人教版九上同步專題講義：專題04 我們一起制氧氣

專題04我們一起制氧氣實驗室制取氧氣工業(yè)制取氧氣催化劑反應類型知識點一實驗室制取氧氣（是化學變化）1.反應原理和實驗裝置：（1）分解過氧化氫溶液制取氧氣過氧化氫水＋氧氣（2）加熱高錳酸鉀（紫黑色固體）制取氧氣高錳酸鉀錳酸鉀＋二氧化錳＋氧氣（3）加熱氯酸鉀（白色固體）制取氧氣實驗藥品高錳酸鉀(或氯酸鉀和二氧化錳)過氧化氫和二氧化錳反應原理2KMnO4△K2MnO4+MnO2+O2↑2H2O2MnO22H2O+O2↑實驗裝置實驗步驟①查：檢查裝置的氣密性；②裝：把藥品裝入試管內(nèi)，使之平鋪在試管底部；③定：把試管固定在鐵架臺上；④點：點燃酒精燈加熱；⑤收：收集氣體(用向上排空氣法或排水法)；⑥離：把導氣管撤離水槽；⑦熄：熄滅酒精燈。簡記為：茶莊定點收利息①查②裝：先放入固態(tài)藥品，再放入液態(tài)藥品③定④收收集方法排水集氣法或向上排空氣法檢驗氣體將帶火星的木條伸入集氣瓶中，如果木條復燃，說明該瓶內(nèi)的氣體是氧氣。驗滿用向上排空氣法收集時，將帶火星的木條放在瓶口處，如果木條復燃，說明該瓶內(nèi)的氣體已滿。2.實驗裝置：（1）發(fā)生裝置（反應條件、反應物狀態(tài)）固固加熱、固液不加熱（2）收集裝置（氣體與空氣相比的密度、氣體是否與空氣反應）3.實驗步驟：(加熱高錳酸鉀或氯酸鉀制取氧氣)a．連接儀器，檢查裝置氣密性；b．裝藥品；c．固定裝置d．點燃酒精燈預熱，并用酒精燈外焰加熱；e．收集氣體；f．取出導管；g．熄滅酒精燈，停止加熱。4.注意事項：（1）加熱高錳酸鉀或氯酸鉀制取氧氣a．要用酒精燈外焰加熱；b．試管口要略微向下傾斜：防止冷凝水倒流導致試管炸裂；c．用高錳酸鉀時要在試管口塞一團棉花：防止高錳酸鉀堵塞導管；d．導管口不能伸入試管內(nèi)過長：防止氣體不易導出；e．試管外壁要保持干燥；f．加熱前要先預熱；g．待氣泡均勻連續(xù)地冒出時才能收集：防止收集到的氣體不純；h．停止加熱時應先取出導管，再熄滅酒精燈：防止水槽中的水倒流至試管中導致試管炸裂?！镜淅?】★★☆☆☆下圖是實驗室制取氣體的常用裝置。(1)儀器①的名稱是，儀器②的名稱是。(2)用高錳酸鉀制取氧氣的文字表達式為；實驗時應在試管口放一團棉花，其作用是；用排水法收集氧氣的合適時機是。(3)分解過氧化氫溶液制取氧氣應選用的發(fā)生裝置是(填裝置字母)；選擇該發(fā)生裝置的依據(jù)是?！敬鸢概c解析】（1）長頸漏斗集氣瓶（2）高錳酸鉀錳酸鉀＋二氧化錳＋氧氣防止加熱時高錳酸鉀粉末進入導管導管口有氣泡均勻連續(xù)冒出時（3）B反應物是液體與固體且反應不需加熱【訓練1】★★☆☆☆下列加熱高錳酸鉀制取氧氣的部分操作示意圖中，正確的是（）A.檢查氣密性B.加熱立即收集C.收滿后移出集氣瓶D.結(jié)束時停止加熱【答案】A【解析】A.檢查裝置氣密性：組裝好儀器，把導管的一端放入水中，用手緊握試管，若水中的導管口有氣泡冒出，證明裝置的氣密性良好，故A選項正確；B.為了防止收集到的氣體不純，當導管口有氣泡均勻連續(xù)冒出時再收集。故B選項錯誤；C.收集滿氧氣后要先用玻璃片把瓶口蓋住，再拿出水面，故C選項錯誤；D.實驗結(jié)束后要先把導管從水槽中移出，再熄滅酒精燈，故D選項錯誤。