2.3制取氧氣講義九年級(jí)化學(xué)人教版上冊(cè)

第二單元我們周圍的空氣3.3制取氧氣★知識(shí)點(diǎn)一、氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法1.藥品：（1）過(guò)氧化氫、二氧化錳（黑）H2O2MnO2（2）氯酸鉀（白）、二氧化錳。KClO3MnO2（3）高錳酸鉀（暗紫色）KMnO4原理：過(guò)氧化氫水+氧氣（2H2O22H2O+O2↑）高錳酸鉀錳酸鉀+二氧化錳+氧氣（2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑）氯酸鉀氯化鉀+氧氣（2KClO32KCl+3O2↑）3.裝置(以KMnO4制氧氣為例)發(fā)生裝置：酒精燈、鐵架臺(tái)、試管。收集裝置（排水法收集）：水槽、導(dǎo)氣管、集氣瓶。4.制取步驟：連接裝置→檢查其密性→裝入藥品→固定裝置→點(diǎn)燃酒精燈→加熱→收集氧氣→將導(dǎo)管移出水面→熄滅酒精燈?？梢院?jiǎn)記為：查、裝、定、點(diǎn)、收、離、熄。5.收集方法：排水法或向上排空氣法。6.驗(yàn)滿方法：將帶火星的木條放在集氣瓶口，若木條復(fù)燃，則收集滿。7.注意：a.鐵架臺(tái)的鐵夾應(yīng)夾在離試管口約1/3處。b.導(dǎo)管伸出橡皮塞少許，不能太長(zhǎng)。c.用KMnO4制氧氣時(shí)，試管口要放一團(tuán)棉花。目的是為了防止KMnO4粉末進(jìn)入導(dǎo)管。d.試管口略向下傾斜。目的是為了防止冷凝水回流到熱的試管底部，炸裂試管。e.排水法收集氧氣時(shí)，先將導(dǎo)管移出水面，再熄滅酒精燈。是為了防止水槽中的水倒吸入試管，使試管因驟冷而炸裂。f.排水法收集時(shí)，剛開(kāi)始有氣泡時(shí)不能立即收集，要等氣泡均勻冒出后才能開(kāi)始收集氣體。g.檢查氣密性的方法：將導(dǎo)管放入水中，用手握住試管，若導(dǎo)管口有氣泡，松開(kāi)手后，導(dǎo)管里形成一段水柱，則證明不漏氣。二、分解反應(yīng)（一變多）：AB=A+B三、催化劑：一變：改變其它物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率。二不變：催化劑的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后不變。注意：催化劑只改變反應(yīng)速率，不改變生成物的質(zhì)量多少?！舾淖兎磻?yīng)速率可以加快，也可能是減慢反應(yīng)速率。四、工業(yè)上制氧氣的方法：分離液態(tài)空氣。屬于物理變化。五、實(shí)驗(yàn)室用雙氧水制取氧氣的優(yōu)點(diǎn)：1、操作簡(jiǎn)單；2、不加熱，節(jié)約能源；3、反應(yīng)速率快；4、易回收二氧化錳。同步練習(xí)1．實(shí)驗(yàn)室用氯酸鉀制取氧氣的部分操作如圖所示，其中正確的是（）A．裝藥品 B．制備 C．收集 D．驗(yàn)滿2．已知MnO2可以催化H2O2的分解，現(xiàn)向一定量的H2O2溶液中加入少量的MnO2，充分反應(yīng)（忽略水的揮發(fā)）。下列圖象正確的是（）A．B．C．D．3．實(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀制純凈氧氣時(shí)，下列做法錯(cuò)誤的是（）A．在試管口放一團(tuán)棉花，防止高錳酸鉀粉末進(jìn)入導(dǎo)管 B．導(dǎo)管口開(kāi)始有氣泡放出時(shí)不要立即收集，避免收集到的氣體不純 C．用高錳酸鉀制取所需氧氣停止加熱時(shí)，要先熄滅酒精燈，然后再把導(dǎo)管移出水面 D．將收集滿氧氣的集氣瓶正放在桌面上4．關(guān)于“加熱高錳酸鉀制得并用排水法收集氧氣”的實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法中不正確的是（）A．取用高錳酸鉀時(shí)將其送入試管底部，目的是防止藥品打破試管 B．裝有高錳酸鉀的試管口要放一小團(tuán)棉花，目的是防止藥品進(jìn)入導(dǎo)管 C．等到導(dǎo)管排出的氣泡均勻時(shí)再開(kāi)始收集，目的是使收集的氧氣更純凈 D．反應(yīng)結(jié)束時(shí)先將導(dǎo)管移出水面再停止加熱，目的是防止水倒吸炸裂試管5．