第07講制取氧氣（學生版）-2022年新九年級化學暑假課（人教版）

第07第07講制取氧氣知識導航知識導航課前引入高海拔攀登高海拔攀登時，空氣稀薄帶來的缺氧，會造成人體各項技能的全面下降，危害到攀登者；人們在潛水時，無法像魚兒一樣在水中自由呼吸。在這種場景下，經(jīng)常需要用到輔助氧氣瓶。你知道氧氣是如何制備的嗎？知識預習知識預習一、氧氣的實驗室制法在實驗室里，常采用加熱___________、分解___________或加熱___________的方法制取氧氣。二、加熱高錳酸鉀制氧氣實驗把少量高錳酸鉀裝入試管中，并在試管口放一團棉花，用帶有導管的塞子塞緊試管。把少量高錳酸鉀裝入試管中，并在試管口放一團棉花，用帶有導管的塞子塞緊試管。（1）加熱試管，用排水法收集一瓶氧氣。（2）把帶有火星的木條伸入集氣瓶中，觀察有什么現(xiàn)象發(fā)生。實驗操作實驗現(xiàn)象（1）（2）思考與交流：為什么要在試管口放一團棉花？【實驗結論】高錳酸鉀是一種暗紫色的固體，它受熱時，分解出氧氣，同時還有錳酸鉀和二氧化錳生成：_____________________________________________________________三、分解過氧化氫制氧氣過氧化氫溶液在常溫下可以分解放出氧氣，但是，在利用過氧化氫溶液分解制取氧氣時，通常還要放入少量二氧化錳，這是為什么呢?實驗探究——分解過氧化氫制氧氣的反應中二氧化錳的作用1.1.實驗操作（1）在試管中加入5mL5%過氧化氫溶液，把帶火星的木條伸入試管，觀察現(xiàn)象。（2）向上述試管中加入少量二氧化錳，把帶火星的木條伸入試管。觀察現(xiàn)象(如圖215)。（3）待上述試管中沒有現(xiàn)象發(fā)生時，重新加入過氧化氫溶液，并把帶火星的木條伸入試管，觀察現(xiàn)象。待試管中又沒有現(xiàn)象發(fā)生時，再重復上述操作，觀察現(xiàn)象。2.分析與討論(1)在實驗(1)和(2)中木條是否復燃?發(fā)生這種現(xiàn)象的原因可能是什么?(2)在實驗(3)的重復實驗中，反應后二氧化錳有無變化?(3)綜合分析實驗(1)~(3)中所觀察到的現(xiàn)象，你認為二氧化錳在過氧化氫分解的反應中起了什么作用?實驗操作實驗現(xiàn)象現(xiàn)象分析（1）（2）（3）結論四、催化劑在實驗(3)中，實驗重復多次，每次只消耗了過氧化氫，二氧化錳好像永遠用不完。如果在實驗前用精密的天平稱量二氧化錳的質量，實驗后把二氧化錳洗凈、干燥，再稱量，你會發(fā)現(xiàn)它的質量_____________________。把它再加到過氧化氫溶液中，還可以加速過氧化氫分解。這種在化學反應里能__________________________，而本身的____________和____________在反應前后都沒有發(fā)生變化的物質叫做催化劑(又叫觸媒)。催化劑在化學反應中所起的作用叫做催化作用。硫酸銅溶液等對過氧化氫的分解也具有催化作用。催化劑在化工生產(chǎn)中具有重要而廣泛的應用，生產(chǎn)化肥、農(nóng)藥、多種化工原料等都要使用催化劑。資料卡片——催化劑的作用催化劑在化工生產(chǎn)過程中有重要作用，有的反應如果沒有催化劑就不能進行，大多數(shù)化工生產(chǎn)都有催化劑的參與。