制取氧氣-分解過氧化氫、加熱氯酸鉀制取氧氣 （解析版）初二升初三化學(xué)銜接自學(xué)課

第12講制取氧氣——分解過氧化氫、加熱氯酸鉀制取氧氣【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.通過探究二氧化錳對過氧化氫分解的作用，體驗探究實驗的一般過程；學(xué)習(xí)控制變量的實驗方法，綜合分析實驗現(xiàn)象并歸納產(chǎn)生結(jié)論的科學(xué)方法。2.初步學(xué)習(xí)利用控制變量的思想設(shè)計對比實驗來探究物質(zhì)的性質(zhì)。3.通過認(rèn)識二氧化錳在過氧化氫分解過程中表現(xiàn)的性質(zhì)特點來構(gòu)建催化劑的概念；通過比較已掌握的化學(xué)反應(yīng)的文字表達(dá)式的異同點，歸納構(gòu)建分解反應(yīng)的概念。【基礎(chǔ)知識】1.分解過氧化氫制取氧氣①實驗原理：過氧化氫水+氧氣②藥品：二氧化錳（黑色粉末，難溶于水）二氧化錳（黑色粉末，難溶于水）過氧化氫溶液（無色液體）過氧化氫溶液（無色液體））也可以紅磚粉末或新鮮豬肝替代二氧化錳③實驗裝置圖④實驗步驟：查--裝---收---檢驗---驗滿⑤驗滿：將帶火星的木條放在集氣瓶口，若木條復(fù)燃，證明已收集滿。⑥注意事項（1）要將長頸漏斗下端管口伸入液面以下：防止氣體逸出。（2）收集氣體時，導(dǎo)管伸入到集氣瓶底部：有利于排盡空氣。（3）導(dǎo)管露出橡皮塞少許：利于氣體排出。2.探究分解過氧化氫中二氧化錳的作用純過氧化氫是淡藍(lán)色的黏稠液體，其水溶液俗稱“雙氧水”，為無色透明液體。在一般情況下會緩慢分解成水和氧氣，但分解速度極其慢。【提出問題】二氧化錳在反應(yīng)中起什么作用？【做出猜想】過氧化氫自身反應(yīng)，放出氧氣，二氧化錳只是加速了反應(yīng)進(jìn)行?！驹O(shè)計實驗】【實驗驗證】實驗編號現(xiàn)象分析①②帶火星的木條不復(fù)燃常溫下過氧化氫溶液分解很慢，放出的氧氣少，不足以使帶火星的木條復(fù)燃。③④加入二氧化錳后，帶火星的木條復(fù)燃二氧化錳加速了過氧化氫溶液的分解，放出的氧氣能使帶火星的木條復(fù)燃。⑤⑥重新加入過氧化氫溶液，帶火星的木條復(fù)燃。氧氣是過氧化氫產(chǎn)生的，二氧化錳只起加快產(chǎn)生氧氣的作用。實驗結(jié)束后將上述實驗最后溶液中的二氧化錳過濾，烘干，稱量質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)質(zhì)量與實驗相等?！镜贸鼋Y(jié)論】二氧化錳能加快過氧化氫制氧氣的速率，其本身未見變化。3.催化劑與催化作用①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，而本身質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)前后都沒有發(fā)生變化的物質(zhì)。②催化作用：催化劑在化學(xué)反應(yīng)中所起的作用。③判斷某種物質(zhì)是不是反應(yīng)的催化劑，需要從哪些方面來設(shè)計實驗進(jìn)行探究呢？4.加熱氯酸鉀制取氧氣5.分解反應(yīng)分析下面三個制取氧氣的反應(yīng)，它們有什么共同的特征？與化合反應(yīng)相比，有什么不同?分解反應(yīng)：由一種物質(zhì)生成兩種或兩種以上其他物質(zhì)的反應(yīng)叫做分解反應(yīng)。【考點剖析】考點一：分解過氧化氫中二氧化錳的作用例1.實驗室常用過氧化氫溶液制取氧氣，下列說法錯誤的是（）A.實驗前應(yīng)先檢查裝置氣密性 B.MnO2在反應(yīng)前后質(zhì)量和性質(zhì)不變C.收集氧氣可用向上排空氣法 D.將帶火星的木條置于集氣瓶口，木條復(fù)燃，證明氧氣已收集滿【答案】B【解析】A.實驗前應(yīng)首先檢查裝置的氣密性，以免裝置漏氣浪費藥品，所以選項正確；B.MnO2是催化劑，在反應(yīng)前后，其本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)都沒有發(fā)生變化，物理性質(zhì)可能改變，所以選項錯誤；C.氧氣密度比空氣大，可用向上排空氣法收集，所以選項正確；D.氧氣具有助燃性，氧氣的驗證方法是將帶火星的木條置于集氣瓶口，如果木條復(fù)燃則證明氧氣已滿，所以選項正確。故選B。考點二：催化劑與催化作用例2.

