3用分解反應(yīng)制取氧氣（原卷版）

一、工業(yè)制法（分離液態(tài)空氣法）1、原理：利用液態(tài)氧和液態(tài)氮的沸點(diǎn)不同?！咎貏e提醒】工業(yè)上以空氣為原料制取氧氣，原料來源廣泛，所制得的氧氣價(jià)格較低。工業(yè)上在制取氧氣的過程中，沒有新物質(zhì)生成，屬于物理變化。二、氧氣的實(shí)驗(yàn)室制取方法1、雙氧水（過氧化氫）制取氧氣A.藥品：過氧化氫溶液（H2O2）和二氧化錳（黑色粉末MnO2）B.實(shí)驗(yàn)原理：文字表達(dá)式[符號表達(dá)式]：過氧化氫（H2O2）MnO2水（H2O）+氧氣（O2MnO2化學(xué)方程式：2H2O2eq\o(=,\s\up7(MnO2))2H2O＋O2↑注：MnO2在該反應(yīng)中是催化劑，起催化作用C.裝置：固體與液體反應(yīng)，不需加熱（雙氧水的為一類）注意事項(xiàng)：①分液漏斗可以用長頸漏斗代替，但其下端應(yīng)該伸入液面以下，防止生成的氣體從長頸漏斗中逸出；②導(dǎo)管只需略微伸入試管塞③氣密性檢查：用止水夾關(guān)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。④裝藥品時(shí)，先裝固體后裝液體⑤該裝置的優(yōu)點(diǎn)：可以控制反應(yīng)的開始與結(jié)束，可以隨時(shí)添加液體。D.步驟：連、查、裝（二氧化錳）、定、倒（過氧化氫溶液）、收2、用高錳酸鉀、氯酸鉀制取氧氣A.藥品：高錳酸鉀（暗紫色固體）、氯酸鉀（白色固體）與二氧化錳（黑色粉末）B.原理：

①加熱氯酸鉀（有少量的二氧化錳）：文字表達(dá)式[符號表達(dá)式]：氯酸鉀（KClO3）MnO2△氯化鉀（KCl）+氧氣（OMnO2△注意：MnO2在該反應(yīng)中是催化劑，起催化作用②

加熱高錳酸鉀：文字表達(dá)式[符號表達(dá)式]：高錳酸鉀（KMnO4）錳酸鉀（K2MnO4）+二氧化錳（MnO2）+氧氣（O2）化學(xué)方程式：2KMnO4eq\o(=,\s\up7(加熱))K2MnO2＋MnO2＋2O2↑C.裝置：加熱固體制氣體（加熱氯酸鉀的為一類）D.操作步驟：（連）查、裝、定、點(diǎn)、收、離、熄。①查：檢查裝置氣密性；將導(dǎo)管的一端浸入水槽中，用手緊握試管外壁，若水中導(dǎo)管口有氣泡冒出，證明裝置不漏氣。松開手后，導(dǎo)管口出現(xiàn)一段水柱。（連接裝置：先下后上，從左到右的順序。）②裝：將高錳酸鉀裝入干燥的試管，并在試管口放一團(tuán)棉花，并用帶導(dǎo)管的橡皮塞塞緊試管；③定：固定試管時(shí)，試管口應(yīng)略向下傾斜，鐵夾應(yīng)夾在試管的中上部；④點(diǎn)：點(diǎn)燃酒精燈，試管均勻受熱后，就使酒精燈固定在試管底部加熱；⑤收：根據(jù)所選的收集裝置來確定氣體的收集方法；a.若用排水集氣法收集氣體，當(dāng)氣泡均勻冒出時(shí)再收集，剛排出的是空氣；水排完后，應(yīng)用玻璃片蓋住瓶口，小心地移出水槽，正放在桌面上(密度比空氣大)（防止氣體逸出）b.用向上排空法。收集時(shí)導(dǎo)管應(yīng)伸入集氣瓶底部（為了排盡瓶內(nèi)空氣）用排水法收集時(shí)，導(dǎo)管放在集氣瓶口⑥移：把導(dǎo)管移出水槽；⑦滅：熄滅酒精燈。E.易錯(cuò)事項(xiàng)（1）藥品要平鋪在試管底部，均勻受熱。（2）試管口要略向下傾抖，防止冷凝水倒流回試管底部，使試管炸裂。