最新氧气的性质用途和制取归纳.docx

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最新氧气的性质用途和制取归纳

【考纲要求】

1.掌握氧气的主要性质和用途；能用氧气的性质解释一些常见的现象。

2.能正确写出木炭、红磷、硫、铁等物质在氧气中燃烧的化学方程式，并能准确的描述这些反应的现象。

3.掌握实验室制氧气的原理、装置、操作方法；了解氧气的工业制法。

【知识网络】

在通常状况下，氧气是无色无味的气体

物理性质密度比空气大

不易溶于水

C+O2

CO2木炭在氧气中燃烧，发出白光，放出热量，生成可使澄

清石灰水变浑浊的气体

S+O2

SO2硫在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，放出热量，

生成无色有刺激性气味的气体

氧气化学性质4P+5O2

2P2O5红磷在空气中燃烧，放出热量，产生大量的白烟

3Fe+2O2

Fe3O4铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生

成黑色固体

2H2O2

2H2O＋O2↑

反应原理2KMnO4△K2MnO4+MnO2+O2↑

实验室制法2KClO3 

2KCl+3O2↑

制取装置：

①固、固加热型；②固、液常温型

收集装置：

①排水法；②向上排空气法

检验方法；将带火星的木条伸入集气瓶中，若木条复燃，证明是氧气

工业制法：

①分离液态空气；②膜分离技术

用途：

①供给呼吸；②支持燃烧

【考点梳理】

考点一、氧气的性质和用途

1.氧气的物理性质：

（1）通常状况下，是无色、无味的气体，可液化和固化。

（2）不易溶于水。

（3）密度比空气略大。

2.氧气的化学性质：

氧气是一种化学性质比较活泼的气体，能与许多物质发生化学反应，在反应中提供氧，具有氧化性，是常用的氧化剂。

物质在空气中和在氧气中燃烧现象的比较：

反应物

反应现象

化学方程式或文字表达式

在空气中

在氧气中

木炭（黑）

持续红热，放出热量

燃烧更旺，发出白光，放出热量，产生的气体使澄清石灰水变浑浊

C+O2

CO2

硫（黄）

发出微弱的淡蓝色火焰，放出热量，产生一种有刺激性气味的无色气体

发出明亮的蓝紫色火焰，放出热量，产生一种有刺激性气味的无色气体

S+O2

SO2

红磷

发出黄白色的光，放出热量，产生大量白烟

发出耀眼白光，放出热量，产生大量白烟

4P+5O2

2P2O5

铁丝

持续加热发红，离火后变冷（不燃烧）

剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成黑色固体

3Fe+2O2

Fe3O4

镁条

在空气中即可燃烧，放出大量的热和耀眼的白光，生成白色固体

在氧气中燃烧更加剧烈，放出大量的热和耀眼的白光，生成白色固体

2Mg+O2

2MgO

蜡烛

产生黄白色光焰，放出热量。

在火焰上方罩一个干冷的烧杯，烧杯内壁有无色液滴产生；迅速把烧杯倒过来，注入少量澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊

燃烧更旺，发出白光，放出热量。

在火焰上方罩一个干冷的烧杯，烧杯内壁有无色液滴产生；迅速把烧杯倒过来，注入少量澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊

