氧氣的性質及制法

第四講氧氣的性質及制法●考點速查1.氧氣的物理性質在通常情況下，氧氣是一種色無味的氣體，密度比空氣，溶于水。2.氧氣的化學性質(1)氧氣是一種化學性質比較的氣體，具有性。(2)硫在空氣中燃燒，發(fā)出色的火焰，在氧氣中燃燒，發(fā)出色的火焰，生成有氣味的氣體，同時放出熱量。(3)木炭在空氣中燃燒只，而在氧氣中燃燒，發(fā)出光，生成能使澄清的石灰水變的氣體，同時放出熱量。(4)鐵在空氣中不能，而在氧氣中劇烈燃燒，，生成一種色固體，同時放出大量的熱。3.氧氣的用途氧氣最重要的用途是和。4.制取氧氣(1)所用藥品：和。(2)反應原理：和。(3)發(fā)生裝置：加熱型和固液不加熱型(4)收集方法：可采用法和法來收集氧氣。(5)檢驗方法：用的木條，放在集氣瓶，若，表明該氣體為氧氣。(6)催化劑起作用?！衩麕熤v義考點一氧氣的性質【例1】（2022·常州）生活中常見的下列變化沒有氧氣參加的是()A．電燈發(fā)光B．動植物的新陳代謝C．食物腐爛D．金屬器皿銹蝕解析：本題主要考查對氧氣性質的有關知識。氧氣的化學性質比較活潑，能跟所有物質發(fā)生氧化反應，而電燈發(fā)光是由能轉化為光能，并沒有與氧發(fā)生反應。答案：A點評：氧氣的物理性質和化學性質是考試命題的一個熱點。考查方法多結合氧氣或氣體的制取實驗來進行?？键c主要是氧氣的不易溶于水、氧氣的化學性質活潑、氧氣與鐵等物質反應的現(xiàn)象及注意事項。題型為選擇題、填空題?！鹋e一反三1.下列關于氧氣的說法中，錯誤的是()A.氧氣用于煉鋼，目的是除去生鐵中多余的碳和其他雜質B.氧氣可以支持燃燒，說明氧氣具有可燃性C.氧氣可以供給呼吸，是因為和體內物質反應而釋放能量，維持生命活動D.夏天魚池內放增氧泵，是因為溫度升高，氧氣在水中溶解量減少考點二催化劑【例2】“神舟六號”太空艙利用NiFe2O4將航天員呼出的CO2轉化為O2，而NiFe2O4的質量和化學性質都不變化，在該過程中NiFe2O4是()A.反應物B.生成物C.催化劑D.消毒劑解析：本題主要考查對催化劑概念的理解和判斷。催化劑能改變（加快或減慢）化學反應的速度，但其質量和化學性質在反應前后都不變化。由此可以斷定NiFe2O4是催化劑。答案：C評析：催化劑是化學反應的條件，不同于加熱、燃燒等，其特點是“一改變二不變”。此類題也是中考的一個新視角，重點考查催化劑的概念理解。題型為選擇題、填空題?！鹋e一反三2.淀粉酶可以將人體不能直接吸收的淀粉轉變成易吸收的小分子物質。下圖是淀粉酶對淀粉作用過程的示意圖。對該過程的表述錯誤的是()A.酶起催化作用B.是物理變化C.是化學變化D.酶的化學性質沒有改變考點三氧氣的制法原理【例3】現(xiàn)有下列幾種常見實驗裝置（1）寫出D裝置中a的儀器名稱；（2）用雙氧水（H2O2）溶液和MnO2作用制取氧氣（包括收集裝置），應選用的裝置是。（填序號）解析：本題主要考查根據(jù)給定藥品的狀態(tài)及反應條件去選擇制取氧氣實驗裝置的方法。實驗室利用高錳酸鉀制取氧氣所用藥品的狀態(tài)為固態(tài)，反應條件為加熱；利用過氧化氫（加入少量二氧化錳作催化劑）所用藥品的狀態(tài)為固態(tài)與液態(tài)的混合物，反應條件為常溫（不需加熱）。由此可以完成選用的裝置。答案：（1）集氣瓶（2）B和C（或B和D）評析：實驗室制取氧氣原理是重點，固體與固體在加熱的條件下、液體與固體不需要加熱來制取氧氣的實驗裝置不同。學會制取不同氣體對實驗裝置的選擇。這是中考的一個必考點。題型為選擇題、填空題、實驗探究題?！鹋e一反三3.現(xiàn)有以下儀器，請回答下列問題：（1）儀器⑤的名稱是；取用粉末狀固體必須用到的儀器是（填序號）。（2）如果用加熱KMnO4的方法制取氧氣，制氣裝置應選儀器（填序號）。（3）如果用H2O2分解來制取氧氣，制氣裝置最好選用儀器（填序號）；其化學方程式為：；這種裝置還可以用來制CO2，其收集氣體的方法為法。