（3）鐵架臺上的鐵夾要夾在試管的中上部（或距離管口1/3處）。（4）試管內(nèi)的導(dǎo)管稍伸出橡皮塞即可，便于氣體導(dǎo)出。（5）集氣瓶充滿水后倒放入水槽中（瓶口要在水面下）。（6）加熱時(shí)要先使試管均勻受熱，然后用酒精燈外焰對準(zhǔn)藥品所在部位加熱。（7）用排水法收集氣體時(shí)，應(yīng)注意當(dāng)氣泡連續(xù)均勻冒出時(shí)再收集，否則收集的氣體中混有空氣，當(dāng)集氣瓶口較大氣泡冒出時(shí)，證明已收集滿。（8）停止加熱時(shí)，應(yīng)先把導(dǎo)管從水里撤出，再熄滅酒精燈。如果先熄滅酒精燈，試管內(nèi)氣體溫度降低，壓強(qiáng)減小，水槽中的水就會倒吸入熱的試管內(nèi)，使試管炸裂。（9）用高錳酸鉀制氧氣時(shí)，試管口要放一小團(tuán)棉花，防止加熱時(shí)高錳酸鉀小顆粒進(jìn)入導(dǎo)管，不利于氣體的導(dǎo)出。（10）盛氧氣的集氣瓶應(yīng)蓋上玻璃片正放，因?yàn)檠鯕獾拿芏却笥诳諝獾拿芏?，正放可減少氣體逸散。F.收集方法：a.排水法（不易溶于水）b.向上排空法（密度比空氣大）G.檢驗(yàn)、驗(yàn)滿檢驗(yàn)：用帶火星的木條伸入集氣瓶內(nèi)，發(fā)現(xiàn)木條復(fù)燃，說明是氧氣；氣體驗(yàn)滿：（用排水法收集）如果集氣瓶口有較大氣泡出現(xiàn)，說明氣體收集滿了；（用向上排空氣法收集）將帶火星的木條放在集氣瓶口，如果帶火星的木條復(fù)燃，說明氧氣收集滿了。三、催化劑1、概念：在化學(xué)反應(yīng)中能改變其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率，但本身的化學(xué)性質(zhì)和質(zhì)量在反應(yīng)前后沒有發(fā)生改變的物質(zhì)。2、特點(diǎn)：一變兩不變。3、注意：（1）催化劑只能改變化學(xué)反應(yīng)的速率，不能改變化學(xué)反應(yīng)的產(chǎn)率；（2）催化劑的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)前后不改變，其反應(yīng)過程中有可能改變；（3）不同的化學(xué)反應(yīng)有不同的催化劑，同一化學(xué)反應(yīng)也可能有幾種催化劑。（氧化鐵、硫酸銅、紅磚粉末等也可以作催化劑）4、驗(yàn)證物質(zhì)是催化劑（1）將反應(yīng)后的混合物過濾、洗凈、干燥、稱量，先驗(yàn)證物質(zhì)質(zhì)量反應(yīng)前后相等；（2）將反應(yīng)后的物質(zhì)重復(fù)原實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)該物質(zhì)仍具有催化作用,也即化學(xué)性質(zhì)反應(yīng)前后不變。5、二氧化錳在一些反應(yīng)中不只作催化劑，催化劑不一定就只有二氧化錳。(在過氧化氫溶液制取氧氣中，催化劑可以用硫酸銅溶液、氧化鐵、氧化銅、紅磚粉末)。在氯酸鉀制取氧氣中，二氧化錳的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變，但質(zhì)量分?jǐn)?shù)變大。