課題3-制取氧氣經(jīng)典講義

課題3制取氧氣一、實驗室制法1、高錳酸鉀制取氧氣a.實驗原理：高錳酸鉀eq\o(\s\up5(加熱),\s\do2(——→))錳酸鉀+二氧化錳+氧氣KMnO4K2MnO4MnO2O2b.實驗裝置c.實驗步驟：a).查：將導管的一端浸入水槽中，用手緊握試管外壁，若水中的導管口有氣泡冒出，證明裝置不漏氣。松開手后，導管口出現(xiàn)一段水柱。b).裝：按粉末狀固體取用的方法（藥匙或紙槽）。c).定：先下后上，從左到右的順序。d).點：先使試管均勻受熱，后在反應物部位用酒精燈外焰由前向后加熱。e).收：若用排水集氣法收集氣體，當氣泡均勻冒出時再收集；或向上集氣法。f).離：移離導氣管。g).熄：熄滅酒精燈d.注意事項：a).試管口要略微向下傾斜：防止生成的水回流，使試管底部破裂。b).導氣管伸入發(fā)生裝置內(nèi)要稍露出橡皮塞：有利于產(chǎn)生的氣體排出。c).試管口塞一團棉花：防止高錳酸鉀粉末進入導氣管，污染制取的氣體和水槽中的水。d).排氣法收集氣體時，導氣管要伸入接近集氣瓶底部：有利于集氣瓶內(nèi)空氣排出，使收集的氣體更純。e).實驗結(jié)束后，先將導氣管移出水面，然后熄滅酒精燈：防止水槽中的水倒流，炸裂試管。e.優(yōu)缺點：用KMnO4制O2的優(yōu)點是不用催化劑，加熱分解的溫度要比KClO3法低，操作方便、安全，適于學生分組實驗。但由于KMnO4中的氧不能全部放出，故反應物的利用率較低。2、雙氧水（過氧化氫）制取氧氣二氧化錳實驗原理：二氧化錳過氧化氫（H2O2）————→水（H2O）+氧氣（O2）b.實驗裝置c.注意事項：a).分液漏斗可以用長頸漏斗代替，但其下端應該深入液面以下，防止生成的氣體從長頸漏斗中逸出；b).導管只需略微伸入試管塞c).氣密性檢查：用止水夾關閉，打開分液漏斗活塞，向漏斗中加入水，水面不持續(xù)下降，就說明氣密性良好。d).裝藥品時，先裝固體后裝液體e).該裝置的優(yōu)點：可以控制反應的開始與結(jié)束，可以隨時添加液體。e.優(yōu)點：H2O2制O2不用加熱，常溫下即可反應，另外，反應后的產(chǎn)物除了O2外，其余都是H2O，不無安環(huán)境，值得提倡。氯酸鉀制取氧氣a.實驗原理：氯酸鉀(二氧化錳為催化劑)eq\o(\s\up5(加熱),\s\do2(——→))氯化鉀+氧氣KClO3MnO2KClO2b..實驗裝置總結(jié)：若固體（或固體+固體）加熱生成氣體，選用高錳酸鉀制氧氣裝置；若固體+液體常溫下制取氣體，選用雙氧水制取氧氣裝置。催化劑：在化學反應中能改變其他物質(zhì)的反應速率，但本身的化學性質(zhì)和質(zhì)量在反應前后沒有發(fā)生變化的物質(zhì)?？諝饪諝饪諝饪諝獬ザ趸几稍锏獨庖簯B(tài)空氣降溫加壓升溫-196℃液態(tài)氧升溫-183℃氧氣（1）具體過程（2）注意：該過程是物理變化補充練習測試題：（1）從液態(tài)空氣分離氮氣和氧氣，為什么得到的是氣態(tài)氮和液態(tài)氧？（2）用氧炔焰焊接和切割金屬時，發(fā)生三種變化：乙炔在氧氣中燃燒；焊接處金屬與金屬焊條熔化、冷卻后凝固在一起；切割處的金屬在高溫下被氧氣氧化除去。這三種變化哪些是物理變化？哪些是化學變化？（3）從液態(tài)空氣、高錳酸鉀、雙氧水、氯酸鉀四種物質(zhì)制氧氣時，各物質(zhì)發(fā)生的是物理變化還是化學變化？為什么？（4）空氣中有氧氣，帶余燼的木條伸入裝有空氣的集氣瓶，木條是否會復燃？為什么？【練習】 1.實驗室常用下列裝置來制取氧氣：(1)寫出圖中有標號儀器的名稱：a、b；(2)用雙氧水和二氧化錳來制取氧氣時，可選用的發(fā)生裝置是(填序號)，其中二氧化錳起作用。(3)用高錳酸鉀制取氧氣時，發(fā)生反應的化學方程式為。(4)用E裝置收集氧氣的依據(jù)是，檢驗氧氣是否集滿的方法是。2.結(jié)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.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：。

4.實驗室常用下列裝置研究氣體的制取和性質(zhì)，根據(jù)所學知識回答下列問題。(1)寫出實驗室制取氧氣的一個化學方程式。利用該反應制取氧氣，發(fā)生裝置應選____________(填序號，下同)。(2)一氧化氮氣體難溶于水，在空氣中容易發(fā)生下列反應2NO+O2==2NO2，則收集一氧化氮氣體時不能用的裝置是(填序號)____________。(3)按圖F作細鐵絲在氧氣中燃燒的實驗，我觀察到的現(xiàn)象有____________(只答一條)，其相關的化學方程式是____________。(4)實驗室里將制得的二氧化碳氣體通入澄清石灰水中，始終未出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象，可能的原因是____________。

