第九讲氧气的制取方法（原卷版）

第九讲氧气的制取方法课程要求1.掌握实验室制取氧气的装置选择原则；2.掌握氧气三种实验室制法的原理、收集、检验方法；3.掌握分解反应概念；4.理解催化剂的概念；5.了解氧气的工业制法。一、加热高锰酸钾制取氧气【反应原理】文字表达式：【发生装置】由于反应物是固体，反应需要加热，所以选择的装置。【收集装置】氧气不易溶于水，且不与水发生化学反应：。

由于氧气的密度比空气大，且不与空气中的成分发生化学反应：。【实验步骤】①查：。②装：将高锰酸钾装入干燥的试管，并，并用带导管的橡皮塞塞紧试管。③定：将试管在铁架台上。④点：酒精灯，试管均匀受热后，就使酒精灯固定在加热。⑤收：。⑥移：把导管。⑦灭：酒精灯。【检验】将带火星的木条伸入到，如果，说明是氧气。【验满】（用排水法收集）。（用向上排空气法收集）将放在，如果带火星的，说明氧气收集满了。【注意事项】①药品要平铺在试管底部，。②试管口要，防止药品中的水分或反应生成的水受热后变成水蒸气，遇，使试管炸裂。③铁架台上的铁夹要夹在试管的中上部（或距离管口处）。④试管内的导管稍伸出橡皮塞即可，便于气体导出。⑤集气瓶充满水后入水槽中（瓶口要在水面下）。⑥加热时要先使试管，然后用酒精灯对准药品所在部位加热。⑦用排水法收集气体时，应注意当时再收集，否则收集的气体中混有空气，当集气，证明已收集满。⑧停止加热时，应，再。如果先熄灭酒精灯，试管内气体温度降低，压强减小，水槽中的水就会倒吸入热的试管内，使试管炸裂。⑨用高锰酸钾制氧气时，试管口要放一小团棉花，防止加热时进入导管，不利于气体的导出。⑩盛氧气的集气瓶应盖上玻璃片，因为氧气的密度大于空气的密度，正放可减少气体逸散。二、氯酸钾制取氧气【反应原理】文字表达式：【实验装置】和加热高锰酸钾制取氧气的装置相同（试管口）。三、过氧化氢制氧气【反应原理】文字表达式：【实验装置】或或（1）步骤①检查装置的。②向锥形瓶中加入固体。③塞好带有长颈漏斗（或分液漏斗）和导管的。④向长颈漏斗（或分液漏斗）中。⑤用收集。（2）注意的问题a．用过氧化氢溶液制氧气的发生装置中使用便于加入液体药品；使用分液漏斗便于控制滴液速率，。b．使用带有的发生装置时，要注意长颈漏斗下端管口应伸到，以防止产生的气体从长颈漏斗口逸出。四、氧气的工业制法1．原料：原料是空气。2．原理：利用液态氮的比液态氧的沸点低的原理。先将空气在低温条件下加压变为液态，再将液态空气缓缓升温至左右，氮气首先达到沸点从液态空气里蒸发出来，剩下的主要就是液态氧了。3．方法：，其过程可以简单地表示如下：4．贮存：氧气贮存在钢瓶中。注意：工业上以空气为原料制取氧气，原料来源广泛，所制得的氧气价格较低。工业上在制取氧气的过程中，没有新物质生成，属于物理变化。五、分解反应：1.概念：由反应生成的反应2.特点：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.生成物只有一种六、催化剂：（1）概念：在化学反应中能其他物质的反应速率（加快或变慢），但本身的在反应前后的物质。（2）特点：两不变（质量、化学性质）、一改变（反应速率）（3）注意：催化剂只能改变化学反应的速率，不能改变化学反应的。催化剂的质量和化学性质在化学反应前后不改变，其反应过程中有可能改变。有不同的催化剂，可能有几种催化剂。（氧化铁、硫酸铜、红砖粉末、动物肝脏等也可以作催化剂）（4）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，反应前后相等。（2）将反应后的物质重复原实验,发现该物质,也即化学性质反应前后不变。1．（2023年福建省龙岩市漳平市中考一模·改编）如图A~E是实验室制取气体的常用装置。请回答下列问题。（1）写出标有字母a的仪器名称：______。（2）实验室常用B、C装置组合制取并收集O2，反应文字表达式______。检验O2已收集满的方法是_______。（3）若用A装置制取氧气，实验结束后发现试管破裂，可能原因是______（任写一点）。（4）图F是根据B装置设计的简易制氧机的示意图。推断A剂和B剂分别是_______。2.（2023年广东省东莞市东莞外国语学校中考一模·改编）如图是实验室制取气体的常用装置，试回答有关问题：v、（1）写出下列仪器的名称①______。（2）若要用氯酸钾和二氧化锰制取纯净的氧气，选择的收集装置为______（在AF中选择），反应的文字表达式为______。（3）实验室用过氧化氢溶液制取氧气的文字表达式为______，装置C控制反应停止发生的原理是：关闭活塞，______。（4）实验室里，常用加热无水醋酸钠和碱石灰固体混合物的方法来制备甲烷，选择的是发生装置为______（填字母），用装置E而不用装置D收集甲烷，原因是______。（5）用装置G和量筒组合可以用来收集并测量H2体积，在G中气体应从导管______（填“a”或“b”）端通入。3．（2023年江苏省南京市建邺区中考二模·改编）实验室制取气体的部分装置如图所示，请结合图示回答问题。（1）实验室用KClO3与MnO2混合固体制取O2的文字表达式为。若用装置A为发生装置，还缺少的仪器是。（2）实验室用过氧化氢溶液制取氧气，选择装置D收集氧气时，证明集满的方法是。（3）小明用收集到的氧气做铁丝燃烧试验，没有成功，可能的原因是（4）实验室常用块状固体电石（主要成分是CaC2）与水在常温下反应制取乙炔（C2H2）气体，该反应很剧烈，应选择的发生装置是（填字母）。可用装置F收集乙炔，据此可推测乙炔的相关性质是。1.（2022春•柯桥区期中）15%的H2O2溶液在二氧化锰催化作用下会剧烈反应产生O2．实验室欲利用15%的H2O2溶液制取O2，则下列装置中，仪器选择和药品放置最合理的是（）A． B． C． D．2.（2022春•垦利区期末）下列关于实验室制取氧气的说法中，正确的是（）A．选择制取气体的原理时，应考虑反应速率，且速率越快越好 B．用排水法收集氧气时，提前将导管伸入盛满水的集气瓶以便于收集气体 C．用向下排空气法收集氧气需要在瓶口处验满 D．用带火星的木条检验氧气3．某同学加热氯酸钾制氧气，错把高锰酸钾当作二氧化锰放入氯酸钾内，其结果与只加热氯酸钾相比(