下列關(guān)于催化劑的說法正確的是A.催化劑必定加快反應(yīng)速率B.反應(yīng)前后催化劑的性質(zhì)一定不會發(fā)生改變C.在釀造工業(yè)和制藥工業(yè)，一般都要用酶作催化劑D.用氯酸鉀制取氧氣時，加入催化劑可使生成氧氣的質(zhì)量增加【答案】C【解析】A.催化劑在化學(xué)反應(yīng)中改變了化學(xué)反應(yīng)速率，可能加快反應(yīng)速率，也可能是減慢化學(xué)反應(yīng)速率，故A錯誤；B.催化劑在化學(xué)反應(yīng)中只改變化學(xué)反應(yīng)速率，自身質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變，但是物理性質(zhì)可能發(fā)生變化，故B錯誤；C.在釀造工業(yè)和制藥工業(yè)，一般都要用酶作催化劑，故C正確；D.催化劑只是改變了反應(yīng)速率，不影響生成物的質(zhì)量，故D錯誤；故選C?？键c三：分解反應(yīng)與合化反應(yīng)例3.下列反應(yīng)的表達(dá)式及基本反應(yīng)類型書寫均正確的是（）A.實驗室用氯酸鉀制氧氣:分解反應(yīng)B.硫在空氣中燃燒：氧化反應(yīng)C.鐵絲在氧氣中燃燒：化合反應(yīng)D.過氧化氫分解制氧氣：分解反應(yīng)【答案】C【解析】A.氯酸鉀制氧氣的符號表達(dá)式為，反應(yīng)物是一種，生成物是兩種，屬于分解反應(yīng)，故A不符合題意；B.該反應(yīng)的符號表達(dá)式書寫正確，反應(yīng)物是兩種，生成物是一種，屬于化合反應(yīng)，氧化反應(yīng)不屬于基本反應(yīng)類型，故B不符合題意；C.該反應(yīng)的符號表達(dá)式書寫正確，反應(yīng)物是兩種，生成物是一種，屬于化合反應(yīng)，故C符合題意；D.過氧化氫分解制氧氣的符號表達(dá)式為，反應(yīng)物是一種，生成物是兩種，屬于分解反應(yīng)，故D不符合題意。故選C?？键c四：制取氣體的一般思路例4.實驗室制取某些氣體的裝置如圖，下列說法錯誤的是

A.裝置①和④組合可以用于高錳酸鉀制取氧氣B.裝置②和⑤組合可以用于過氧化氫溶液制取氧氣C.裝置①和③組合可以用于氯酸鉀制取氧氣D.裝置②可以隨時添加液體藥品【答案】A【解析】A.實驗室制取氧氣可用加熱高錳酸鉀的方法，屬于固體加熱型，應(yīng)選用的發(fā)生裝置是①；氧氣密度比空氣的大，應(yīng)用向上排空氣法收集，故選項A錯誤；B.過氧化氫溶液制取氧氣，用固液常溫型發(fā)生裝置，應(yīng)選②；氧氣難溶于水，所以可以用排水集氣法收集氧氣，故選項B正確；C.氯酸鉀制取氧氣，屬于固體加熱型，應(yīng)選用的發(fā)生裝置是①；氧氣密度比空氣的大，應(yīng)用向上排空氣法收集，故選項C正確；D.裝置②中的長頸漏斗可以隨時添加液體藥品，故選項D正確；故選：A?！具^關(guān)檢測】1.實驗室用過氧化氫制氧氣的實驗中，應(yīng)加入少量二氧化錳作催化劑，下列關(guān)于二氧化錳說法中正確的是（）A.沒有二氧化錳，過氧化氫溶液無法分解B.二氧化錳能加快過氧化氫溶液的分解速率C.加入二氧化錳可以增加過氧化氫分解產(chǎn)生氧氣的質(zhì)量D.二氧化錳只能作過氧化氫分解的催化劑【答案】B【解析】A.二氧化錳是過氧化氫分解反應(yīng)的催化劑，能夠加快過氧化氫分解的速率，沒有二氧化錳，過氧化氫分解的速率慢一些，選項錯誤；B.二氧化錳是過氧化氫分解反應(yīng)的催化劑，能加快過氧化氫溶液的分解速率，選項正確；C.