质是催化剂
(1)将反应后的混合物过滤、洗净、干燥、称量,会发现反应后的物质与反应前的物质质量相等。
(2)将称量后的物质进行重复原实验,发现实验仍然能进行,化学性质不变。
三、工业制法(分离液态空气法)
原理:
利用液态氧和液态氮的沸点不同。
——物理变化(蒸馏)
(1)具体过程
(2)注意:
该过程是物理变化
优点:
(1)反应物含氧元素且廉价易得。
(2)反应条件简单容易达到。
(3)生成氧气纯净便于收集。
(4)对环境无污染,操作简单。
四、分解反应
1.概念:
由一种物质反应生成两种及以上物质的反应
2.特点:
一变多
3.表达式:
A→B+C+···
分解反应
化合反应
特点
一变多
多变一
判断方法
a.是化学反应
b.反应物是一种
c.生成物是两种或两种以上
a.是化学反应
b.反应物是两种或两种以上
c.生成物只有一种
【考点剖析】
考点一:
实验室制取氧气
例1.实验室用过氧化氢制取氧气时,必不可少的最简单的一组仪器是()
A.试管、酒精灯、带导管的橡皮塞、集气瓶、铁架台B.试管、酒精灯、水槽、集气瓶
C.集气瓶、铁架台、试管、带导管的橡皮塞D.铁架台、烧瓶、集气瓶、玻璃片
例2.实验室加热高锰酸钾制取氧气的主要步骤有:
①检验装置的气密性 ②装药品 ③加热 ④把集气瓶灌满水倒置在水槽中 ⑤将盛有药品的试管固定在铁架台上 ⑥熄灭酒精灯 ⑦收集气体 ⑧将导管从水槽中取出,下列操作顺序正确的是( )。
A.①②⑤④⑥⑦③⑧ B.②①⑤④③⑦⑧⑥
C.①②⑤④③⑦⑧⑥ D.②①⑤③④⑦⑥⑧
例3.实验室用加热高锰酸钾的方法制取氧气并用排水法收集,下列操作正确的是( )。
A.先装入药品,然后检查装置的气密性
B.导管口开始有气泡放出时,就立即收集
C.收集满氧气的集气瓶,应倒放在桌面上
D.停止加热时,应先将导管移出水面,然后熄灭酒精灯
例4..对用排水法收集氧气后的集气瓶,以下处理正确的是( )。
A.将集气瓶从水中提起后,用玻璃片盖住瓶口,瓶口向上正放在桌上
B.在水面下用玻璃片盖住瓶口,一起拿出水面,然后正放在桌上
C.将集气瓶子从水中提取,倒立在桌上
D.将集气瓶仍然留在水槽中,用时再取出来
例5.某气体既能用排水法又能用向下排空气法收集,则该气体应具有的性质是( )。
A.易溶于水,密度比空气小B.难溶于水,密度比空气小
C.易溶于水,密度比空气大D.难溶于水,密度比空气大
例6.如图所示的四个装置图及其使用方法的说明中,正确的一项是( )
A.
用排空气法收集二氧化碳,则二氧化碳从b管道通入
B.
用排空气法收集氧气,则氧气从a管道通入
C.
除去空气中二氧化碳,则空气从b管通入
D.
用排水法收集氧气,则氧气从a管通入
例7
.右图是某同学设计的实验室制取氧气的装置图。
(1)写出有标号的仪器名称:
①____________,②____________,③____________,④____________。
(2)改正图中的错误:
①____________________________________________________________。
②____________________________________________________________。
③____________________________________________________________。
④____________________________________________________________。
⑤____________________________________________________________。
例8.用加热高锰酸钾的方法制取氧气时要在试管口放一团棉花,其主要作用是( )。
A.防止试管炸裂B.调节放出氧气的气流C.吸收其他气体杂质D.防止高锰酸钾粉末进入导管
考点二:
工业制取氧气
例9.以下哪个过程能正确地表示工业中大规模生产氧气的过程()
A.二氧化碳
氧气B.空气
液态空气
氧气
C.高锰酸钾
锰酸钾+二氧化锰+氧气D.过氧化氢
水+氧气
考点三:
催化剂
例10.下列关于催化剂的叙述中,正确的是( )。
A.催化剂能改变其他物质的化学反应速率
B.同一反应的催化剂只有特定的一种
C.不使用二氧化锰作催化剂,加热过氧化氢溶液不会放出氧气
D.使用二氧化锰作催化剂,可以增加过氧化氢溶液分解放出氧气的质量
例11.氯酸钾分解制氧气的反应中,用到了二氧化锰做催化剂,下列有关催化剂说法不正确的是( )。