知識點二工業(yè)制取氧氣氧氣的工業(yè)制法（分離液態(tài)空氣法）工業(yè)上利用液氮和液氧的沸點不同，采用蒸發(fā)的方法分離液態(tài)空氣制得液氧，它屬于——是物理變化【典例1】★★☆☆☆關(guān)于空氣，下列說法中正確的是（）A．潔凈的空氣是純凈物B．空氣中的氮氣按質(zhì)量算約占78%C．空氣中的氧氣主要來自于植物的光合作用D．工業(yè)上分離液態(tài)空氣制氧氣的過程屬于化學變化【答案】C【典例1】★★☆☆☆人類離不開空氣，下列有關(guān)空氣及空氣成分的說法正確的是（）A．空氣中稀有氣體化學性質(zhì)穩(wěn)定，體積分數(shù)約為0.94%B．空氣中主要氣體的體積分數(shù)由大到小依次是：O2、N2、CO2C．潔凈的空氣就是沒有受過污染的空氣，是純凈物D．工業(yè)上利用空氣制取氧氣，是利用氮氣和氧氣的密度不同【答案】A知識點三催化劑概念：在化學反應中能改變其他物質(zhì)的反應速率，但本身的質(zhì)量和化學性質(zhì)在反應前后都不變的物質(zhì)。(2)特點：兩不變（質(zhì)量、化學性質(zhì)）、一改變（反應速率）注意：①催化劑不能改變生成物的質(zhì)量②催化劑不是反應物也不是生成物③一種催化劑只針對某一反應。不同的反應，催化劑可能不同④某一反應的催化劑可能不只一種⑤“改變”包括“加快”和“減慢”兩種含義，不只包括“加快”。【典例1】★★★☆☆下列關(guān)于催化劑的說法正確的是（）A．用過氧化氫制氧氣時，加入催化劑可使生成氧氣的質(zhì)量增加B．必須能加快其他反應速率的物質(zhì)才是催化劑C．二氧化錳只能用作催化劑D．加入催化劑，過氧化氫發(fā)生分解的溫度降低并且放出氧氣的速率加快【答案】D【解析】催化劑是能改變其他物質(zhì)的化學反應速率而本身的質(zhì)量和化學性質(zhì)都不變的物質(zhì)。改變不只是加快也可能減慢；加入催化劑能改變反應速率，但不能增加生成物的質(zhì)量；一個反應的催化劑在其他反應中不一定是催化劑，二氧化錳在過氧化氫分解時是催化劑，而在高錳酸鉀分解時是生成物。過氧化氫中加入催化劑可以使分解的溫度降低并且放出氧氣的速率加快。故D是正確的?！居柧?】★★★☆☆下列有關(guān)催化劑的說法正確的是()A.在化學反應后其質(zhì)量減小B.在化學反應后其化學性質(zhì)發(fā)生了變化C.催化劑能改變化學反應速率D.不使用催化劑，加熱氯酸鉀就不會產(chǎn)生氧氣【答案】C【解析】A.化學反應前后催化劑的質(zhì)量不變，故選項說法錯誤。B.化學反應前后催化劑的化學性質(zhì)不變，故選項說法錯誤。C.催化劑能改變其他物質(zhì)的化學反應速率，可以加快也可減慢某些化學反應的速率，故選項說法正確。D.不使用催化劑，加熱氯酸鉀能產(chǎn)生氧氣，只是所需溫度較高，速率較慢，故選項說法錯誤。知識點四分解反應(四大基本反應類型之二)由一種反應物生成兩種或兩種以上其他物質(zhì)的反應，叫做分解反應?！镜淅?】★★★☆☆以下各反應中，屬于化合反應的是，屬于分解反應的，屬于氧化反應的是，既是化合反應又是氧化反應的是。A．鐵+氧氣四氧化三鐵B．二氧化碳+水碳酸C．過氧化氫水+氧氣D．甲烷+氧氣二氧化碳+水E．碳+氧氣二氧化碳F．氧化汞汞＋氧氣【答案】ABECFADEAE【解析】ABE都是由兩種物質(zhì)生成一種物質(zhì)，屬于化合反應；CF是由一種物質(zhì)生成兩種物質(zhì)，屬于分解反應；ADE是物質(zhì)跟氧發(fā)生的反應，屬于氧化反應；AE既是化合反應又是氧化反應?！