二氧化錳是過氧化氫分解反應(yīng)的催化劑，只能加快過氧化氫溶液的分解速率，不改變反應(yīng)中過氧化氫與氧氣的質(zhì)量關(guān)系，選項錯誤；D.二氧化錳不只能作過氧化氫分解的催化劑，還能夠作其它反應(yīng)的催化劑、反應(yīng)物或生成物，選項錯誤。故選B。2.如圖所示，用酵母粉催化分解雙氧水進(jìn)行氧氣的制取和檢驗的家庭小實驗，下列說法正確的是（）A.觸摸瓶身明顯發(fā)燙，說明該反應(yīng)放熱B.塑料瓶膨脹，只是因為反應(yīng)產(chǎn)生氣體C.將燃著木條伸入瓶內(nèi)檢驗有氧氣生成D.加入酵母粉會使生成氧氣的質(zhì)量增多【答案】A【解析】A.瓶身明顯發(fā)燙，說明該反應(yīng)放熱，故A正確；B.塑料瓶膨脹可能是反應(yīng)產(chǎn)生氣體，也有可能是塑料瓶受熱膨脹，故B錯誤；C.檢查有無氧氣生成，應(yīng)該用帶火星的木條伸入瓶內(nèi)，而不是用燃著的木條，故C錯誤；D.在該反應(yīng)中酵母粉是催化劑，根據(jù)催化劑的定義可知，酵母粉與生成氧氣質(zhì)量多少無關(guān)，只起催化作用，故D錯誤；故選A。3.已知下列四個反應(yīng)在一定條件下都能發(fā)生，其中屬于分解反應(yīng)的是（）A.氧化汞汞+氧氣 B.石灰石+鹽酸氯化鈣+二氧化碳+水C.酒精+氧氣水+二氧化碳 D.木炭+氧氣二氧化碳【答案】A【解析】A.氧化汞汞+氧氣，該反應(yīng)符合“一變多”的特征，屬于分解反應(yīng)，故選項正確；B.石灰石+鹽酸→氯化鈣+二氧化碳+水，該反應(yīng)的反應(yīng)物是兩種，不符合“一變多”的特征，不屬于分解反應(yīng)，故選項錯誤；C.酒精+氧氣水+二氧化碳，該反應(yīng)的反應(yīng)物是兩種，不符合“一變多”的特征，不屬于分解反應(yīng)，故選項錯誤；D.木炭+氧氣二氧化碳，該反應(yīng)符合“多變一”的特征，屬于化合反應(yīng)，故選項錯誤。故選A。4.下列有關(guān)氣體的制取裝置或?qū)嶒灢僮?，錯誤的是（）A.制取氧氣的發(fā)生裝置 B.收集氧氣C.檢驗氧氣是否已滿 D.檢查裝置氣密性【答案】B【解析】A.根據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件選擇發(fā)生裝置，用過氧化氫溶液和二氧化錳為原料制取氧氣，屬于固液體常溫下的反應(yīng)，正確；B.氧氣的密度比空氣大，會先聚集在集氣瓶的底部，從左側(cè)導(dǎo)管進(jìn)入，錯誤；C.檢驗氧氣是否收集滿的方法是將燃著的小木條放在集氣瓶口，木條復(fù)燃滿了，正確；D.檢查裝置的氣密性的方法是將儀器連接好后，將玻璃導(dǎo)管的一端放入水中，用雙手握住試管，觀察是否有氣泡冒出，如有氣泡冒出，則氣密性良好，正確。故選B。5.實驗室制取某些氣體的裝置如下圖。下列說法不正確的是（）A.為了防止漏氣，使用裝置②時，長頸漏斗下端需伸入液面以下B.用裝置組合①④或②③均可以制取氧氣C.用裝置③收集氧氣時，一般用帶火星的木條來驗滿D.用裝置組合⑥⑤組合可以制取氫氣，還可以控制反應(yīng)的發(fā)生與停止【答案】C【解析】A.用長頸漏斗向錐形瓶中加入液體時，長頸漏斗的下端要沒入液面，防止氣體從長頸漏斗直接溢出，正確；B.用高錳酸鉀制取氧氣可以選①④組合，用過氧化氫制取氧氣可以選擇②③或②④，正確；C.用排水法收集氧氣時，當(dāng)瓶口有氣泡冒出時說明已滿，一般不用帶火星的木條來驗滿，錯誤；D.