A.反应前后化学性质不发生改变B.反应前后质量发生了改变
C.某些反应可使用不同的催化剂D.某些催化剂可催化不同的反应
例12.飘尘是物质燃烧时产生的粒状飘浮物,颗粒很小,不易沉降。
它与空气中的二氧化硫、氧气接触时,二氧化硫会部分转化为三氧化硫,使空气的酸度增加。
飘尘所起的作用可能是()
A.氧化剂 B.还原剂 C.催化剂 D.吸附剂
【真题演练】
1.(2019•梧州)下列有关氧气的说法错误的是( )
A.能燃烧B.无色C.无味D.能供给呼吸
2.(2019•张家界)下列关于氧气的叙述正确的是( )
A.氧气能支持燃烧
B.氧气在空气中的体积分数为78%
C.铁丝在氧气中燃烧发出黄色火焰
D.鱼类能在水中生存,说明氧气极易溶于水
3.(2019•湘西州)下列气体中能使带火星的木条复燃的是( )
A.氧气B.水蒸气C.二氧化碳D.氮气
4.(2019•襄阳)在氧气中能剧烈燃烧、火星四射的物质是( )
A.硫粉B.木炭C.铁丝D.红磷
5.(2019•北京)下列物质在氧气中燃烧,火星四射、生成黑色固体的是( )
A.铁丝B.红磷C.甲烷D.氢气
6.(2019•宜昌)如图是硫在空气和氧气中燃烧的实验。
下列说法不正确的是( )
A.氧气含量越多硫燃烧越剧烈
B.硫在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰
C.瓶底的水可以吸收生成的有害气体
D.硫在空气和氧气中燃烧的生成物不同
7.(2019•曲靖)下列实验现象描述正确的是( )
A.镁条在空气中燃烧,发出耀眼的白光,有白色固体生成
B.红磷在空气中燃烧,发出黄色火焰,产生大量白雾
C.细铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,有四氧化三铁生成
D.硫在氧气中燃烧,产生淡蓝色火焰,有刺激性气味的气体生成
8.(2019•上海)在氧气中燃烧,产生明亮蓝紫色火焰的是( )
A.硫B.红磷C.铁丝D.氢气
9.(2019•邵阳)洁净的空气对于人类和其他动植物都非常重要。
在空气的成分中能供给呼吸的气体是( )
A.氮气B.氧气C.稀有气体D.水蒸气
10.(2019•重庆)下列变化不属于氧化反应的是( )
A.动物的呼吸B.盐酸除铁锈C.铁制品锈蚀D.天然气燃烧
【过关检测】
1.“新冠肺炎”患者呼吸功能受阻时,可用于医疗急救的气体是( )
A.氮气B.氧气C.二氧化碳D.稀有气体
2.下列物质在氧气中燃烧,产生大量白烟的是( )
A.红磷B.甲烷C.铁丝D.木炭
3.木炭在氧气中燃烧并检验产物的实验如图,下列说法不正确的是( )
A.反应放热B.燃烧发红光
C.生成无色气体D.集气瓶内液体变浑浊
4.下列有关氧气的用途或操作中主要利用氧气物理性质的是( )
A.
可供给呼吸B.
可用于切割金属
C.
可用排水法收集D.
可使带火星的木条复燃
5.下列物质在空气中燃烧的实验现象描述正确的是( )
A.蜡烛在空气中燃烧,生成水和二氧化碳
B.红磷在空气中燃烧产生大量的白雾
C.硫在空气中燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰
D.镁条在空气中燃烧,发出耀眼白光,生成白色粉末
6.下列有关氧气的说法中,正确的是( )
A.氧气可用作燃料
B.氧气在空气中的质量分数为21%
C.氧气可以跟所有物质发生反应
D.食物腐败是氧气造成的
7.下列有关氧气的说法正确的是( )
A.能供给呼吸B.化学性质比较稳定
C.具有可燃性D.氧气易溶于水
8.下列物质在空气中燃烧,产生黄色火焰的是( )
A.木炭B.红磷C.氢气D.甲烷
9.如图是硫和铁在空气和氧气中燃烧的实验。
铁丝在空气中不能燃烧,但是纳米铁粉在空气中稍加热即可剧烈燃烧。
下列说法正确的是( )
A.实验甲中观察到燃烧发出蓝紫色火焰,实验乙中观察到燃烧发出淡蓝色火焰
B.实验甲和实验乙中生成物相同,但是实验丙和实验丁的生成物不同
C.从四个实验中可以看出增大反应物的浓度和反应物接触面积可以使反应更充分更剧烈
D.四个实验中水的主要作用是防止集气瓶炸裂
10.下列是化学实验小组的四位同学在实验室做有关氧气的性质的实验操作。
有错误的是( )
A.小周将盛有红热木炭的燃烧匙从瓶口往下缓慢伸入集气瓶中
B.小郑在将细铁丝绕成螺旋状之前先用砂纸把铁丝打磨光亮
C.小王在酒精灯的火焰上引燃细铁丝底端的木条后立即将其伸入集气瓶中
D.小吴准备做细铁丝在氧气中燃烧的实验,在用排水法收集氧气时,他未将集气瓶中的水排完就停止收集