居柧?】★★★☆☆下列反應屬于分解反應的是（）A.紅熱的碳在氧氣中燃燒B.用過氧化氫制氧氣C.蠟燭在空氣中燃燒D.液態(tài)氧揮發(fā)得到氧氣【答案】B1.下列有關(guān)實驗室用過氧化氫制氧氣的敘述中,正確的是（）A.過氧化氫受熱后，也不放出氧氣B.要使受熱分解放出氧氣，必須加入二氧化錳C.二氧化錳在化學反應前后質(zhì)量和化學性質(zhì)都保持不變D.二氧化錳是一切化學反應的催化劑【答案】C【解析】A.過氧化氫受熱后，會分解產(chǎn)生氧氣，錯誤；B.不加入二氧化錳，加熱過氧化氫也會產(chǎn)生氧氣，錯誤；C.二氧化錳在化學反應前后質(zhì)量和化學性質(zhì)都保持不變，正確；D.二氧化錳不是所有化學反應的催化劑，錯誤；2.下列變化屬于分解反應的是（）A.從空氣中分離出氧氣和氮氣B.加熱氯酸鉀和二氧化錳混合物制取氧氣C.紅磷在氧氣中燃燒生成五氧化二磷D.蠟燭在氧氣中燃燒生成二氧化碳和水【答案】B【解析】A.從空氣中分離出氧氣和氮氣，屬于物理變化，故A錯誤；B.加熱氯酸鉀和二氧化錳混合物制取氧氣，是氯酸鉀分解生成氯化鉀和氧氣，是一種物質(zhì)反應生成兩種物質(zhì)，屬于分解反應，故B正確；C.紅磷在氧氣中燃燒生成五氧化二磷，屬于化合反應，故C錯誤；D.蠟燭在氧氣中燃燒生成二氧化碳和水，是兩種物質(zhì)反應生成兩種物質(zhì)，不屬于分解反應，故D錯誤。3.某無毒氣體的密度約是空氣密度的5/9，且極難溶于水，那么收集?該氣體所有的方法是（

）?①向上排空氣法

②向下排空氣法

③排水法A.①或②B.①或③C.②或③D.①②③均可【答案】C【解析】A.某無毒氣體的密度約是空氣密度的5/9，密度比空氣的小，可用向下排空氣法收集；極難溶于水，可用排水法收集；故②或③正確。故選：C。4.實驗室采用排水法收集氧氣時，需將導氣管伸入盛滿水的集氣瓶中，這個操作應在（）A.加熱固體藥品前B.與加熱固體藥品同時C.開始有氣泡放出時D.氣泡連續(xù)并均勻放出時【答案】D【解析】根據(jù)用排水法收集氧氣，集氣瓶充滿水后倒放入水槽中：要等到氣泡連續(xù)、均勻地放出時，再開始收集，否則收集到的氧氣不純，混有空氣；A、加熱固體藥品前，這樣收集到的氧氣不純，混有空氣；故A操作錯誤；B、與加熱固體藥品同時，這樣收集到的氧氣不純，混有空氣；故B操作錯誤；C、開始有氣泡放出時，這樣收集到的氧氣不純，混有空氣；故C操作錯誤；D、氣泡連續(xù)并均勻放出時，符合操作步驟要求，故D操作正確；5.區(qū)分下列各組物質(zhì)的方法不正確的是（）A.水和雙氧水--加二氧化錳B.二氧化碳和氮氣--將燃著的木條伸入瓶中C.高錳酸鉀和二氧化錳--看顏色D.石灰水和水--通二氧化碳【答案】B【解析】A、雙氧水與二氧化錳接觸后會迅速分解生成氧氣，而與水不反應，所以加入二氧化錳產(chǎn)生大量氣泡的是雙氧水，無現(xiàn)象的是水，故可以區(qū)分；B、由于二氧化碳和氮氣均不能支持燃燒，自身也不燃燒，所以將燃著的木條伸入瓶中木條都會熄滅，現(xiàn)象相同，故不能區(qū)分；C、高錳酸鉀是紫黑色，二氧化錳是黑色，故看顏色可以區(qū)分；D、由于二氧化碳能與石灰水反應生成碳酸鈣沉淀，而與水反應生成碳酸時無現(xiàn)象，所以通入二氧化碳，變渾濁的是石灰水，無明顯現(xiàn)象的是水，故可以區(qū)分；故選B6.