2.3制取氧气讲义九年级化学人教版上册

第二单元我们周围的空气3.3制取氧气★知识点一、氧气的实验室制法1.药品：（1）过氧化氢、二氧化锰（黑）H2O2MnO2（2）氯酸钾（白）、二氧化锰。KClO3MnO2（3）高锰酸钾（暗紫色）KMnO4原理：过氧化氢水+氧气（2H2O22H2O+O2↑）高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气（2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑）氯酸钾氯化钾+氧气（2KClO32KCl+3O2↑）3.装置(以KMnO4制氧气为例)发生装置：酒精灯、铁架台、试管。收集装置（排水法收集）：水槽、导气管、集气瓶。4.制取步骤：连接装置→检查其密性→装入药品→固定装置→点燃酒精灯→加热→收集氧气→将导管移出水面→熄灭酒精灯。可以简记为：查、装、定、点、收、离、熄。5.收集方法：排水法或向上排空气法。6.验满方法：将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，则收集满。7.注意：a.铁架台的铁夹应夹在离试管口约1/3处。b.导管伸出橡皮塞少许，不能太长。c.用KMnO4制氧气时，试管口要放一团棉花。目的是为了防止KMnO4粉末进入导管。d.试管口略向下倾斜。目的是为了防止冷凝水回流到热的试管底部，炸裂试管。e.排水法收集氧气时，先将导管移出水面，再熄灭酒精灯。是为了防止水槽中的水倒吸入试管，使试管因骤冷而炸裂。f.排水法收集时，刚开始有气泡时不能立即收集，要等气泡均匀冒出后才能开始收集气体。g.检查气密性的方法：将导管放入水中，用手握住试管，若导管口有气泡，松开手后，导管里形成一段水柱，则证明不漏气。二、分解反应（一变多）：AB=A+B三、催化剂：一变：改变其它物质的化学反应速率。二不变：催化剂的质量和化学性质在反应前后不变。注意：催化剂只改变反应速率，不改变生成物的质量多少。◆改变反应速率可以加快，也可能是减慢反应速率。四、工业上制氧气的方法：分离液态空气。属于物理变化。五、实验室用双氧水制取氧气的优点：1、操作简单；2、不加热，节约能源；3、反应速率快；4、易回收二氧化锰。同步练习1．实验室用氯酸钾制取氧气的部分操作如图所示，其中正确的是（）A．装药品 B．制备 C．收集 D．验满2．已知MnO2可以催化H2O2的分解，现向一定量的H2O2溶液中加入少量的MnO2，充分反应（忽略水的挥发）。下列图象正确的是（）A．B．C．D．3．实验室用高锰酸钾制纯净氧气时，下列做法错误的是（）A．在试管口放一团棉花，防止高锰酸钾粉末进入导管 B．导管口开始有气泡放出时不要立即收集，避免收集到的气体不纯 C．用高锰酸钾制取所需氧气停止加热时，要先熄灭酒精灯，然后再把导管移出水面 D．将收集满氧气的集气瓶正放在桌面上4．关于“加热高锰酸钾制得并用排水法收集氧气”的实验，下列说法中不正确的是（）A．取用高锰酸钾时将其送入试管底部，目的是防止药品打破试管 B．装有高锰酸钾的试管口要放一小团棉花，目的是防止药品进入导管 C．等到导管排出的气泡均匀时再开始收集，目的是使收集的氧气更纯净 D．反应结束时先将导管移出水面再停止加热，目的是防止水倒吸炸裂试管5．下图是“用过氧化氢制取氧气”实验的主要操作步骤，其中正确的是（）A．检查装置气密性 B．加入药品 C．收集气体 D．验满6．某同学通过加热混有二氧化锰的氯酸钾固体制取氧气并用排水法收集气体时，试管炸裂了。造成试管炸裂的原因可能是下列选项中的（）①没有给试管均匀预热；②试管外壁有水滴；③试管口没有略向下倾斜；④先熄灭酒精灯后将导管从水中取出；⑤用了带火星的木条去检验气体A．①⑤ B．①③⑤ C．①②③④ D．①②③④⑤7．在化学反应中，催化剂（）A．质量减小B．在反应后化学性质发生了变化C．质量增加D．能改变其它物质的化学反应速率8．用双氧水制取氧气时，若忘记加二氧化锰，其结果是（）A．不放出氧气B．放出氧气速率慢C．放出氧气总量会减少D．放出的氧气不纯9．在用加热氯酸钾和二氧化锰混合物的方法制取氧气时，某实验小组的四位同学，将反应过程中二氧化锰在混合物里的质量分数（n%）随时间的变化，绘制成了下列图像，你认为其中符合实际的是（）ABCD10.为寻找常温下能加速过氧化氢分解的物质，并通过实验比较它们的效果，设计了下图所示的实验，在四组对比实验中，效果较差的是（）第一组第二组第三组第四组A．第一组同时实验，观察比较反应过程中两个气球体积的变化B．第二组同时实验，观察比较反应过程中两者产生气泡的快慢C．第三组分两次实验，看木条是否能复燃D．第四组分两次实验，比较收集一定体积的气体所需要的时间11．比较、推理是化学学习常用的方法，以下是根据一些反应事实推导出的影响化学反应的因素，其中说法不合理的是（）序号化学反应事实影响化学反应的因素A铁丝在空气中很难燃烧，而在氧气中能剧烈燃烧反应物浓度B碳在常温下不与氧气发生反应，而在点燃时能与氧气反应反应温度C双氧水在常温下较难分解，而在加入二氧化锰后迅速分解催化剂D铜片在空气中很难燃烧，铜粉在空气中较易燃烧反应物的种类12.过氧化氢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中，容器内盛有二氧化锰，从长颈漏斗中逐滴加入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中发生反应的化学反应文字表达式__________________________________；（3）装置B中的药品是______，其作用是______________________________；（4）检验装置C中氧气是否充满的方法是______________________________。13.(2019·山东潍坊中考)化学是一门以实验为基础的科学。请根据下列实验装置完成有关问题:(1)写出B中标号①仪器的名称:,实验室用加热高锰酸钾的方法制取氧气,发生装置可选择(填字母),该反应的化学方程式是,该装置有一处不足之处是。