)A.

反应速率不变，生成氧气质量增加

B.

反应速率不变，生成氧气质量不变

C.

反应速率加快，生成氧气质量不变

D.

反应速率加快，生成氧气质量增加4．下列加热高锰酸钾制取氧气的部分操作示意图中正确的是（

）A.

检查气密性，先将导管放入水中B.

一点燃酒精灯，立即收集气体

C.

集满气体后，按图示移出集气瓶D.

实验结束，先熄灭酒精灯5．某兴趣小组用30%的过氧化氢溶液完成以下实验。下列说法错误的是（

）A.

图2中冰水混合物的作用是将水蒸气冷凝

B.

图3、4对比可知，温度会影响化学反应速率

C.

图1、4对比可知，是否加入催化剂会影响化学反应速度

D.

图1、2对比可知，1中未复燃是因为加热后产生大量的水蒸气，冲淡了氧气浓度6．对催化剂在化学反应前后的下列判断：①质量不变

②性质不变

③能增加生成物的质量

④催化剂在反应中都是加快反应速率

⑤二氧化锰是一切反应的催化剂

⑥催化剂的种类不同，催化效果可能不同。其中正确的是（

）A.

②③⑤

B.

①④⑤

C.

①⑥

D.

全部7．能正确反映对应变化关系的图像是（）A．用两份等质量、等浓度的过氧化氢溶液分别制取氧气B．加热一定量的氯酸钾和二氧化锰的混合物C．镁条燃烧D．在一定量过氧化氢溶液中加入少量的二氧化锰8．过氧化氢溶液分解反应的催化剂很多．化学兴趣小组同学设计如图四组实验，比较两种物质的催化效果，其中观察效果较差的是（）A．第一组同时实验，观察比较反应过程中两个气球体积变化的快慢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，观察木条能否复燃D．第四组分两次实验，观察比较在相同时间内量筒收集气体的体积大小9．实验室制取氧气可供选择的仪器或装置如下图所示。（1）写出仪器②的名称：_______。（2）若用氯酸钾制取氧气，应选择制取装置________（填序号）。当观察到_____，证明氧气已经集满。收集完毕，用玻璃片的_______（填“光滑面”或“磨砂面”）盖住集气瓶口，写出该反应的符号表达式_______，该反应属于_______基本反应类型。（3）如何检验生成的气体是氧气？写出对应的实验步骤，实验现象和实验结论。实验步骤实验现象实验结论_____________________（4）若采用加热高锰酸钾法制取氧气，则B装置还需要做改进是_______，目的是_______。（5）已知氨气极易溶于水，密度小于空气且不与空气中成分发生反应。若用C装置排空气法收集氨气，则氨气应从_______口通入（填“a”或者“b”）；若用D装置收集氨气，油层的作用是_______。10．实验室制取某些气体所用的装置如图所示，请回答：（1）图中标号①的仪器名称是__________________。（2）组装好气体发生装置后，应该先检查装置_________________，然后再添加药品。（3）实验室用高锰酸钾制取氧气，应选择的发生装置是________________（填序号，下同），该反应的化学方程式是__________________。（4）欲收集密度比空气大的气体，应该选择的装置是__________________。（5）用收集的氧气完成木炭燃烧的实验（如图G所示），观察到的现象是_____。11．（2022•上杭县模拟）化学是一门以实验为基础的自然科学。某化学小组利用如图仪器和装置探究气体的制取方法和性质。（1）写出图B中标号仪器名称：①；（2）实验室中用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气，选择装置时，若要控制液体滴加速率，获得平稳气流，应选择的发生装置是（填装置编号，从装置A～F中选择，下同）；若收集一瓶比较干燥的氧气，最好选用的收集装置是，用该装置收集氧气时，检验气体是否收集满的方法（包括操作、现象、结论三方面）。（3）若选择G装置用排空气法收集氧气时，气体从（填m或n）端通入。（4）甲烷是密度小于空气、难溶于水的气体，实验室用加热无水醋酸钠和碱石灰的固体混合物制取甲烷。制取甲烷的发生装置应选择（填装置编号，从装置A～F中选择，下同），收集装置应