四、氣體制取的一般思路1、發(fā)生裝置選擇依據(jù)：反應(yīng)物的狀態(tài)（固、液、氣）；反應(yīng)條件（是否加熱）固固加熱型固液常溫型高錳酸鉀制氧氣氯酸鉀制氧氣大理石（石灰石）和稀鹽酸制二氧化碳試管口略向下傾斜適合制取少量氣體適合制取大量氣體長頸漏斗可隨時(shí)添加液體藥品，注意下端管口液封分液漏斗可控制加入液體的速率，從而控制反應(yīng)速率注射器可控制加入液體的速率，從而控制反應(yīng)速率補(bǔ)充改進(jìn)裝置：塊狀大理石和稀鹽酸制二氧化碳的裝置改進(jìn)，可實(shí)現(xiàn)固液的分離和接觸，從而控制反應(yīng)的開始和停止。開始：打開彈簧夾，液體從長頸漏斗流下，淹沒過石灰石，反應(yīng)開始；開始：打開彈簧夾開始：打開彈簧夾，液體淹沒固體開始：將布袋子浸入溶液中開始：將試管浸入液體中停止：夾緊彈簧夾，液體由于氣體壓強(qiáng)回流回長頸漏斗，液體液面低于隔板固液分離，反應(yīng)停止停止：關(guān)閉彈簧夾停止：關(guān)閉彈簧夾，液體壓入左側(cè)停止：提起布袋子離開液面停止：提起試管離開液面2、收集裝置選擇依據(jù)：氣體的溶解性；氣體的密度（氣體相對分子質(zhì)量與空氣平均相對分子質(zhì)量29相比判斷）排水集氣法向上排空氣法向下排空氣法適合氣體溶解度小不與水反應(yīng)的氣體適合密度比空氣大不與空氣反應(yīng)的氣體適合密度比空氣小不與空氣反應(yīng)的氣體注意事項(xiàng)：導(dǎo)管口出現(xiàn)連續(xù)均勻的氣泡時(shí)開始收集；集氣瓶口有大量氣泡往外冒時(shí)氣體收集滿注意事項(xiàng)：導(dǎo)管伸入集氣瓶底部，以保證排盡集氣瓶中空氣。注意事項(xiàng)：導(dǎo)管伸入集氣瓶底部，以保證排盡集氣瓶中空氣。①所有氣體從短管進(jìn)②V排出的水=V氣體為防止氣體溶解在水中，水面放一層植物油隔絕二者；集氣瓶上端若有空氣，不影響收集的氣體的體積數(shù)據(jù)，但是要影響收集的氣體的純度氣體進(jìn)入集氣瓶后出現(xiàn)在裝置下端氣體的驗(yàn)滿在另一側(cè)出氣口氣體進(jìn)入集氣瓶后出現(xiàn)在裝置上端氣體的驗(yàn)滿在另一側(cè)出氣口1、下列發(fā)生裝置中，可用于實(shí)驗(yàn)室加熱高錳酸鉀制取氧氣的是（）ABCD2、做實(shí)驗(yàn)一定要注意先后順序，如果先后順序錯(cuò)誤，可能會導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗，甚至產(chǎn)生嚴(yán)重后果．下列有關(guān)用高錳酸鉀制取氧氣的實(shí)驗(yàn)中，先后順序正確的是（）A．檢查裝置氣密性時(shí)，先用手緊握試管的外壁，再把導(dǎo)管伸入水中 B．加熱時(shí)先對試管進(jìn)行預(yù)熱，再對準(zhǔn)藥品部位進(jìn)行加熱 C．現(xiàn)將高錳酸鉀裝入試管，在檢查裝置的氣密性 D．實(shí)驗(yàn)完畢，先熄滅酒精燈，再把導(dǎo)管移出水面3、催化劑在化工生產(chǎn)中具有重要而廣泛的作用。下列關(guān)于催化劑的說法正確的是（）A．催化劑能增加生成物的質(zhì)量 B．催化劑能改變化學(xué)反應(yīng)速率 C．化學(xué)反應(yīng)前后，催化劑的性質(zhì)不變 D．所有化學(xué)反應(yīng)都需要催化劑4、工業(yè)制取氧氣主要有下列步驟，將經(jīng)過除塵、除二氧化碳、除水的空氣進(jìn)行下列操作：下列有關(guān)說法正確的是（）A．以上步驟①②③涉及有化學(xué)變化 B．氮?dú)獾姆悬c(diǎn)比氧氣的沸點(diǎn)高 C．