石蜡＋氧气

二氧化碳＋水

3.氧气的用途：

（1）供给呼吸：

为病人、登山、潜水、航空和宇航员提供呼吸用的氧气。

（2）支持燃烧：

利用可燃物跟氧气反应放出热量，工业上用于炼钢、气焊和气割金属、液氧炸药等。

要点诠释：

1.可燃物能否发生燃烧反应和燃烧的剧烈程度与氧气的浓度有关，氧气的浓度越高，燃烧越剧烈；某些在空气中不能燃烧的物质（如铁丝）在纯氧中可以燃烧。

2.可燃性是物质具有的可以燃烧的性质，所以氧气没有可燃性，只有助燃性，氧气是助燃物，不是可燃物。

3.实验现象与实验结论的区别。

“硫燃烧时生成一种带有刺激性气味的气体”描述的是实验现象。

“硫燃烧生成二氧化硫”描述的是实验结论。

一般说来，描述实验现象时，不能出现生成物的名称。

4.铁与氧气反应分为铁在氧气中剧烈氧化（燃烧）及在空气中缓慢氧化（生锈）两种情况。

它们的反应条件不同，反应的剧烈程度不同，产物也不同。

考点二、氧气的实验室制法

1.药品：

（1）氯酸钾和二氧化锰

（2）高锰酸钾

（3）过氧化氢溶液（无色液体）、二氧化锰（MnO2,黑色固体）

2.反应原理：

（1）2KClO3 

2KCl+3O2↑

（2）2KMnO4△K2MnO4+MnO2+O2↑（3）2H2O2

2H2O＋O2↑

3.实验步骤：

（1）氯酸钾或高锰酸钾制氧气

①组装仪器，检查装置的气密性；②装药品；③把试管固定在铁架台上；④点燃酒精灯加热；⑤用排水法收集氧气；⑥把导管移出水面；⑦熄灭酒精灯

（2）过氧化氢制氧气

①组装仪器，检查装置的气密性；②装药品；③用排水法收集氧气

4.实验装置：

（1）发生装置：

适合原理

（1）

（2）适合原理（3）

（2）收集装置：

排水集气法（适合不易溶于水的气体）向上排空气法（适合密度比空气大的气体）

5.收集方法：

（1）排水集气法（氧气不易溶于水）；

（2）向上排空气法（氧气密度比空气略大）。

6.检验方法：

将带火星的木条伸入集气瓶中，若木条复燃，证明是氧气。

7.验满方法：

（1）用排水集气法收集氧气时，如果集气瓶口有大量气泡冒出，证明瓶中没有水，即已集满。

（2）用向上排空气法时，将带火星的小木条放在集气瓶口，若木条复燃证明集满。

8.制取装置的选择：

反应物状态和条件

装置图

实例

固固加热型

2KClO3 

2KCl+3O2↑

2KMnO4△K2MnO4+MnO2+O2↑

固液不加热型

2H2O2

2H2O＋O2↑

9.收集装置的选择：

向上排空气法：

气体的密度比空气大用此法（如氧气、二氧化碳）。

排空气法

向下排空气法：

气体的密度比空气小用此法（如氢气）。

排水法：

气体不易溶于水或难溶于水用此法（如氧气、氢气、一氧化碳）。

要点诠释：

1.实验室用高锰酸钾或氯酸钾制取氧气的实验操作应注意事项：

（1）试管口应略向下倾斜，防止药品中存在的水分受热后变成水蒸气，到达管口冷却成水滴，再回流到管底，使试管破裂。

（2）伸入试管内的导管应只稍伸出橡皮塞即可，便于气体排出。

（3）如果以高锰酸钾为原料制氧气，试管口应塞一团棉花，防止加热时高锰酸钾粉末进入导管。

（4）如果用氯酸钾为原料制氧气，试管口不能塞棉花。

这是因为棉花是易燃物，而氯酸钾又具有强氧化性，放氧速率快，棉花很容易着火燃烧，以至发生爆炸。

（5）用排水法收集氧气，导管口开始有气泡放出时不宜立即收集，而是当气泡连续均匀放出时才能收集，这样收集的氧气会更纯净些。

（6）如果用向上排空气法收集氧气，应该把导管伸到集气瓶底，便于排尽空气。

（7）收集氧气完毕后，应将导管移出水面，再熄灭酒精灯。

若先熄灭酒精灯，试管温度会降低，不产生氧气，试管内部压强会变小，水会倒流入试管中，使试管炸裂。

2.在理解催化剂概念时，应注意以下几点：

（1）它能改变（加快或减慢）其他物质的反应速率，不能片面地说加快或减慢。

（2）催化剂只能改变化学反应速率，不能增大或减小生成物的质量。

（3）二氧化锰不是所有反应的催化剂，更不是专做催化剂用的，如用高锰酸钾制氧气时，二氧化锰是生成物。

【典型例题】

类型一、考查氧气的性质和用途

1.物质的性质决定物质的用途。

下列因果关系不成立的是（）

A．因为磷燃烧能产生白烟，所以可用于制作烟幕弹

B．因为金属钨的熔点高，所以被用来制造灯泡中的灯丝

C．因为氮气化学性质不活泼，所以可用于食品包装袋内防腐

D．因为氧气能支持燃烧，所以可用作燃料

【思路点拨】掌握常见物质的的性质和用途【答案】D

【解析】磷燃烧产生大量的白烟，可制作烟幕弹；灯泡中的灯丝要耐高温，所以选熔点高的金属钨；食品包装袋内防腐气体的要求是化学性质稳定，所以选氮气；氧气不能燃烧，不能作燃料。