下圖是“用過(guò)氧化氫制取氧氣”實(shí)驗(yàn)的主要操作步驟，其中正確的是（）A．檢查裝置氣密性 B．加入藥品 C．收集氣體 D．驗(yàn)滿6．某同學(xué)通過(guò)加熱混有二氧化錳的氯酸鉀固體制取氧氣并用排水法收集氣體時(shí)，試管炸裂了。造成試管炸裂的原因可能是下列選項(xiàng)中的（）①?zèng)]有給試管均勻預(yù)熱；②試管外壁有水滴；③試管口沒(méi)有略向下傾斜；④先熄滅酒精燈后將導(dǎo)管從水中取出；⑤用了帶火星的木條去檢驗(yàn)氣體A．①⑤ B．①③⑤ C．①②③④ D．①②③④⑤7．在化學(xué)反應(yīng)中，催化劑（）A．質(zhì)量減小B．在反應(yīng)后化學(xué)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(xué)反應(yīng)速率8．用雙氧水制取氧氣時(shí)，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(huì)減少D．放出的氧氣不純9．在用加熱氯酸鉀和二氧化錳混合物的方法制取氧氣時(shí)，某實(shí)驗(yàn)小組的四位同學(xué)，將反應(yīng)過(guò)程中二氧化錳在混合物里的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（n%）隨時(shí)間的變化，繪制成了下列圖像，你認(rèn)為其中符合實(shí)際的是（）ABCD10.為尋找常溫下能加速過(guò)氧化氫分解的物質(zhì)，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)比較它們的效果，設(shè)計(jì)了下圖所示的實(shí)驗(yàn)，在四組對(duì)比實(shí)驗(yàn)中，效果較差的是（）第一組第二組第三組第四組A．第一組同時(shí)實(shí)驗(yàn)，觀察比較反應(yīng)過(guò)程中兩個(gè)氣球體積的變化B．第二組同時(shí)實(shí)驗(yàn)，觀察比較反應(yīng)過(guò)程中兩者產(chǎn)生氣泡的快慢C．第三組分兩次實(shí)驗(yàn)，看木條是否能復(fù)燃D．第四組分兩次實(shí)驗(yàn)，比較收集一定體積的氣體所需要的時(shí)間11．比較、推理是化學(xué)學(xué)習(xí)常用的方法，以下是根據(jù)一些反應(yīng)事實(shí)推導(dǎo)出的影響化學(xué)反應(yīng)的因素，其中說(shuō)法不合理的是（）序號(hào)化學(xué)反應(yīng)事實(shí)影響化學(xué)反應(yīng)的因素A鐵絲在空氣中很難燃燒，而在氧氣中能劇烈燃燒反應(yīng)物濃度B碳在常溫下不與氧氣發(fā)生反應(yīng)，而在點(diǎn)燃時(shí)能與氧氣反應(yīng)反應(yīng)溫度C雙氧水在常溫下較難分解，而在加入二氧化錳后迅速分解催化劑D銅片在空氣中很難燃燒，銅粉在空氣中較易燃燒反應(yīng)物的種類12.過(guò)氧化氫以二氧化錳為催化劑可迅速分解產(chǎn)生水和氧氣?，F(xiàn)欲制得干燥而純凈的氧氣，可采用下圖裝置：裝置A中，容器內(nèi)盛有二氧化錳，從長(zhǎng)頸漏斗中逐滴加入30%過(guò)氧化氫溶液。（1）寫(xiě)出圖中標(biāo)有字母的儀器的名稱：a________，b________。（2）寫(xiě)出裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)文字表達(dá)式__________________________________；（3）裝置B中的藥品是______，其作用是______________________________；（4）檢驗(yàn)裝置C中氧氣是否充滿的方法是______________________________。13.(2019·山東濰坊中考)化學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)。請(qǐng)根據(jù)下列實(shí)驗(yàn)裝置完成有關(guān)問(wèn)題:(1)寫(xiě)出B中標(biāo)號(hào)①儀器的名稱:,實(shí)驗(yàn)室用加熱高錳酸鉀的方法制取氧氣,發(fā)生裝置可選擇(填字母),該反應(yīng)的化學(xué)方程式是,該裝置有一處不足之處是。