例如，在石油煉制過程中，用高效催化劑生產(chǎn)汽油、煤油等；在汽車尾氣處理中用催化劑促進有害氣體的轉化；釀造工業(yè)和制藥工業(yè)都要用酶作催化劑，某些酶制劑還是寶貴的藥物。催化劑在化工生產(chǎn)過程中有重要作用，有的反應如果沒有催化劑就不能進行，大多數(shù)化工生產(chǎn)都有催化劑的參與。例如，在石油煉制過程中，用高效催化劑生產(chǎn)汽油、煤油等；在汽車尾氣處理中用催化劑促進有害氣體的轉化；釀造工業(yè)和制藥工業(yè)都要用酶作催化劑，某些酶制劑還是寶貴的藥物。五、加熱氯酸鉀制氧氣在實驗室里還可以通過加熱混有二氧化錳的氯酸鉀固體制取氧氣，除生成氧氣外，同時還有一種叫氯化鉀的物質生成。二氧化錳在這一反應中也是催化劑。這個反應可表示如下：_______________________________________六、分解反應思考與交流：分析上述三個制取氧氣的反應，它們有什么共同特征?與化合反應有什么不同?由_______反應物生成_______________其他物質的反應，叫做分解反應。在化學學習過程中，常常要用到分類的方法。例如，物質可以分為純凈物和混合物；化學反應可以分為化合反應和分解反應等。利用分類的方法學習化學，可以起到事半功倍的效果，今后我們還將分類學習更多的化學知識。對點訓練對點訓練題型一：加熱高錳酸鉀制氧氣【例1】實驗室制取氧氣，有下述①~⑥個操作步驟，正確的操作順序是①點燃酒精燈，加熱試管②檢查裝置的氣密性③將高錳酸鉀加入試管，管口塞一團棉花，塞上帶有導管的塞子，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A．②③①④⑥⑤ B．②③①④⑤⑥C．③②①④⑥⑤ D．③④①②⑤⑥【變11】實驗室用高錳酸鉀制取氧氣的實驗中，不需要使用的一組儀器是A．大試管、鐵架臺 B．燒杯、玻璃棒 C．集氣瓶、酒精燈 D．導管、單孔塞【變12】規(guī)范操作是科學實驗成功的關鍵。下列用高錳酸鉀制取并檢驗氧氣的實驗操作中，不合理的是A． B．C． D．題型二：分解過氧化氫制氧氣【例2】實驗室用過氧化氫溶液與二氧化錳混合制取氧氣，一般有以下幾個步驟：①向長頸漏斗中倒入過氧化氫溶液②向容器中加入少量二氧化錳③檢查裝置的氣密性④收集氣體正確的操作順序是()A．①②③④ B．②①④③ C．③②④① D．③②①④【變21】過氧化氫溶液俗稱雙氧水。向一定濃度的過氧化氫溶液中加一些二氧化錳，立即產(chǎn)生氧氣，下列說法正確的是（）A．二氧化錳促進過氧化氫分解出氧氣和水B．過氧化氫使二氧化錳分解產(chǎn)生氧氣C．過氧化氫中含有水和氧氣D．反應物有過氧化氫和二氧化錳兩種物質【變22】氧氣是生命活動的必需氣體。下列關于氧氣的性質、制備說法不正確的是（）A．雙氧水制取氧氣時，先加固體二氧化錳，再加液體雙氧水B．可用向上排空氣法或排水法收集氧氣C．排水法收集氧氣，待導管口出現(xiàn)連續(xù)而均勻氣泡時，再將導管伸入瓶口收集氣體D．利用上圖裝置可比較MnO2和CuO對H2O2分解的影響【變23】為探究過氧化氫分解反應快慢的影響因素，某學習小組設計了下列實驗，下列說法不正確的是實驗①實驗②實驗③A．對比實驗①和②，可研究常溫下，MnO2對反應快慢的影響B(tài)．對比實驗①和③，可研究常溫和50℃對反應快慢的影響是否相同C．