初中化學(xué)-制取氧氣(提高)知識(shí)講解【名校學(xué)案word版+詳細(xì)解答】

制取氧氣（提高）【學(xué)習(xí)目標(biāo)】.掌握實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的藥品、反應(yīng)原理、儀器裝置、收集方法、驗(yàn)滿(mǎn)、檢驗(yàn)及注意事項(xiàng)。.認(rèn)識(shí)分解反應(yīng)，能區(qū)別分解反應(yīng)和化合反應(yīng)。.認(rèn)識(shí)催化劑和催化作用?！疽c(diǎn)梳理】要點(diǎn)一、實(shí)驗(yàn)室制取氧氣.反應(yīng)原理和實(shí)驗(yàn)裝置：（1）分解過(guò)氧化氫溶液制取氧氣（實(shí)驗(yàn)裝置如圖 B或C所示）過(guò)氧化氫 二氧化鈦>水+氧氣（2）加熱高鎰酸鉀（紫黑色固體）制取氧氣in-A所示）高鎰酸鉀——_）A所示）（3）加熱氯酸鉀（白色固體）制取氧氣（實(shí)驗(yàn)裝置如圖乳酸鉀二氧化恬加熱氯化鉀+氧氣A二D所示裝置，這樣就可以通過(guò)調(diào)節(jié)分液漏斗的活分解過(guò)氧化氫制取氧氣的發(fā)生裝置也可以使用如圖才/乳酸鉀二氧化恬加熱氯化鉀+氧氣A二D所示裝置，這樣就可以通過(guò)調(diào)節(jié)分液漏斗的活分解過(guò)氧化氫制取氧氣的發(fā)生裝置也可以使用如圖才/1廣塞來(lái)控制液體的滴加速度，從而可以控制反應(yīng)速率，得到比較穩(wěn)定的氧氣流。分液漏斗G.收集方法：（1）排水集氣法：如圖E（因?yàn)檠鯕獠灰兹苡谒?）向上排空氣集氣法：如圖F（因?yàn)檠鯕饷芏缺瓤諝獯螅?驗(yàn)滿(mǎn)方法：（1）排水集氣法：當(dāng)有氣泡從集氣瓶口冒出來(lái)，說(shuō)明氧氣已收集滿(mǎn)。(2)向上排空氣集氣法：把帶火星的木條靠近集氣瓶口，如果木條復(fù)燃，說(shuō)明氧氣已收集滿(mǎn)。.檢驗(yàn)方法：將帶火星的小木條伸入集氣瓶?jī)?nèi)，如果木條復(fù)燃，說(shuō)明該瓶?jī)?nèi)氣體是氧氣。.加熱高鎰酸鉀制取氧氣的操作步驟：可歸納為“查、裝、定、點(diǎn)、收、離、熄"，用諧音“茶莊定點(diǎn)收利息”來(lái)記。(1)查：檢查裝置的氣密性。(2)裝：把藥品裝入試管內(nèi)，塞好帶導(dǎo)管的橡皮塞。(3)定：把試管固定在鐵架臺(tái)上，使試管口稍向下傾斜。集氣瓶裝滿(mǎn)水，倒扣在水槽中。(4)點(diǎn)：點(diǎn)燃酒精燈，均勻預(yù)熱后再集中在藥品部位加熱。(5)收：導(dǎo)管口有連續(xù)氣泡產(chǎn)生時(shí)再收集氧氣。(6)離：實(shí)驗(yàn)結(jié)束，先將導(dǎo)氣管從水槽中取出。(7)熄：最后熄滅酒精燈。【要點(diǎn)詮釋】.實(shí)驗(yàn)室(高鎰酸鉀加熱)制取氧氣應(yīng)注意的事項(xiàng)(1)藥品要平鋪在試管底部，使其均勻受熱。(2)鐵夾要夾在距離試管口1/3處。(3)試管內(nèi)的導(dǎo)管稍伸出膠塞即可，便于氣體導(dǎo)出。(4)試管口應(yīng)略向下傾斜，防止加熱時(shí)產(chǎn)生的冷凝水倒流，使試管受熱不均勻而炸裂。(5)試管口處要放一小團(tuán)棉花，防止加熱時(shí)高鎰酸鉀粉末進(jìn)入導(dǎo)氣管。(6)加熱前導(dǎo)管不能伸入集氣瓶口內(nèi)，當(dāng)導(dǎo)管口產(chǎn)生連續(xù)氣泡時(shí)才能開(kāi)始收集，因開(kāi)始排出的氣體含有裝置內(nèi)的空氣。(7)收集完畢，先將導(dǎo)管移出水面，然后再熄滅酒精燈，防止水沿導(dǎo)管倒流入熱的試管中而使試管炸裂。(8)盛氧氣的集氣瓶應(yīng)蓋上玻璃片，正放，因?yàn)檠鯕獾拿芏却笥诳諝獾拿芏?