专题三 氧气的制取和性质（原卷版）

专题三氧气的制取和性质【知识归纳】一、氧气的性质和用途1.氧气的物理性质:(1)通常情况下，是无色、无味的气体，可液化和固化。（液态氧和固态氧是蓝色的）(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:（1）木炭在空气中现象：持续红热，放出热量。点燃在氧气中现象：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。点燃化学方程式：C+O2=CO2（2）硫在空气中现象：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。点燃在氧气中现象：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。点燃化学方程式：S+O2=SO2注意事项：硫在氧气里燃烧，集气瓶底要留少量水为了吸收二氧化硫防止污染空气。（3）磷在空气中现象：发出黄色火焰，放出热量，产生大量白烟。点燃在氧气中现象：发出耀眼白光，放出热量，产生大量白烟。点燃化学方程式：4P+5O2=2P2O5（4）铁在空气中现象：持续加热发红，离火后变冷(不燃烧)。点燃在氧气中现象：剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成黑色固体。点燃化学方程式：3Fe+2O2=Fe3O4注意事项：①铁丝在氧气里燃烧，集气瓶底要留少量水或铺一层细沙，是为了防止溅落的熔化物炸裂瓶底；②铁丝绕成螺旋状的目的是为了增大铁丝的受热面积。③当火柴快燃尽时再将铁丝插入集气瓶中，防止火柴燃烧消耗更多的氧气。（5）镁在空气中现象：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。点燃在氧气中现象：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。点燃化学方程式：2Mg+O2=2MgO（6）蜡烛在空气中现象：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。在氧气中现象：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，烧杯内壁有点燃无色液滴产生，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。点燃化学方程式：石蜡+O2→CO2+H2O3.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、气焊和气割金属等。【点拨】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；例：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。3.实验现象与实验结论的区别。一般说来，描述实验现象时，不能出现生成物的名称。例：“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。4.燃烧、缓慢氧化、自燃的共同点是：都是氧化反应；都放出热量。二、氧气的实验室制法1.药品:(1)氯酸钾（白色固体）和二氧化锰(黑色固体）(2)高锰酸钾（暗紫色固体）(3)过氧化氢溶液(无色液体)、二氧化锰(MnO2黑色固体)MnO22.反应原理MnO2Δ(1)2KC103=2KC1+302↑ΔΔΔ(2)2KMn04=K2Mn04+Mn02+02↑MnO2(3)2H202=2H20+02MnO23.实验步骤:(1)氯酸钾或高锰酸钾制氧气:（茶庄定点收利息）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（先装固体再装液体）；③用排水法（或向上排空气法）收集氧气。4.实验装置:（1）发生装置:（2）收集装置5.收集方法:(1)排水集气法(氧气不易溶于水)；收集的气体比较纯净但不干燥。(2)向上排空气法(氧气密度比空气略大)。收集的气体比较干燥但不纯净。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。【点拨】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，防止冷凝水倒流引起试管的炸裂。(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，堵塞导管。(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。防止水倒吸引起试管炸裂。【专题突破】基础性习题：1.氧气是空气的主要成分之一，有关氧气的说法错误的是（

）

A.水中的生物能依靠微溶于水中的氧气而生存

B.氧气的化学性质比较活泼，能和很多物质发生化学反应

C.氧气可用于动植物呼吸、医疗急救等

D.氧气能支持燃烧，可以作燃料

2.下列有关氧气的说法中正确的是（

）

A.氧气能支持燃烧，可做燃料

B.铁丝在氧气中燃烧生成三氧化二铁

C.硫在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰

D.红磷在空气中燃烧产生大量白雾

3．下列说法中正确的是（

）

A.液氧用于火箭发射是利用氧气的可燃性

B.硫燃烧时，集气瓶底部需要放一些水来吸收生成的二氧化硫

C.木炭在空气中燃烧的现象是：燃烧发红，放出热量且生成二氧化碳

D.铁丝燃烧时，可将铁丝缠绕在火柴上，点燃火柴后应立即伸入集气瓶

4．下列对有关物质的性质及其相关用途的叙述正确的是（）

①氧气易溶于水，使得鱼能在水中生存；②氮气不燃烧也不支持燃烧，难溶于水；③氧气能支持燃烧，所以可以做火箭的高能燃料；④氧气能与许多物质发生氧化反应.