對比實驗②和③，可研究MnO2和50℃的溫度對反應快慢的影響是否相同D．綜合實驗①、②和③可知，5%過氧化氫溶液最適合用于實驗室制取氧氣題型三：催化劑【例3】下列關于催化劑的說法正確的是A．催化劑都是加快反應速率的B．加入催化劑可以增加生成物的質量C．催化劑在化學反應中性質和質量不改變D．二氧化錳不是過氧化氫分解的唯一催化劑【變31】下列有關催化劑的說法正確的是（）A．在化學反應中能加快其他物質的反應速率，而本身的質量和性質在化學反應前后都沒有改變的物質稱為催化劑B．二氧化錳是一切化學反應的催化劑C．催化劑只能改變化學反應速率，不能增加或減少生成物的質量D．要使過氧化氫溶液分解出氧氣必須加入二氧化錳，否則就不能發(fā)生分解反應【變32】下列關于催化劑的說法正確的是()A．催化劑改變其他物質的化學反應速率 B．使用催化劑能提高生成物的產(chǎn)量C．催化劑的性質在化學反應前后都不發(fā)生改變 D．二氧化錳是催化劑題型四：加熱氯酸鉀制氧氣【例4】實驗室用氯酸鉀和二氧化錳的混合物制氧氣，充分反應后，為回收催化劑，將試管里剩下的物質進行處理，實驗步驟正確的是①溶解②結晶③過濾④蒸發(fā)⑤洗滌⑥干燥A．①③⑤⑥ B．①③②⑤ C．①③④⑤ D．①③④②【變4】小華采用加熱氯酸鉀的方法制取氧氣，錯把高錳酸鉀當作二氧化錳放入氯酸鉀內，其結果與只加等量氯酸鉀相比，正確的是A．反應速率不變，生成氧氣的質量不變B．反應速率加快，生成氧氣的質量不變C．反應速率加快，生成氧氣的質量增加D．反應速率不變，生成氧氣的質量增加題型五：圖像信息題【例5】已知氧化銅也可以催化過氧化氫的分解，現(xiàn)向一定量的過氧化氫的水溶液中加入適量的氧化銅粉末，充分反應（忽略水的揮發(fā)）。下列圖象不正確的是（）A． B． C． D．【變51】某同學用少量的二氧化錳和30ml5%雙氧水制備氧氣，下列圖像錯誤的是：A． B．C． D．【變52】下列圖象能正確反映其對應操作中各量變化關系的是A．加熱一定量高錳酸鉀固體B．密閉容器中燃燒一定量的紅磷C．加熱一定量的氯酸鉀和二氧化錳的混合物D．在少量二氧化錳中加入一定量雙氧水題型六：分解反應【例6】下列反應中，屬于分解反應的是（）A．鈉+水→氫氧化鈉+氫氣 B．鋁+氧氣→氧化鋁C．硫酸銅+氫氧化鈉→硫酸鈉+氫氧化銅 D．碳酸→水+二氧化碳【變61】下列反應既不屬于分解反應也不屬于化合反應的是A．B．C．D．【變62】下列化學反應中既不是化合反應也不是分解反應的A．B．C．D．題型七：實驗室制氧氣綜合訓練【例7】如圖是有關氧氣的知識結構圖（部分反應條件省略，參加反應的氧氣為足量）請回答下列問題：（1）反應①中二氧化錳起______作用；（2）反應②的文字表達式是______；（3）反應③完全分解后試管內的剩余固體是______；（4）證明有④生成的實驗操作是______；（5）寫出生成⑤的實驗現(xiàn)象______；（6）上述6個反應屬于化合反應的有______（填序號，下同），屬于分解反應的有______。【例8】圖1是同學們構建的關于氧氣的知識網(wǎng)絡，圖2表示自然界中氧氣和二氧化碳的轉化，請你結合圖示回答：(1)寫出實驗室制取氧氣的一個文字表達式：_______；(2)木炭在氧氣中燃燒的現(xiàn)象是_______；(3)圖1中(Ⅰ)、(Ⅱ)兩類有氧氣參加的化學反應的相同點是_______；_______；(寫出兩條)(4)氧氣在自然界中存在非常廣泛，并不斷循環(huán)轉化，由圖2可知自然界中氧氣產(chǎn)生主要途徑有____，氧氣消耗主要途徑有_______?！