【总结升华】物质的性质决定物质的用途。

氧气有助燃性，没有可燃性，两种性质不同。

2.下列物质在氧气或空气中燃烧时，现象描述正确的是（）

A．镁条在空气中燃烧，冒出浓烈的黑烟，放出热量，生成黑色粉末

B．铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成红色粉末

C．木炭在氧气中燃烧，发出白光，放出热量，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体

D．硫在氧气中燃烧，发出微弱的淡蓝色火焰，放出热量，产生没有气味的气体

【思路点拨】知道常见物质的燃烧现象。

【答案】C

【解析】镁条在空气中燃烧生成白色粉末，所以A错；铁丝在氧气中剧烈燃烧，生成黑色固体，所以B错；硫在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰，生成有刺激性气味的无色气体，所以D错。

【总结升华】该题考查有关氧气性质实验的知识。

要求学生必须熟悉这些基本实验，并能规范描述实验现象。

3.请描述下列实验现象。

（1）铁丝在氧气中燃烧。

剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，放出大量的热

（2）向过氧化氢溶液中加入少量二氧化锰。

迅速冒出气泡

（3）向硫酸铜溶液中加入铝片。

铝片表面会出现红色的固体；溶液蓝色逐渐变浅直至褪去

（4）向氯化钠溶液中滴加硝酸银溶液.

【思路点拨】掌握常见的化学反应及其反应现象，描述现象要准确简洁并且要全面。

产生白色沉淀

【答案】

（1）剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体

（2）迅速冒出气泡

（3）铝片表面会出现红色的固体；溶液蓝色逐渐变浅直至褪去

（4）产生白色沉淀

【解析】

（2）二氧化锰能加快过氧化氢分解产生氧气的速率，在双氧水制氧气的反应中是催化剂。

（3）铝和硫酸铜反应生成铜和硫酸铝，铜是红色金属，硫酸铜的溶液呈蓝色，硫酸铝的溶液呈无色。

（4）氯化钠和硝酸银反应生成氯化银白色沉淀和硝酸钠。

【总结升华】要熟练掌握常见的化学反应及其反应现象，对于常见物质的性质也要熟练掌握，描述现象要准确简洁并且要全面。

举一反三：

【变式1】下列关于氧的说法正确的是（）

A.实验室常用电解水的方法来制取氧气B.夏天食物腐烂与氧气无关

C.铁丝在氧气中燃烧,发出白光,生成黑色固体D.含氧的化合物可能不是氧化物【答案】D

【变式2】下列物质发生的变化不是由空气成分引起的是（）

A．生石灰在空气中变质B．浓氨水露置在空气中质量减少

C．钢铁在潮湿的空气中生锈D．烧碱固体在空气中潮解、变质【答案】B

类型二、考查氧气的实验室制法

4.下图是常用的实验装置图，根据所学知识回答下列问题。

（1）若用A装置制取氧气，试管中盛放的药品是，发生反应的化学方程式为。

（2）通过查阅资料得知，硫化氢是一种有毒的气体，其密度比空气的大，且能溶于水形成氢硫酸。

实验室通常用块状固体硫化亚铁（FeS）和稀硫酸混合，在常温下，通过发生反应制得硫化氢（H2S）气体。

制取硫化氢气体的发生装置可以选用（填编号），若用C装置收集硫化氢气体，气体应从端通入（填“a”或“b”）。

【思路点拨】该题考查氧气的实验室制法及气体制取装置的选择。

确定气体发生装置应考虑的因素是反应物的状态、反应条件，确定气体收集装置的依据是气体的密度和水溶性。

【答案】

（1）KClO3和MnO2（或KMnO4）2KClO3 

2KCl+3O2↑

2KMnO4△K2MnO4+MnO2+O2↑

（2）Bb

【解析】

（1）如果以高锰酸钾为原料制氧气，试管口应塞一团棉花，防止加热时高锰酸钾粉末进入导管。

（2）根据题目中提供的信息，用块状固体硫化亚铁（FeS）和稀硫酸混合，在常温下反应制得硫化氢（H2S）气体，所以发生装置选择B。

【总结升华】本题的易错点在于用Ｃ装置收集硫化氢气体时导管入口的选择。

硫化氢气体密度比空气的大，用向上排空气法收集，所以硫化氢气体应从ｂ端进。

5.通过化学学习，你已经