，正放可減少氣體的逸散。.制取氣體時(shí)反應(yīng)裝置的選擇氣體的反應(yīng)裝置包括發(fā)生裝置和收集裝置兩部分：(1)發(fā)生裝置的選擇：選擇的依據(jù)是反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件(如下圖所示)。①固體反應(yīng)物加熱制取氣體(如高鎰酸鉀制氧氣)：固體 +固體(加熱型)；②液體反應(yīng)物不加熱制取氣體(如過(guò)氧化氫制氧氣)：固體 +液體(不加熱型)。固**司徐(:加物里》 畫(huà)庭嘴H《不加8里)(2)收集裝置的選擇：選擇的依據(jù)是氣體的密度和溶解性。①當(dāng)氣體不與水反應(yīng)且難溶于水或不易溶于水時(shí)(如氧氣)，采用排水法收集(如下圖丙所示)；②當(dāng)氣體不與空氣中的成分反應(yīng)且密度大于空氣(如氧氣)，采用向上排空氣法收集(如下圖甲所示)；③當(dāng)氣體不與空氣中的成分反應(yīng)且密度小于空氣(如氫氣)，采用向下排空氣法收集(如下圖乙所示)。甲 Z 丙要點(diǎn)二、催化劑和催化作用.催化劑：在化學(xué)反應(yīng)里能改變其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率，而本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后都沒(méi)有發(fā)生變化的物質(zhì)叫做催化劑（又叫觸媒）。.催化作用：催化劑在化學(xué)反應(yīng)中所起的作用叫催化作用?！疽c(diǎn)詮釋】.“改變”包括“加快”和“減慢”兩種含義，不只包括“加快”。.在化學(xué)反應(yīng)前后，催化劑的“質(zhì)量”和“化學(xué)性質(zhì)”不變，其物理性質(zhì)可能改變。.在化學(xué)反應(yīng)前后，催化劑的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變，并不是說(shuō)反應(yīng)過(guò)程中也不變。.催化劑不能增多或減少生成物的質(zhì)量。.用過(guò)氧化氫或者氯酸鉀制氧氣時(shí)常加入催化劑二氧化鎰（黑色粉末），但能用作催化劑的物質(zhì)不僅僅是二氧化鎰一種。.在有些反應(yīng)中，二氧化鎰不是催化劑。如高鎰酸鉀分解的反應(yīng)中，二氧化鎰是生成物。.催化劑的特點(diǎn)：“一變二不變"，“一變”是改變反應(yīng)速率，“二不變”是反應(yīng)前后質(zhì)量不變，化學(xué)性質(zhì)不變。要點(diǎn)三、化合反應(yīng)與分解反應(yīng)化合反應(yīng)分解反應(yīng)概念由兩種或兩種以上物質(zhì)生成另一種物質(zhì)的反應(yīng)由一種物質(zhì)生成兩種或兩種以上其它物質(zhì)的反應(yīng)形式A+B-ABAB-A+B實(shí)例百燃磷+氧氣 ―—>五氧化二磷__二g化百工，一過(guò)氧化氫 - >水+氧氣【要點(diǎn)詮釋】.化合反應(yīng)和分解反應(yīng)都屬于基本反應(yīng)類(lèi)型，而氧化反應(yīng)不屬于基本反應(yīng)類(lèi)型。.判斷時(shí)要抓住其特點(diǎn)：化合反應(yīng)是“多變一”，分解反應(yīng)是“一變多”。要點(diǎn)四、氧氣的工業(yè)制法工業(yè)上采用分離液態(tài)空氣法制取氧氣。具體做法是：在低溫條件下加壓，使空氣轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)，然后蒸發(fā)。由于液態(tài)氮的沸點(diǎn)（-196C）比液態(tài)氧的沸點(diǎn)（-183C）低，因此氮?dú)馐紫葟囊簯B(tài)空氣中蒸發(fā)出來(lái)，剩下的主要就是液態(tài)氧了?！疽c(diǎn)詮釋】.