纠?】實驗室制取氣體時需要的部分儀器和裝置如下圖所示，請回答下列問題。（1）寫出圖甲中B、G兩種儀器的名稱：B______；G______。（2）加熱氯酸鉀和二氧化錳可生成氯化鉀和氧氣，可用于實驗室制氧氣，若要用這一方法制取一瓶較為純凈的氧氣，應從圖甲中選用的儀器裝置是______。（填字母編號）（3）實驗室中可用過氧化氫溶液與二氧化錳制取氧氣，反應的文字表式為______。其中二氧化錳的作用是______。（4）圖乙是用過氧化氫和二氧化錳制取氧氣的發(fā)生裝置，從控制反應速率和節(jié)約藥品的角度考慮，發(fā)生裝置最好選用______（填裝置序號），連接好儀器，裝入藥品前應先______。（5）確定實驗室制取氣體的反應原理時，需要考慮的因素是______（選填字母序號）。A．藥品容易獲得，能生成所要制取的氣體B．反應條件易于控制，反應速率適中C．操作簡便易行，安全可靠，節(jié)能環(huán)保D．所要制取氣體的顏色和氣味練習應用練習應用1．填寫下表，比較三個反應的異同。反應文字表達式反應物生成物高錳酸鉀制氧氣_____________________過氧化氫溶液制氧氣_____________________木炭在氧氣中燃燒_____________________2．下列反應屬于分解反應的是A．硫+氧氣二氧化硫B．石蠟+氧氣二氧化碳+水C．高錳酸鉀錳酸鉀十二氧化錳+氧氣D．鐵+氧氣四氧化三鐵3．下列說法不正確的是A．在過氧化氫溶液的分解反應中，二氧化錳起催化作用B．氧氣的化學性質很活潑，在常溫下能與所有物質發(fā)生反應C．細鐵絲在氧氣里燃燒時，火星四射，生成黑色固體D．用排水法可以收集不易溶于水的氣體4．實驗室用高錳酸鉀制氧氣的實驗中，不需要使用的一組儀器是A．燒杯、玻璃棒 B．大試管、集氣瓶 C．酒精燈、鐵架臺 D．導管、單孔塞提分作業(yè)提分作業(yè)【練1】關于實驗室用高錳酸鉀制氧氣并用排水法收集的實驗操作先后順序中不正確的A．先檢查制氧裝置的氣密性，再裝藥品B．先給試管均勻加熱，再對著藥品加熱C．先熄滅酒精燈，再將導管從水槽中取出D．等導管口排出的氣泡均勻后，再將導管伸入盛水的集氣瓶中【練2】實驗室用高錳酸鉀制取氧氣的實驗步驟有：①在試管中加入藥品并固定好裝置；②把導管移出水面；③點燃酒精燈加熱；④熄滅酒精燈；⑤檢查裝置的氣密性；⑥收集，正確的順序是A．⑥①③⑤②④ B．①⑤③⑥④②C．①⑤③⑥②④ D．⑤①③⑥②④【練3】實驗室置取氧氣的裝置如圖所示，下列有關敘述合理的是（）A．錐形瓶里加入少量MnO2粉末，分液漏斗里盛放雙氧水B．錐形瓶里加入石灰石，分液漏斗里盛放稀鹽酸C．集滿氧氣的集氣瓶從水槽里取出后倒放在桌面上D．當發(fā)生裝置中的液體與固體一接觸產(chǎn)生了氣泡即可收集氧氣【練4】用雙氧水制氧氣時，加入二氧化錳，其結果是（）A．反應速率加快，生成氧氣的量不變B．二氧化錳質量和性質在反應前后都改變C．減少雙氧水的用量D．速率加快，生成氧氣的量變大【練5】下列圖示中的錯誤實驗操作與選項中對應的可能產(chǎn)生的后果不一致的是A．KC1O3會進入導氣管B．有發(fā)生火災的危險C．藥品被污染D．無法檢驗裝置氣密性A．