上述變化中，氣體分子結(jié)構(gòu)沒變 D．藍(lán)色鋼瓶里的“工業(yè)液氧”是純凈物5、某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室用過氧化氫制取氧氣，所涉及的下列操作不符合規(guī)范的是（）A．檢查裝置氣密性 B．裝入MnO2 C．裝入過氧化氫溶液 D．收集并驗(yàn)滿6、實(shí)驗(yàn)室用加熱高錳酸鉀制取氧氣，并用排水法收集時(shí)，裝藥品的試管破裂了，其可能原因是（）①裝藥品前忘了檢查氣密性②試管口沒有略向下傾斜③試管沒有均勻預(yù)熱④試管外壁潮濕⑤夾試管的鐵夾夾得太緊A．①③④ B．②③④ C．②④⑤ D．②③④⑤7、下列說法不正確的是（）①催化劑能改變化學(xué)反應(yīng)速率，但不增加生成物的質(zhì)量②氧氣的化學(xué)性質(zhì)活潑，能與所有物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)③固體物質(zhì)受熱變?yōu)闅怏w，可能是物理變化，也可能是化學(xué)變化④將一定量的氯酸鉀和少量的高錳酸鉀混合加熱一段時(shí)間后，試管中只剩余三種固體物質(zhì)⑤燃燒和緩慢氧化的過程都放出熱量⑥高錳酸鉀、氯酸鉀、雙氧水、分離液態(tài)空氣，這四種制取氧氣的方法都屬于分解反應(yīng)⑦有氧氣參加的反應(yīng)都是化合反應(yīng)A．①③⑤ B．②⑥⑦ C．②④⑥⑦ D．③④⑥⑦8、可用推拉注射器栓塞的方法檢查如圖裝置的氣密性．當(dāng)緩慢推活塞時(shí)，如果裝置氣密性好，可觀察到（）A．長頸漏斗內(nèi)液面上升 B．瓶中液面上升C．長頸漏斗下端口產(chǎn)生氣泡 D．注射器內(nèi)有液體9、某氣體既能用排水法收集，又能用向上排空氣法收集，該氣體所具備的物理性質(zhì)應(yīng)是（）A．易溶于水，密度比空氣大 B．易溶于水，密度比空氣小C．難溶于水，密度比空氣大 D．難溶于水，密度比空氣小10、氧氣是維持生命的重要物質(zhì)。如圖為三種制取氧氣的方法，有關(guān)說法不正確的是（）A．圖甲左瓶中可放置的藥品是過氧化氫溶液和二氧化錳B．圖甲右瓶中水的作用是通過氣泡觀察氧氣的生成速率、增加氧氣的濕度C．圖乙中加熱前試管內(nèi)的固體粉末為混合物D．圖丙中利用的是液氧、液氮的沸點(diǎn)不同11、以下是氧氣的實(shí)驗(yàn)室制取和性質(zhì)實(shí)驗(yàn)。（1）儀器a的名稱是。（2）A中制取氧氣的化學(xué)方程式為。（3）用裝置B來收集氧氣，進(jìn)氣口為（填“m”或“n”）。（4）圖C中，細(xì)鐵絲劇烈燃燒，，放出熱量，生成黑色固體。12、工業(yè)上制取氧氣主要有下列步驟。（1）從步驟②可以得出氮?dú)獾姆悬c(diǎn)比氧氣的沸點(diǎn)（填“高”或“低”）；貯存在藍(lán)色鋼瓶里的“工業(yè)液氧”是（填“純凈物”或“混合物”）。（2）工業(yè)上這種制取氧氣的方法屬于（填“物理變化”或“化學(xué)變化”），因?yàn)椤?3、實(shí)驗(yàn)室可以用下列裝置制取和收集氧氣。（1）寫出裝置A中儀器a的名稱：。（2）某興趣小組的同學(xué)連接裝置B、D進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。若實(shí)驗(yàn)時(shí)裝置D中蠟燭燃燒更劇烈，發(fā)出白光，則B裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。