(2)用裝置F收集一瓶O2,驗(yàn)滿時(shí)應(yīng)將帶火星的木條放在(填“a”或“b”)處。

(3)將裝置G傾斜使兩種藥品混合,即可制得氣體。下列制取氣體的方法可選用裝置G的是。

A.用鋅和稀硫酸反應(yīng)制取氫氣B.加熱氯酸鉀和二氧化錳的混合物制取氧氣C.用過(guò)氧化氫溶液和二氧化錳反應(yīng)制取氧氣D.加熱無(wú)水醋酸鈉和堿石灰的固體混合物制取甲烷14.(2019·江蘇常州中考)某化學(xué)興趣小組利用如圖裝置進(jìn)行氧氣的制取和性質(zhì)實(shí)驗(yàn)。(1)儀器a的名稱是。

(2)實(shí)驗(yàn)中,點(diǎn)燃酒精燈后,可觀察到硫粉在氧氣中燃燒呈現(xiàn)色火焰;裝置C中的現(xiàn)象是。

(3)裝置D的作用是(用化學(xué)方程式表示)。

(4)為了證明裝置C中出現(xiàn)的現(xiàn)象不是由氧氣造成的,在不改變裝置的情況下,操作方法是,并觀察裝置C中的現(xiàn)象。

15.實(shí)驗(yàn)室常用二氧化錳催化過(guò)氧化氫溶液分解的方法制取氧氣。該實(shí)驗(yàn)速率快,產(chǎn)物無(wú)污染。某實(shí)驗(yàn)小組進(jìn)行了如下探究?！咎骄繉?shí)驗(yàn)】書(shū)本介紹了除了用二氧化錳外,硫酸銅溶液也可以催化過(guò)氧化氫溶液的分解,查閱資料得知,氯化鐵溶液也可以催化過(guò)氧化氫溶液的分解。那么,硫酸銅溶液和氯化鐵溶液催化的效果怎么樣呢?請(qǐng)根據(jù)下表四組實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,回答下面問(wèn)題。序號(hào)催化劑實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論1FeCl3溶液向5mL4%的H2O2溶液,滴5滴0.1%FeCl3溶液試管中產(chǎn)生大量氣泡FeCl3溶液對(duì)H2O2的分解有較好的催化效果2FeCl3溶液向5mL12%的H2O2溶液,滴5滴0.1%FeCl3溶液試管中有適量氣泡3CuSO4溶液向5mL4%的H2O2溶液,滴5滴0.1%CuSO4溶液試管中產(chǎn)生少量氣泡CuSO4溶液對(duì)H2O2的分解催化效果一般4CuSO4溶液向5mL12%的H2O2溶液,滴5滴0.1%CuSO4溶液試管中氣泡量很少【思考分析】(1)CuSO4屬于(填“酸”或“堿”或“鹽”)。

(2)請(qǐng)你寫(xiě)出用二氧化錳催化過(guò)氧化氫溶液分解的反應(yīng)方程式:。

(3)通過(guò)實(shí)驗(yàn)(填序號(hào))可以比較硫酸銅溶液和氯化鐵溶液催化過(guò)氧化氫溶液分解的效果。

(4)請(qǐng)你從上面的實(shí)驗(yàn),選擇一組合適的藥品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室制取氧氣,%H2O2溶液,(填催化劑的種類和濃度)。