A.濃硫酸 B.氫氧化鈉溶液C.生石灰D.氯化鈉固體

5.通過學習，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)若用右圖裝置加熱高錳酸鉀制取氧氣：寫出標號儀器的名稱①②；實驗結(jié)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；6.過氧化氫（化學式H2O2）溶液在二氧化錳作催化劑的條件下能迅速分解生成氧氣，分液漏斗可以通過調(diào)節(jié)塞來控制液體的滴加速度?；卮鹣铝兄迫⊙鯕獾膯栴}：（1）分液漏斗中應放入的物質(zhì)是，錐形瓶中應放入的物質(zhì)是。（2）寫出該方法制取氧氣反應的文字表達式為；要收集一瓶純凈的氧氣，最好選擇裝置（填字母）。（3）某同學在觀察到錐形瓶內(nèi)有大量氣泡時，開始用B裝置收集氧氣，過一段時間后，用帶火星的木條伸入瓶口、瓶中和瓶底，都未見木條復燃。其原因可能是。（4）錐形瓶中的反應很劇烈，請?zhí)岢鰧嶒灠踩⒁馐马棧ㄌ罹幪枺＂倏刂埔后w的滴加速度②用體積較小的錐形瓶③加熱錐形瓶7.甲同學在用雙氧水制取氧氣時，誤把Fe2O3粉末當成MnO2放入雙氧水中，發(fā)現(xiàn)也有大量氣泡產(chǎn)生。他意識到這個錯誤后，聯(lián)想到MnO2可作為H2O2分解的催化劑，那么Fe2O3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?！緦嶒烌炞C】甲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(jié)束后，將試管里的不溶物濾出，并洗滌、干燥、稱量,固體質(zhì)量仍為Wg。說明____________________________________________。【實驗結(jié)論】甲同學認為，F(xiàn)e2O3粉末可以作為H2O2分解的催化劑。寫出該反應的文字表達式____________________________________________?！痉此荚u價】乙同學認為要證明甲同學的結(jié)論正確，僅做這三個實驗還不充分，需要再補充一個探究實驗。該實驗是__________________________________?！就卣埂肯卤硎潜瑢W探究影響H2O2分解因素時所記錄的部分數(shù)據(jù),通過對數(shù)據(jù)的分析,你能得出的結(jié)論是_______________________________________________，用足量等體積H2O2溶液制取相同體積O2所需的時間:濃度時間（min）催化劑30％H2O2溶液15％H2O2溶液5％H2O2溶液加入WgMnO20.20.82.0加入WgFe2O37.09.016.0鞏固提高：一、選擇題：1、與二氧化錳顏色相同的物質(zhì)是A.氧化鎂 B.四氧化三鐵 C.高錳酸鉀 D.紅磷2、下列物質(zhì)里含有氧氣的是A.二氧化錳 B.氯酸鉀 C.空氣 D.氧化鎂3、用雙氧水制取氧氣時，若忘記加二氧化錳，其結(jié)果是A.不放出氧氣B.放出氧氣速率慢C.放出氧氣總量會減少D.放出的氧氣不純4、工業(yè)制氧氣，利用分離液態(tài)空氣的方法，此方法利用了A.分解反應B.化合反應C.氧化反應 D.液態(tài)氧和液態(tài)氮的沸點不同5、下列變化中，既不屬于化合反應，也不屬于分解反應的是（）A.硫在空氣中燃燒B.石蠟在空氣中燃燒C.過氧化氫分解生成水和氧氣D.鐵絲在空氣中燃燒6、在化學反應中，催化劑（）A.質(zhì)量減小B.在反應后化學性質(zhì)發(fā)生了變化C.質(zhì)量增加D.能改變其它物質(zhì)的化學反應速率7、檢驗集氣瓶里的氧氣是否收集滿，應將帶火星的木條（）A.插入集氣瓶中 B.插入集氣瓶底 C.放在集氣瓶口 D.都可以8、下列有關氧氣的說法錯誤的是（）A.用帶火星的木條可以檢驗氧氣B.用加熱高錳酸鉀的方法可以制取氧氣C.魚類能在水中生存，證明氧氣易溶于水D.鐵絲能在氧氣中燃燒，火星四射，產(chǎn)生黑色固體9、將混有少量高錳酸鉀的氯酸鉀晶體，放入試管中加熱，完全反應后，試管中剩余物共有（）A.2種 B.3種 C.4種 D.5種10、實驗室用高錳酸鉀制取氧氣分為下列幾個步驟：①點燃酒精燈，加熱試管；②檢驗裝置的氣密性；③將高錳酸鉀裝入試管，試管口塞入一團棉花，用帶導管的橡皮塞塞緊試管，并把試管固定在鐵架臺上；④用排水法收集氧氣；⑤熄滅酒精燈；⑥將導管從水槽中取出。正確的操作順序是（）A、②①③④⑤⑥ B、③②①④⑥⑤ C、②③①④⑤⑥ D、②③①④⑥⑤11、用如圖所示的裝置制取氣體，需滿足的條件是（)①反應物是固體②反應需要加熱③制取的氣體不易溶于水④制取的氣體密度比空氣大⑤制取的氣體能與空氣中的氧氣反應。A.①②③④⑤ B.②④⑤ C.①② D.①②③12、在用加熱氯酸鉀和二氧化