(2)用装置F收集一瓶O2,验满时应将带火星的木条放在(填“a”或“b”)处。

(3)将装置G倾斜使两种药品混合,即可制得气体。下列制取气体的方法可选用装置G的是。

A.用锌和稀硫酸反应制取氢气B.加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气C.用过氧化氢溶液和二氧化锰反应制取氧气D.加热无水醋酸钠和碱石灰的固体混合物制取甲烷14.(2019·江苏常州中考)某化学兴趣小组利用如图装置进行氧气的制取和性质实验。(1)仪器a的名称是。

(2)实验中,点燃酒精灯后,可观察到硫粉在氧气中燃烧呈现色火焰;装置C中的现象是。

(3)装置D的作用是(用化学方程式表示)。

(4)为了证明装置C中出现的现象不是由氧气造成的,在不改变装置的情况下,操作方法是,并观察装置C中的现象。

15.实验室常用二氧化锰催化过氧化氢溶液分解的方法制取氧气。该实验速率快,产物无污染。某实验小组进行了如下探究。【探究实验】书本介绍了除了用二氧化锰外,硫酸铜溶液也可以催化过氧化氢溶液的分解,查阅资料得知,氯化铁溶液也可以催化过氧化氢溶液的分解。那么,硫酸铜溶液和氯化铁溶液催化的效果怎么样呢?请根据下表四组实验现象,回答下面问题。序号催化剂实验步骤实验现象实验结论1FeCl3溶液向5mL4%的H2O2溶液,滴5滴0.1%FeCl3溶液试管中产生大量气泡FeCl3溶液对H2O2的分解有较好的催化效果2FeCl3溶液向5mL12%的H2O2溶液,滴5滴0.1%FeCl3溶液试管中有适量气泡3CuSO4溶液向5mL4%的H2O2溶液,滴5滴0.1%CuSO4溶液试管中产生少量气泡CuSO4溶液对H2O2的分解催化效果一般4CuSO4溶液向5mL12%的H2O2溶液,滴5滴0.1%CuSO4溶液试管中气泡量很少【思考分析】(1)CuSO4属于(填“酸”或“碱”或“盐”)。