(5)從上面的實(shí)驗(yàn)中,你還能得到什么結(jié)論。

【拓展延伸】(6)在老師的鼓勵(lì)下,同學(xué)們繼續(xù)探究FeCl3溶液中到底是哪種粒子催化H2O2的分解,請(qǐng)你設(shè)計(jì)一組實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究。

(7)另一名同學(xué)了解到,加熱也可促進(jìn)過(guò)氧化氫溶液的分解,于是進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn),分別取5mL12%的H2O2溶液于試管中進(jìn)行水浴加熱,步驟和現(xiàn)象如下:序號(hào)加熱耗時(shí)水浴溫度分解現(xiàn)象112分65℃少量氣泡215分74℃明顯氣泡321分87℃大量氣泡根據(jù)該同學(xué)的探究,試分析回答,為什么實(shí)驗(yàn)室通常不用加熱過(guò)氧化氫溶液的方法制氧氣?(兩點(diǎn)理由):

16.(2019·福建中考)(科學(xué)探究)某興趣小組開(kāi)展“測(cè)定密閉容器中某種氣體的體積分?jǐn)?shù)”的探究實(shí)驗(yàn)?！緦?shí)驗(yàn)1】按圖1所示裝置,用紅磷燃燒的方法測(cè)定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)?！緦?shí)驗(yàn)2】按圖2所示裝置,在集氣瓶?jī)?nèi)壁用水均勻涂附鐵粉除氧劑(其中輔助成分不干擾實(shí)驗(yàn)),利用鐵銹蝕原理測(cè)定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)。(1)實(shí)驗(yàn)1中,紅磷燃燒的主要現(xiàn)象是。紅磷熄滅后,集氣瓶冷卻至室溫,打開(kāi)K,水能倒吸入集氣瓶的原因是。

(2)為提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性,以上兩個(gè)實(shí)驗(yàn)都需要注意的事項(xiàng)是(寫(xiě)一點(diǎn))。

(3)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,連接數(shù)字傳感器,測(cè)得實(shí)驗(yàn)1、實(shí)驗(yàn)2中氧氣的體積分?jǐn)?shù)隨時(shí)間變化的關(guān)系分別如圖3、圖4所示。依據(jù)圖3、圖4信息,(填“實(shí)驗(yàn)1”或“實(shí)驗(yàn)2”)的測(cè)定方法更準(zhǔn)確,判斷依據(jù)是。

(4)結(jié)合你的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn),若要尋找紅磷或鐵粉除氧劑的替代物,用圖1或圖2裝置測(cè)定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù),該替代物應(yīng)滿足的條件是(寫(xiě)兩點(diǎn))。

【實(shí)驗(yàn)3】測(cè)定用排空氣法收集到的集氣瓶中二氧化碳的體積分?jǐn)?shù)。(5)甲同學(xué)設(shè)計(jì)圖5所示裝置進(jìn)行測(cè)定。濃NaOH溶液的作用是(用化學(xué)方程式表示)。

(6)乙同學(xué)提出,僅利用圖6所示裝置,在不添加其他試劑的前提下,也能測(cè)得集氣瓶中二氧化碳的體積分?jǐn)?shù)。為達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?操作方法是。1．【答案】C。2．【答案】B。3．【答案】C。4．【答案】A。5．【答案】A。6．【答案】C。7．【答案】D8．【答案】B9．【答案】C10.【答案】C11．【答案】D12.【答案】（1）錐形瓶；集氣瓶；（2）過(guò)氧化氫水＋氧氣；（3）濃硫酸；干燥氧氣；（4）將一根帶火星的木條放在集氣瓶口。13.【答案】(1)錐形瓶A2KMnO4eq\o(,\s\up5(△))K2MnO4+MnO2+O2↑試管內(nèi)導(dǎo)管口沒(méi)有棉花團(tuán)(2)b(3)AC14.【答案】(1)分液漏斗(2)藍(lán)紫溶液褪色(3)2NaOH+SO2Na2SO3+H2O(4)點(diǎn)燃酒精燈前先通一段時(shí)間氧氣15.【答案】(1)鹽(2)2H2O2eq\o\ac(\s\up6(MnO2),\s\up1(───),\s\do1(───),\s\do6(△))2H2O+O2↑(3)1和3(或2和4)(4)4