過氧化氫溶液分解反應的催化劑很多?；瘜W興趣小組的同學設計如下四組實驗,比較兩種物質(zhì)的催化效果,其中觀察效果較差的是()A.第一組同時實驗，觀察比較反應過程中兩個氣球體積的變化B.第二組同時實驗，觀察比較反應過程中兩者產(chǎn)生氣泡的快慢C.第三組分兩次實驗，看木條是否能復燃D.第四組分兩次實驗，比較收集一定體積的氣體所需要的時間【答案】C【解析】A.通過氣球膨脹的快慢很明顯的顯現(xiàn)出哪一物質(zhì)的催化效果好，故A正確；B.通過觀察比較反應過程中兩者產(chǎn)生氣泡的快慢，很明顯的看出反應速度的快慢，也就知道了誰的催化效果好了，故B正確；C.第三組分兩次實驗，看木條是否能復燃，由于分兩次實驗，如果都能復燃，根本無法判斷哪一種物質(zhì)的催化效果好，故C錯誤；D.第四組雖然也分兩次實驗，但通過比較收集一定體積的氣體所需要的時間的話，很明顯就能比較出反應速度的快慢，故D正確。7.下列裝置操作圖不能用于檢查氣密性的是()A.B.C.D.【答案】A【解析】A.該裝置未構(gòu)成封閉體系，即右邊的導管與大氣相通。無論該裝置氣密性是否良好，當用針筒向試管內(nèi)打氣時試管內(nèi)都有氣泡產(chǎn)生，故不能判斷氣密性是否良好；故A符合題意；B.該選項用的是空氣熱脹冷縮法，原理為：用手掌緊握試管壁，若燒杯內(nèi)有氣泡產(chǎn)生，松手后導管下端口上升一段水柱，則證明氣密性良好，故能判斷氣密性是否良好；故B不符合題意；C.該選項用的是壓氣法，原理為：用針筒向廣口瓶內(nèi)打氣時廣口瓶中氣體壓強增大，長頸漏斗的管中被壓入一段水柱，則證明氣密性良好，故能判斷氣密性是否良好；故C不符合題意；D.該選項用的是注水法，原理為：向長頸漏斗中注水，直到長頸漏斗中的液面高于集氣瓶中的液面，且兩者液面差不再改變，就證明該裝置氣密性良好，故能判斷氣密性是否良好；故D不符合題意。8.（1）實驗室用氯酸鉀和二氧化錳制氧氣，加熱至氣體不再產(chǎn)生，試管內(nèi)固體剩有________．（2）改用高錳酸鉀制氧氣，加熱到?jīng)]有氣體產(chǎn)生時，試管內(nèi)固體剩余物有______________．（3）這兩個反應的固體剩余物中都有______________，但它在兩個反應中的作用不一樣，在氯酸鉀分解中它是________________，在高錳酸鉀分解中它是__________________．（4）化學反應的文字表達式分別是______________________、__________________________．【答案】（1）氯化鉀和二氧化錳（2）錳酸鉀和二氧化錳（3）二氧化錳催化劑生成物【解析】（1）實驗室用氯酸鉀和二氧化錳制氧氣，加熱至氣體不再產(chǎn)生，試管內(nèi)固體是氯化鉀和二氧化錳；（2）用高錳酸鉀制氧氣，加熱到?jīng)]有氣體產(chǎn)生時，試管內(nèi)固體剩余物有錳酸鉀和二氧化錳；（3）這兩個反應的固體剩余物中都有二氧化錳，但它在兩個反應中的作用不一樣，在氯酸鉀分解中它是催化劑，在高錳酸鉀分解中它是生成物；9.某同學誤將少量KMnO4當成MnO2加入KClO3中進行加熱制取氧氣,部分物質(zhì)質(zhì)量隨時間變化如圖所示。下列關(guān)于該過程的說法正確的是()A.c代表氧氣B.t2時刻,O2開始產(chǎn)生C.t1時刻,KMnO4開始分解D.起催化作