（4）比較（2）和（3）兩種制取氧氣的方法，最好選用方法（3）的原因是。（5）把上面分解KMnO4制取氧氣的儀器裝配好后，檢驗該裝置氣密性的操作方法為：?？键c四氧氣的制取操作【例4】下列文字中左項為實驗室制取氧氣的操作事項，右項為有關操作事項的解釋。請將右項的原因解釋的標號填在左項的括號里，使其成為合理的解釋。（1）制取裝置，試管口要稍向下傾斜()A.氧氣不易溶于水（2）用排水取氣法收集氧氣()B.防止反應物進入導氣管（3）實驗結束時，先將導管從水槽中移出，再熄滅酒精燈()C.氧氣的密度略大于空氣（4）集氣瓶收集滿氧氣后，用玻璃片蓋住，正立在桌面上()D.防止冷凝水倒流到試管底，引起試管炸裂（5）用高錳酸鉀制取氧氣時，用一團棉花塞在試管口()E.防止水槽中水倒流到試管，引起試管炸裂解析：本題主要考查用加熱高錳酸鉀制取氧氣的操作方法及注意事項。解答本題應首先回憶用高錳酸鉀加熱制取氧氣的操作方法及注意事項，其主要步驟可概括為“查、裝、定、點、收、移、熄”。查：即檢查裝置氣密性;裝：即向試管內裝入藥品；定：即將裝藥品的試管固定在鐵架臺上；點：即點燃酒精燈；收：即收集氧氣；移：即氧氣收集滿后要先將導管從水槽中移出；熄：即熄滅酒精燈。答案：(1)D(2)A(3)E（4）C（5）B評析：本題主要考查氧氣制取的正確操作及注意事項，是考查氣體制取的一個重點，要熟記“查、裝、定、點、收、移、熄”七字口訣，同時注意操作的注意事項。題型為選擇題、填空題、實驗探究題?！鹋e一反三4.通過一年的化學學習，應該知道有多種途徑可以制取氧氣。如：A.電解水B.分離空氣C.加熱高錳酸鉀D.分解過氧化氫E.；(1)相信你在E處還可以寫出另一種制取氧氣的方法；(2)若用上圖裝置加熱高錳酸鉀制取氧氣：寫出標號儀器的名稱①；②；實驗結束，停止加熱時要先把導管移出水面，其理由是，此時發(fā)現(xiàn)水槽中的水變成了淺紫紅色，你認為產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因可能是；(3)若分解過氧化氫制取氧氣，供選用的裝置如下：甲乙丙要得到平穩(wěn)的氧氣流，應選用的發(fā)生裝置是（選填“甲”或“乙”）；若用丙裝置干燥生成的氧氣，丙中盛放的液體試劑是，氣體應從（選填“a”或“b”）端導入。考點五制取氧氣的綜合題【例5】結合下列圖示裝置，回答有關問題。（1）寫出編號所指儀器的名稱：a；b。用A裝置制取某種氣體的一個化學方程式為。（2）實驗室中，用加熱高錳酸鉀的方法制取氧氣，發(fā)生裝置可選用(填標號)；用向上排空氣法收集氧氣，應如何驗滿？。（3）如果改用過氧化氫分解制取氧氣。過氧化氫在常溫下分解緩慢，需要加入二氧化錳來加快反應放出氧氣的速度，二氧化錳是劑。如果將二氧化錳改為鐵銹，加入后也能加快反應放出氧氣的速度，反應后過濾出鐵銹可重復使用，你認為鐵銹是劑。（4）氫氣是最清潔的燃料，它的密度比空氣小，難溶于水，實驗室常用鋅粒與稀硫酸反應來制得。其化學方程式為。收集氫氣的裝置可選用或。(填標號)解析：本題主要考查了高錳酸鉀和過氧化氫制取氧氣的裝置、氧氣的收集方法、催化劑的知識，屬于綜合題。本題以實驗探究的題型給出，因此要注意解答的步驟。氧氣的收集既可用排水法，又可用向上排空氣法收集；過氧化氫制取氧氣不需要加熱，但常溫下分解緩慢。通過二氧化錳和鐵銹分別對過氧化氫分解反應加快的對比，分析即可得出的結論——二氧化錳和鐵銹都是該反應的催化劑。氫氣的密度比空氣小，難溶于水，所以可用排水法或向下排空氣法。答案：（1）試管；酒精燈2KClO3MnO2△2KCl+3O2↑（或2KMnO4△K2MnO4+MnO2+O2↑）（2）A；將帶火星的木條放在集氣瓶口，若木條復燃，則已滿（3）催化催化（4）Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑C；E評析：此類題主要考查制取氧氣所用的儀器名稱、主要操作步驟、裝置的選擇、催化劑以及計算等，題型多樣，主要是選擇題、簡答題、計算題、實驗題?！