若用裝置C收集O2，驗(yàn)滿的方法是。（3）用A裝置制取氧氣過程中，試管炸裂，可能的原因是(寫一種即可)。14、氧氣的實(shí)驗(yàn)室制取與性質(zhì)【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?.學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的方法。2.加深對氧氣性質(zhì)的認(rèn)識?！緦?shí)驗(yàn)用品】儀器：大試管、單孔橡膠塞、玻璃導(dǎo)管、水槽、鐵架臺(帶鐵夾)、酒精燈、集氣瓶、玻璃片、坩堝鉗等【實(shí)驗(yàn)步驟】1.制取氧氣（1）檢查裝置的；（2）在試管中裝入少許；并在試管口放；（3）將試管固定在鐵架臺上；用鐵夾夾在離試管口約處；（4）點(diǎn)燃酒精燈，先使酒精燈火焰在試管下方來回移動，讓試管，然后對準(zhǔn)藥品部位加熱。（5）用排水集氣法收集氧氣，當(dāng)導(dǎo)管口時(shí)開始收集。收集滿氧氣的集氣瓶應(yīng)放在桌上。（6）收集完畢，先將從水中撤離，再。2.氧氣的性質(zhì)木炭燃燒：如圖所示，用坩堝鉗夾取一小塊木炭，在酒精燈上加熱到發(fā)紅，插人到上面實(shí)驗(yàn)收集到的氧氣中（7）現(xiàn)象：木炭在純氧中劇烈燃燒，，放出熱量，反應(yīng)結(jié)束后，倒入澄清石灰水，振蕩，澄清石灰水變渾濁。15、化學(xué)探究小組對“分解過氧化氫制氧氣的反應(yīng)中二氧化錳的作用”及“有沒有其它物質(zhì)在此反應(yīng)中有沒有相同作用”產(chǎn)生了興趣?！咎岢鰡栴}】氧化鐵能否作過氧化氫溶液分解的催化劑?如果能，其催化效果是否比二氧化錳好呢?【實(shí)驗(yàn)探究】實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象Ⅰ.分別量取5mL5%過氧化氫溶液放入A、B兩支試管中，向A試管中加入ag氧化鐵粉末，并分別在A、B兩支試管中插入帶火星木條，觀察現(xiàn)象。A試管中產(chǎn)生氣泡，帶火星木條復(fù)燃，B試管中無明顯現(xiàn)象Ⅱ.待A試管中沒有現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，重新加入過氧化氫溶液，并把帶火星的木條伸入試管，如此反復(fù)多次試驗(yàn)，觀察現(xiàn)象。試管中均產(chǎn)生氣泡，帶火星木條均復(fù)燃Ⅲ.將實(shí)驗(yàn)Ⅱ中的剩余物小心過濾，并將所得濾渣進(jìn)行洗滌、干燥后送到化學(xué)研究所測定。所得固體質(zhì)量為ag，成分為氧化鐵。Ⅳ.分別量取5mL5%過氧化氫溶液放入C、D兩支試管中，向C試管中加入ag氧化鐵粉末，向D試管中加入ag二氧化錳粉末，觀察現(xiàn)象。【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】（1）A中產(chǎn)生的氣體是。（2）實(shí)驗(yàn)Ⅱ、Ⅲ證明：氧化鐵的和在反應(yīng)前后均沒有發(fā)生變化，可以作過氧化氫分解的催化劑；【實(shí)驗(yàn)評價(jià)】（3）實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)Ⅳ的目的是。