實(shí)驗(yàn)室制取氧氣發(fā)生了化學(xué)變化，工業(yè)制取氧氣發(fā)生的是物理變化。.實(shí)驗(yàn)室制取氧氣具有反應(yīng)快、操作簡(jiǎn)便、便于收集等優(yōu)點(diǎn)，但成本高，無(wú)法大量生產(chǎn)；而氧氣的工業(yè)制法是利用廉價(jià)、易得的空氣為原料，成本低 ，可以大量生產(chǎn)?！镜湫屠}】類(lèi)型一、考查實(shí)驗(yàn)室制取氧氣C1.（2019?南寧中考）向一定質(zhì)量的過(guò)氧化氫溶液加入少量二氧化鎰，立即有大量的氧氣產(chǎn)生，下列說(shuō)法正確的是（ ）A.過(guò)氧化氫中含有水和氧氣B.過(guò)氧化氫能使二氧化鎰分解放出氧氣C.二氧化鎰能加快過(guò)氧化氫分解生成水和氧氣D.該反應(yīng)中有過(guò)氧化氫和二氧化鎰兩種反應(yīng)物，不屬于分解反應(yīng)【思路點(diǎn)撥】根據(jù)實(shí)驗(yàn)室分解過(guò)氧化氫制取氧氣的反應(yīng)原理：過(guò)氧化氫在二氧化鎰的催化作用下分解生成水和氧氣，據(jù)此進(jìn)行分析解答?！敬鸢浮緾【解析】過(guò)氧化氫中不含水和氧氣，故A選項(xiàng)說(shuō)法錯(cuò)誤；過(guò)氧化氫在二氧化鎰的催化作用下分解生成水和氧氣，二氧化鎰能加快過(guò)氧化氫分解生成水和氧氣，故 B選項(xiàng)說(shuō)法錯(cuò)誤；過(guò)氧化氫在二氧化鎰的催化作用下分解生成水和氧氣，二氧化鎰能加快過(guò)氧化氫分解生成水和氧氣，故 C選項(xiàng)說(shuō)法正確；該反應(yīng)中二氧化鎰作催化劑，反應(yīng)前后質(zhì)量不變，該反應(yīng)的反應(yīng)物是過(guò)氧化氫，生成物是水和氧氣，符合“一變多”的特征，屬于分解反應(yīng)，故 D選項(xiàng)說(shuō)法錯(cuò)誤?！究偨Y(jié)升華】掌握實(shí)驗(yàn)室分解過(guò)氧化氫制取氧氣的反應(yīng)原理、催化劑的概念是正確解答本題的關(guān)鍵。^^2.下圖是實(shí)驗(yàn)室制取氣體的常用裝置。(1)儀器①的名稱(chēng)是,儀器②的名稱(chēng)是。(2)用高鎰酸鉀制取氧氣的文字表達(dá)式為;實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)在試管口放一團(tuán)棉花，其作用是;用排水法收集氧氣的合適時(shí)機(jī)(3)分解過(guò)氧化氫溶液制取氧氣應(yīng)選用的發(fā)生裝置是 (填裝置字母);選擇該發(fā)生裝置的依據(jù)【思路點(diǎn)撥】本題考查氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法。學(xué)生平時(shí)要對(duì)制取氧氣及其他基本實(shí)驗(yàn)熟練掌握和實(shí)踐，這樣就會(huì)很容易解答?！敬鸢概c解析】(1)長(zhǎng)頸漏斗集氣瓶加越(2)高鎰酸鉀 二~＞鎰酸鉀+二氧化鎰+氧氣 防止加熱時(shí)高鎰酸鉀粉末進(jìn)入導(dǎo)管導(dǎo)管口有氣泡均勻連續(xù)冒出時(shí)(3)B 反應(yīng)物是液體與固體且反應(yīng)不需加熱【總結(jié)升華】(2)加熱高鎰酸鉀前導(dǎo)管不能伸入集氣瓶口內(nèi)，當(dāng)導(dǎo)管口產(chǎn)生連續(xù)氣泡時(shí)才能開(kāi)始收集，因開(kāi)始排出的氣體含有裝置內(nèi)的空氣。舉一反三：【變式1】(2014?湖南中考)下列關(guān)于氧氣的說(shuō)法中，不正確的是( )A.液氧用于火箭發(fā)射是利用氧氣的可燃性B.C.D.【答案】