(2)请你写出用二氧化锰催化过氧化氢溶液分解的反应方程式:。

(3)通过实验(填序号)可以比较硫酸铜溶液和氯化铁溶液催化过氧化氢溶液分解的效果。

(4)请你从上面的实验,选择一组合适的药品进行实验室制取氧气,%H2O2溶液,(填催化剂的种类和浓度)。

(5)从上面的实验中,你还能得到什么结论。

【拓展延伸】(6)在老师的鼓励下,同学们继续探究FeCl3溶液中到底是哪种粒子催化H2O2的分解,请你设计一组实验进行探究。

(7)另一名同学了解到,加热也可促进过氧化氢溶液的分解,于是进行如下实验,分别取5mL12%的H2O2溶液于试管中进行水浴加热,步骤和现象如下:序号加热耗时水浴温度分解现象112分65℃少量气泡215分74℃明显气泡321分87℃大量气泡根据该同学的探究,试分析回答,为什么实验室通常不用加热过氧化氢溶液的方法制氧气?(两点理由):

16.(2019·福建中考)(科学探究)某兴趣小组开展“测定密闭容器中某种气体的体积分数”的探究实验。【实验1】按图1所示装置,用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的体积分数。【实验2】按图2所示装置,在集气瓶内壁用水均匀涂附铁粉除氧剂(其中辅助成分不干扰实验),利用铁锈蚀原理测定空气中氧气的体积分数。(1)实验1中,红磷燃烧的主要现象是。红磷熄灭后,集气瓶冷却至室温,打开K,水能倒吸入集气瓶的原因是。

(2)为提高实验的准确性,以上两个实验都需要注意的事项是(写一点)。

(3)实验过程中,连接数字传感器,测得实验1、实验2中氧气的体积分数随时间变化的关系分别如图3、图4所示。依据图3、图4信息,(填“实验1”或“实验2”)的测定方法更准确,判断依据是。

(4)结合你的学习经验,若要寻找红磷或铁粉除氧剂的替代物,用图1或图2装置测定空气中氧气的体积分数,该替代物应满足的条件是(写两点)。

【实验3】测定用排空气法收集到的集气瓶中二氧化碳的体积分数。(5)甲同学设计图5所示装置进行测定。浓NaOH溶液的作用是(用化学方程式表示)。

(6)乙同学提出,仅利用图6所示装置,在不添加其他试剂的前提下,也能测得集气瓶中二氧化碳的体积分数。为达到实验目的,操作方法是。1．【答案】C。2．【答案】B。3．【答案】C。4．【答案】A。5．【答案】A。6．【答案】C。7．【答案】D8．【答案】B9．【答案】C10.【答案】C11．【答案】D12.【答案】（1）锥形瓶；集气瓶；（2）过氧化氢水＋氧气；（3）浓硫酸；干燥氧气；（4）将一根带火星的木条放在集气瓶口。13.【答案】(1)锥形瓶A2KMnO4eq\o(,\s\up5(△))K2MnO4+MnO2+O2↑试管内导管口没有棉花团(2)b(3)AC14.【答案】(1)分液漏斗(2)蓝紫溶液褪色(3)2NaOH+SO2Na2SO3+H2O(4)点燃酒精灯前先通一段时间氧气15.【答案】(1)盐(2)2H2O2eq\o\ac(\s\up6(MnO2),\s\up1(───),\s\do1(───),\s\do6(△))2H2O+O2↑(3)1和3(或2和4)(4)4