A.②④

B.①③

C.①②③

D.①②④

5.下列对物质燃烧现象的描述中，正确的是（）A.木炭在氧气中燃烧发出白光，生成黑色固体

B.蜡烛在空气中燃烧，生成二氧化碳和水

C.红磷在空气中燃烧，生成白色烟雾

D.硫在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰

6.实验室制取氧气，大致分为以下几步:a.加热试管；b.检查装置的气密性；c.向试管中装药品，用带导管的单孔塞塞紧后，固定在铁架台上；d.用排水法收集氧气；e.停止加热；f.将导管从水槽中取出。实验操作顺序正确的是()A.BcadefB.abcdefC.bcadfeD.abcdfe.7.某小组用高锰酸钾制取氧气。下图是实验室中常见仪器，回答下列问题。(1)仪器①的名称是______。(2)高锰酸钾制氧气的化学方程式为______。组装氧气的收集装置，可选用______（填序号）。(3)某同学用排水法收集氧气时，发现水槽中的水变红了，可能是未使用______（填实验用品名称）。若该同学收集的氧气不纯，原因可能是______（写出1点即可）。8.根据下图实验装置，回答问题：(1)C装置中标有①的仪器名称为_______。(2)实验室某小组同学用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，请写出化学方程式_______。根据该反应原理，从控制反应速率的角度考虑，请从上图中选择发生装置和收集装置制取一瓶干燥的氧气，所选装置接口字母连接顺序为_______(连接顺序全对才得分)。拓展性习题：1．下列有关氧气的说法中，不正确的是（

）A．氧气可供给呼吸

B．鱼类能在水中生存，说明氧气易溶于水

C．植物的光合作用是空气中氧气的主要来源

D．焊接或切割金属时使用纯氧代替空气以获得更高的温度

2.人类每时每刻都离不开空气，空气中大约含有氮气78%，氧气21%，稀有气体0.94%，二氧化碳0.03%，其他气体杂质0.03%。下列有关说法不正确的是（

）A．铁丝在纯氧中燃烧，可得到四氧化三铁B．氮气化学性质不活泼，可在食品包装袋中充入氮气以防腐C．稀有气体在通电时能发出不同颜色的光，可制成霓虹灯D．将点燃的木条伸入收集满某气体的集气瓶中，木条熄灭，该气体一定是二氧化碳3.氧气是人类活动的必需的物质之一，下列与氧气有关的实验装置图错误的是（

）A．制取 B．干燥C．收集 D．验满4.实验室用高锰酸钾制取氧气的实验中，不需要使用的一组仪器是（

）A．大试管、铁架台 B．烧杯、玻璃棒 C．集气瓶、酒精灯 D．导管、单孔塞5.实验室常用以下装置来制取和收集气体。下列说法正确的是（

）A．实验室制取氧气时，可选用③或⑤作为收集装置B．检验④中CO2是否收集满：将燃着的木条伸入集气瓶内，看木条是否熄灭C．用①、⑤制取并收集气体完毕后，应先熄灭酒精灯，再将导管移出水面D．用锌粒和稀硫酸制取氢气，可选用②作为发生装置6.现有下列反应：①②③。其中适用于实验室制取氧气的是（

）A．①② B．②③ C．①③ D．①②③7.制取气体是初中化学实验的重要内容，根据要求回答下列问题：(1)写出标有序号的仪器名称：①_______。(2)实验室利用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳，可选择的发生装置是_______(填字母序号，下同)。(3)若要得到干燥的氧气，所选择装置的连接顺序为：B→_______→_______。(4)某气体只能用C装置收集，则该气体可能具有的性质为_______。a.能与水反应

b.能与空气中的某些成分发生反应

c.密度与空气接近(5)某兴趣小组的同学连接B、G、H装置进行实验。若实验时G装置中蜡烛燃烧更剧烈，H装置中溶液变浑浊，则B装置中反应的化学方程式为_______。8.化学是一门以实验为基础的自然科学。结合下列实验装置图回答有关问题。(1)A装置中仪器a的名称是_______。(2)通常状况下，H2S是一种密度比空气大、有臭鸡蛋气味的有毒气体，能溶于水。实验室用块状的硫化亚铁与稀硫酸发生复分解反应制取硫化氢气体。①制取H2S气体的发生装置可选用_______(填字母序号)。②若用C装置来收集H2