鹋e一反三5.過氧化氫俗稱雙氧水，可用過氧化鋇（BaO2）與稀硫酸反應來制備。過氧化氫與過氧化鋇都是過氧化物，過氧化物一般可用作氧化劑、漂白劑、供氧劑等。閱讀下文并回答有關問題：（1）實驗室可用過氧化氫溶液制取氧氣，其反應的化學方程式是，過氧化鋇還可以通過以下方式制備過氧化氫：BaO2+X+H2O==BaCO3↓+H2O2，其中物質X的化學式是。（2）過氧化鈉（Na2O2）也是一種過氧化物，潛水艇常用過氧化鈉作供氧劑，同時維持艇內空氣成分的穩(wěn)定，寫出這一反應的化學方程式。（3）由于過氧化鈉具有強氧化性，常用它將某些難溶礦石轉化為可溶性物質，例如三氧化二鉻Cr2O3與Na2O2高溫共熔得到鉻酸鈉Na2CrO4和氧化鈉Na2O，鉻酸鈉中鉻的化合價為，此反應的化學方程式是?！裰锌佳菥氁?、選擇題1.檢驗一集氣瓶里是否充滿氧氣，正確的方法是()A.將帶有火星的小木條伸入集氣瓶內B.將燒紅的木炭緩慢的伸入集氣瓶內C.將燃著的木條伸入集氣瓶內D.將帶火星的木條放在集氣瓶口2.（2022·茂名）下列說法正確的是()A．空氣是混合物，其中氧氣質量約占空氣質量的五分之一B．O2能跟所有物質發(fā)生氧化反應C．CO和C都具有還原性，可用于冶金工業(yè)D．香煙的煙氣中含有二氧化碳等多種有毒物質3.氧氣跟世間萬物如影隨形。下列關于氧氣說法正確的是()A.氧氣從淡藍色液體變成無色氣體發(fā)生了化學變化B.硫在氧氣中燃燒產(chǎn)生淡藍色火焰，并有無色刺激性氣味氣體產(chǎn)生C.氧氣可用于動植物呼吸、醫(yī)療急救、作燃料切割金屬等D.用帶火星的木條可以檢驗氧氣4.下列現(xiàn)象發(fā)生中，既經(jīng)過了緩慢氧化的變化，又經(jīng)過了劇烈氧化的變化是()A.食物的腐敗B.鋼鐵生銹C.汽油遇火燃燒D.白磷自燃5.下列含氧化合物中，不需要加熱就能夠直接產(chǎn)生O2的是()6.氧氣的下列用途中利用氧氣可以維持呼吸這一性質的是()①氣焊；②動植物呼吸；③醫(yī)療；④潛水；⑤宇航A.①②③B.①③④C.①②③④D.②③④⑤7.（2022·陜西）對以下三個化學反應的分析正確的是()C＋O2點燃CO24P＋5O2點燃2P2O5CH4＋2O2點燃CO2＋2H2O A．反應物均是單質 B．生成物均是氧化物 C．生成物均是氣體 D．反應時均產(chǎn)生藍色火焰8.實驗室制取和收集氧氣要用到的一組儀器是()A.集氣瓶、試管、鐵架臺、酒精燈、導管B.集氣瓶、藥匙、導管、膠頭滴管C.集氣瓶、漏斗、量筒、鐵架臺D.酒精燈、蒸發(fā)皿、燒杯、石棉網(wǎng)9.（2022·貴港）下列圖示的實驗操作正確的是()10.三峽工地氣焊時急需大量氧氣，你認為工人們制取氧氣選用的最好方法是()A.用過氧化氫與二氧化錳的混合物B.分離液態(tài)空氣C.加熱氯酸鉀與二氧化錳的混合物制氧氣D.加熱高錳酸鉀11.（2022·益陽）有一種氣體，維系著所有動物的生命，但有種微生物沒有它卻能很好的生存。組成這種氣體的元素在地殼中的含量為第一位。請你指出這種氣體()12.下列各物質反應后，都能生成氧氣，你認為其中最適合潛水艇里供給氧氣的反應物是()△K2MnO4+MnO2+O2↑MnO22H2O+O2↑+2CO2====2Na2CO3+O2↑通電2H2↑+O2↑二、填空題13.工業(yè)制取大量氧氣的原理是分離液態(tài)空氣，其方法是將空氣加壓降溫成液態(tài)空氣，然后略微升溫，其中先逸出的是(已知氧氣的沸點是-183℃，氮氣的沸點是-196℃)，這一變化屬于變化(填“物理”或“化學”)。14.