【解析】1氧氣約占空氣總體積的-5實(shí)驗(yàn)室可用加熱高鎰酸鉀的方法制取氧氣氧氣可用于醫(yī)療急救A:氧氣能支持燃燒，具有助燃性，不能燃燒，無(wú)可燃性，故A錯(cuò)誤；空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)約CC正確；氧氣可為21%,故B正確；高鎰酸鉀加熱分解可生成氧氣，這是實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的常用方法,供給呼吸，D正確?！咀兪?】化學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)。結(jié)合下列實(shí)驗(yàn)裝置圖回答問(wèn)題:1(1)寫(xiě)出帶有序號(hào)儀器的名稱(chēng)：①(2)下面四種途徑都可以得到氧氣:O寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)室中通過(guò)甲、乙兩種途徑制取氧氣的文字表達(dá)式:甲： 乙： ( 填字母代號(hào)( 填字母代號(hào))。用排水收集氧氣,然后,以防止水倒吸入熱的完畢后，停止加熱時(shí)的操作順序是先試管中，造成試管破裂?！敬鸢浮?1)試管集氣瓶二氧化鎰、(2)甲：過(guò)氧化氫 >水+氧氣乙：高鎰酸鉀加熟乙：高鎰酸鉀加熟今鎰酸鉀+二氧化鎰+氧氣(3)A把導(dǎo)管移出水面 熄滅酒精燈類(lèi)型二、考查分解反應(yīng)和化合反應(yīng),屬于分解反應(yīng)的,屬于氧化反應(yīng)的3.以下各反應(yīng)中，屬于化合反應(yīng)的是,屬于分解反應(yīng)的,屬于氧化反應(yīng)的是,既是化合反應(yīng)又是氧化反應(yīng)的是百燃A.鐵+氧氣 >四氧化三鐵二氧化蕊C.過(guò)氧化氫》水+氧氣D.甲烷+氧氣點(diǎn)健占瓢加機(jī)E.碳+氧氣一 ）二氧化碳 F.氧化汞———>汞+氧氣【答案】 ABECFADEAE【解析】ABE都是由兩種物質(zhì)生成一種物質(zhì)，屬于化合反應(yīng)； CF是由一種物質(zhì)生成兩種物質(zhì)，屬于分解反應(yīng)；ADE是物質(zhì)跟氧發(fā)生的反應(yīng)，屬于氧化反應(yīng)； AE既是化合反應(yīng)又是氧化反應(yīng)。【總結(jié)升華】化合反應(yīng)是“多變一”；分解反應(yīng)是“一變多”；氧化反應(yīng)是物質(zhì)與氧（包括氧氣）發(fā)生的反應(yīng)，即反應(yīng)物中如果有氧氣參加的反應(yīng)就是氧化反應(yīng)。舉一反三：【變式】下列反應(yīng)中，屬于分解反應(yīng)的是。加①高鎰酸鉀——■■>鎰酸鉀+二氧化鎰+氧氣加熱②氧化汞一二12一>汞+氧氣③碳+氧氣一 >二氧化碳—二事優(yōu)福、,一一④過(guò)氧化氫 >水+氧氣【答案】①②④類(lèi)型三、考查催化劑和催化作用^^4?下列關(guān)于催化劑的說(shuō)法正確的是（）A.用過(guò)氧化氫制氧氣時(shí)，加入催化劑可使生成氧氣的質(zhì)量增加B.必須能加快其他反應(yīng)速率的物質(zhì)才是催化劑C.二氧化鎰只能用作催化劑D.加入催化劑，過(guò)氧化氫發(fā)生分解的溫度降低并且放出氧氣的速率加快【思路點(diǎn)撥】正確理解催化劑的概念。【答案】D【解析】催化劑是能改變其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率而本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)都不變的物質(zhì)。改變不只是加快也可能減慢；加入催化劑能改變反應(yīng)速率，但不能增加生成物的質(zhì)量；一個(gè)反應(yīng)的催化劑在其他反應(yīng)中不一定是催化劑，二氧化鎰在過(guò)氧化氫分解時(shí)是催化劑，而在高鎰酸鉀分