制取氫氣的裝置用固液不加熱型裝置，收集用向下排空氣法收集，故D正確。故選C。6.用一定量的過氧化氫溶液和二氧化錳混合制取氧氣，下列分析不正確的是（）A.用裝置甲制取氧氣時，長頸漏斗的末端應(yīng)伸到液面以下B.乙實驗中A處帶火星木條不復(fù)燃，C處帶火星木條復(fù)燃C.乙實驗不能證明二氧化錳是過氧化氫分解的催化劑D.丙為該實驗的圖像【答案】D【解析】A.用裝置甲制取氧氣時，長頸漏斗的末端應(yīng)伸到液面以下，形成液封，防止反應(yīng)生成的氣體從長頸漏斗下端逸出，不符合題意；B.乙實驗中，常溫下，過氧化氫的分解速率很慢，故A處帶火星木條不復(fù)燃，加入二氧化錳，二氧化錳能加快過氧化氫的分解速率，故C處帶火星木條復(fù)燃，不符合題意；C.乙實驗中，加入二氧化錳后，帶火星的木條復(fù)燃，說明二氧化錳能加快過氧化氫的分解速率，要想證明二氧化錳是過氧化氫分解的催化劑，還需驗證化學(xué)反應(yīng)前后，二氧化錳的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變，不符合題意；D.過氧化氫在二氧化錳的催化下分解為水和氧氣，故過氧化氫的質(zhì)量應(yīng)逐漸減小至零，符合題意。故選D。7.在過氧化氫溶液的分解反應(yīng)中，二氧化錳能作催化劑。某化學(xué)興趣小組對此開展了進(jìn)一步的探究。[提出問題]在過氧化氫溶液的分解反應(yīng)中，除了二氧化錳，是否有其他物質(zhì)也能作催化劑？[查閱資料]在過氧化氫溶液的分解反應(yīng)中，氧化銅也能作催化劑。為了證明氧化銅也能作為分解過氧化氫的催化劑，該小組用天平稱量0.2g氧化銅，取5mL5%過氧化氫溶液于試管中，進(jìn)行如下實驗：有關(guān)該實驗的下列說法，正確的是（）I、步驟①和③中帶火星的木條都復(fù)燃。II、步驟②中產(chǎn)生大量氣泡。III、對比步驟②和③可說明氧化銅能加快過氧化氫的分解速率。IV、步驟④的操作是將反應(yīng)后的氧化銅進(jìn)行過濾、洗凈。V、步驟⑥中稱得固體質(zhì)量為0.2g。VI、去掉步驟⑦也能達(dá)到實驗?zāi)康?。A.I、II、IV、V B.II、III、V、VIC.II、IV、V D.III、IV、VI【答案】C【解析】I、步驟①中過氧化氫常溫時產(chǎn)生氧氣的很少，木條不會復(fù)燃，步驟③中加入了氧化銅會催化過氧化氫迅速分解產(chǎn)生氧氣，則帶火星的木條復(fù)燃；錯誤；II、步驟②中加入了氧化銅會催化過氧化氫迅速分解產(chǎn)生氧氣，產(chǎn)生大量氣泡；正確；III、步驟②中加入了氧化銅迅速產(chǎn)生了氧氣，步驟③中可以觀察到木條復(fù)燃；步驟①中過氧化氫常溫時產(chǎn)生氧氣的很少，木條不會復(fù)燃；則對比步驟①和③則可說明氧化銅能加快過氧化氫的分解速率；錯誤；IV、氧化銅難溶于水，則步驟④的操作是將反應(yīng)后的氧化銅進(jìn)行過濾、洗凈，得到氧化銅；正確；V、催化劑反應(yīng)前后本身的質(zhì)量不變，則步驟⑥中稱得固體氧化銅的質(zhì)量為0.2g和剛開始加入的質(zhì)量相等；正確；VI、催化劑反應(yīng)前后的化學(xué)性質(zhì)不變，則去掉步驟⑦驗證氧化銅的化學(xué)性質(zhì)不變，就不能達(dá)到實驗?zāi)康?；錯誤；故選C。8.催化劑在化工生產(chǎn)中具有重要而廣泛的應(yīng)用，生產(chǎn)化肥、農(nóng)藥、化工原料等都要使用催化劑，當(dāng)今約有90%以上的工業(yè)過程