（1）通過以下兩種操作都可以產(chǎn)生氧氣：①把二氧化錳加入裝有過氧化氫(H2O2)溶液的試管中；②把過氧化氫溶液緩緩加入盛有少量二氧化錳的試管中。欲得到平穩(wěn)的氧氣流，你認為應選用的操作是(填序號)。(2)用二氧化錳和一定量的過氧化氫溶液制氧氣時，所用二氧化錳的量偏多，你認為所制得的氧氣質量。15.高鐵酸鉀(K2FeO4)是具有紫色光澤的微細結晶粉末，它的氧化性超過高錳酸鉀，是一種集氧化、殺菌、滅藻的新型、高效的多功能水處理劑。干燥的高鐵酸鉀在198℃以下是穩(wěn)定的，受熱易分解為氧化鐵、金屬氧化物和氧氣。根據(jù)上述信息，請回答下列問題：(1)高鐵酸鉀的物理性質是；(2)保存高鐵酸鉀時應注意；(3)寫出高鐵酸鉀受熱分解的化學方程式。16.化學興趣小組利用課余時間自制氧氣，有同學從家里拿來了洗臉盆并盛了半盆自來水，用罐頭瓶（帶玻璃片）裝滿水倒放入臉盆中準備收集氣體，還有同學從化工試劑商店買來了高錳酸鉀作原料。由于自帶儀器不夠用，又有同學準備從學校化學實驗室借用一些儀器。問：①還需借用的儀器有；②檢驗收集的氣體是O2的方法是。17.根據(jù)下列實驗裝置圖，回答問題：ABC實驗室除了利用高錳酸鉀或過氧化氫兩種藥品來制取氧氣外，還常用加熱氯酸鉀和二氧化錳固體混合物的方法制取氧氣，你認為應選用上述實驗裝置中的是(填裝置代號)；欲從完全分解后的殘渣中回收二氧化錳(難溶于水)，其操作步驟是：溶解、、烘干；若用向上排空氣法收集氧氣，檢驗是否收集滿的方法是：將帶火星的木條放在，觀察木條是否復燃。18.質量分數(shù)為5％的醫(yī)用雙氧水難分解；但在雙氧水中加入鐵銹，H2O2就會迅速分解成氧氣和水，反應結束后過濾出的鐵銹可重復使用。小雯同學將該反應用于實驗室制取氧氣，實驗所用裝置如下圖所示：(1)儀器①的名稱是，儀器②的名稱是；(2)鐵銹是該反應的劑；(3)為保證收集到不含空氣的氧氣，小雯所用的收集裝置是(填字母序號)；(4)該方法與用高錳酸鉀制取氧氣相比，優(yōu)點是。三、簡答題19.指出下列圖示中有關氧氣的實驗裝置或實驗操作中的一處明顯錯誤。（1）；（2）；（3）；（4）。20.右圖是實驗室制取氧氣的實驗裝置圖，按下列要求填寫內容。(1)寫出標號儀器的名稱：①；②；③；(2)制氣前檢驗裝置氣密性的方法是；(3)寫出實驗中除加熱和正確使用酒精燈之外的兩條導致實驗失敗或影響結果的注意事項：①；②；(4)在用分解氯酸鉀制氧氣時，若氧氣收集的速度很緩慢，其原因可能是(寫兩條)；①；②；(5)寫出實驗室制氧氣的一個化學方程式：。21.(2022·北京)實驗制取氣體所需裝置如下圖所示。請回答以下問題：（1）裝置中標“a”的儀器名稱是。（2）用高錳酸鉀制取氧氣時，所選用的發(fā)生裝置是（填字母序號，下同），收集裝置是C或。（3）用大理石和稀鹽酸制取二氧化碳時，所選用的發(fā)生裝置是，其反應的化學方程式為。該裝置還可用于制氧氣，其反應的化學方程式為。22.林林同學在探究酸的性質時，誤把H2O2溶液當作酸與Fe2O3粉末混合，發(fā)現(xiàn)有大量氣泡產(chǎn)生。他聯(lián)想到MnO2可作為H2O2分解的催化劑，那么，F(xiàn)e2O3能否作為H2O2分解的催化劑呢？請你一起參與探究，并填寫下列空白?！静孪搿縁e2O3能作為H2O2分解的催化劑。【實驗驗證】林林同學依次設計了三個實驗：實驗一：取一定量的H2O2溶液于試管中,觀察到有極少量氣泡產(chǎn)生，伸入帶火星的木條，沒有復燃。說明H2O2溶液常溫下緩慢分解。實驗二：在實驗一的試管中加入WgFe2O3粉末，有大量氣泡產(chǎn)生，然后伸入帶火星的木條，木條復燃。說明。實驗三：待反應結束后，將試管里的不溶物濾出，并洗滌、干燥、稱量,固體質量仍為Wg。說明。【實驗結論】甲同學認為，F(xiàn)e2O3粉末可以作為H2O2分解的催化劑?！痉此荚u價】乙同學認為要證明甲同學的結論正確，僅做