（4）若實(shí)驗(yàn)Ⅳ觀察到D試管中產(chǎn)生氣泡的速率更快，由此你可以得到的結(jié)論是?！緦?shí)驗(yàn)拓展】（5）查閱資料得知，CuO、硫酸銅、豬肝、馬鈴薯等也可以做過氧化氫溶液分解的催化劑。下列有關(guān)催化劑的說法中正確的是。A．MnO2只能作過氧化氫溶液分解的催化劑 B．同一個(gè)化學(xué)反應(yīng)可以有多種催化劑C．催化劑只能加快化學(xué)反應(yīng)的速率 D．用作催化劑的物質(zhì)不可能是其他反應(yīng)的反應(yīng)物或生成物1、基本的實(shí)驗(yàn)技能是學(xué)習(xí)化學(xué)和進(jìn)行科學(xué)探究的基礎(chǔ)和保證。下圖所示為實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的部分操作，其中正確的是（）A．檢查氣密性B．制取氧氣C．檢驗(yàn)氧氣D．收集氧氣A．A B．B C．C D．D2、“大象牙膏”是著名的科學(xué)興趣實(shí)驗(yàn)，將過氧化氫溶液、催化劑二氧化錳和發(fā)泡劑加入容器中，過氧化氫迅速分解，涌出像噴泉一樣的柱狀泡沫。下列說法正確的是（）A．反應(yīng)前后催化劑的性質(zhì)改變 B．產(chǎn)生的泡沫可用于滅火C．沒有催化劑過氧化氫也會分解 D．二氧化錳只能催化過氧化氫分解3、a、b兩支試管，b試管內(nèi)有少量二氧化錳，現(xiàn)同時(shí)在兩個(gè)試管內(nèi)滴加相同的過氧化氫溶液，能正確表示a、b兩支試管放出氧氣的量（縱坐標(biāo)）與反應(yīng)時(shí)間（橫坐標(biāo)）關(guān)系的圖是（）A． B． C． D．4、實(shí)驗(yàn)室常用加熱高錳酸鉀的方法制取氧氣，下列生成氧氣的圖像正確的是（）A． B．C． D．5、某工廠生產(chǎn)高錳酸鉀（KMnO4）的流程如圖所示，下列說法不正確的是（）A．混合加熱室中發(fā)生物理變化B．氧化室中一定有O2參與反應(yīng)C．電解室中K2MnO4發(fā)生分解反應(yīng)D．該過程中可循環(huán)利用的物質(zhì)是KOH6、取4份等質(zhì)量的，向其中3份中分別加入少量等質(zhì)量的和Mn，分別在某溫度下加熱至質(zhì)量不再改變，測定產(chǎn)生氧氣的質(zhì)量。然后將剩余固體溶于足量水中，添加過物質(zhì)的組別中均有相同組成的不溶物。測定結(jié)果如下：組別①②③④加入物質(zhì)無Mn產(chǎn)生氧氣的質(zhì)量/g0不溶物的質(zhì)量/g0已知，下列關(guān)于此實(shí)驗(yàn)的說法一定正確的是（

）A．3種物質(zhì)的加入都有利于分解制氧氣B．殘留不溶物的質(zhì)量關(guān)系為C．是分解制氧氣效果最好的催化劑D．不加入其他物質(zhì)時(shí)，未發(fā)生分解反應(yīng)7、四種制取氧氣的方法如圖所示。下列有關(guān)四種氧氣制取方法的說法，錯(cuò)誤的是（

）A．反應(yīng)時(shí)加入的Mn02不能增加產(chǎn)生氧氣的質(zhì)量B．從安全、環(huán)保、節(jié)能、簡便等方面考慮，最佳方法是H202分解制取02C．四種方法都是利用含氧化合物分解來制取02D．取等質(zhì)量的四種反應(yīng)物，H202分解產(chǎn)生的氧氣最多8、氧氣的制取和性質(zhì)實(shí)驗(yàn)如圖。下列說法正確的是（）A．發(fā)生裝置僅由藥品狀態(tài)決定 B．該裝置能收集到純凈的