第九講氧氣的制取方法（原卷版）

第九講氧氣的制取方法課程要求1.掌握實驗室制取氧氣的裝置選擇原則；2.掌握氧氣三種實驗室制法的原理、收集、檢驗方法；3.掌握分解反應(yīng)概念；4.理解催化劑的概念；5.了解氧氣的工業(yè)制法。一、加熱高錳酸鉀制取氧氣【反應(yīng)原理】文字表達(dá)式：【發(fā)生裝置】由于反應(yīng)物是固體，反應(yīng)需要加熱，所以選擇的裝置?！臼占b置】氧氣不易溶于水，且不與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)：。

由于氧氣的密度比空氣大，且不與空氣中的成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)：?！緦嶒灢襟E】①查：。②裝：將高錳酸鉀裝入干燥的試管，并，并用帶導(dǎo)管的橡皮塞塞緊試管。③定：將試管在鐵架臺上。④點：酒精燈，試管均勻受熱后，就使酒精燈固定在加熱。⑤收：。⑥移：把導(dǎo)管。⑦滅：酒精燈?！緳z驗】將帶火星的木條伸入到，如果，說明是氧氣?！掘灊M】（用排水法收集）。（用向上排空氣法收集）將放在，如果帶火星的，說明氧氣收集滿了?！咀⒁馐马棥竣偎幤芬戒佋谠嚬艿撞?，。②試管口要，防止藥品中的水分或反應(yīng)生成的水受熱后變成水蒸氣，遇，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集氣瓶充滿水后入水槽中（瓶口要在水面下）。⑥加熱時要先使試管，然后用酒精燈對準(zhǔn)藥品所在部位加熱。⑦用排水法收集氣體時，應(yīng)注意當(dāng)時再收集，否則收集的氣體中混有空氣，當(dāng)集氣，證明已收集滿。⑧停止加熱時，應(yīng)，再。如果先熄滅酒精燈，試管內(nèi)氣體溫度降低，壓強減小，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，試管口要放一小團(tuán)棉花，防止加熱時進(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，因為氧氣的密度大于空氣的密度，正放可減少氣體逸散。二、氯酸鉀制取氧氣【反應(yīng)原理】文字表達(dá)式：【實驗裝置】和加熱高錳酸鉀制取氧氣的裝置相同（試管口）。三、過氧化氫制氧氣【反應(yīng)原理】文字表達(dá)式：【實驗裝置】或或（1）步驟①檢查裝置的。②向錐形瓶中加入固體。③塞好帶有長頸漏斗（或分液漏斗）和導(dǎo)管的。④向長頸漏斗（或分液漏斗）中。⑤用收集。（2）注意的問題a．用過氧化氫溶液制氧氣的發(fā)生裝置中使用便于加入液體藥品；使用分液漏斗便于控制滴液速率，。b．使用帶有的發(fā)生裝置時，要注意長頸漏斗下端管口應(yīng)伸到，以防止產(chǎn)生的氣體從長頸漏斗口逸出。四、氧氣的工業(yè)制法1．原料：原料是空氣。2．原理：利用液態(tài)氮的比液態(tài)氧的沸點低的原理。先將空氣在低溫條件下加壓變?yōu)橐簯B(tài)，再將液態(tài)空氣緩緩升溫至左右，氮氣首先達(dá)到沸點從液態(tài)空氣里蒸發(fā)出來，剩下的主要就是液態(tài)氧了。3．方法：，其過程可以簡單地表示如下：4．貯存：氧氣貯存在鋼瓶中。注意：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。五、分解反應(yīng)：1.概念：由反應(yīng)生成的反應(yīng)2.特點：3.表達(dá)式:A→B+C+···分解反應(yīng)化合反應(yīng)特點一變多多變一判斷方法a.是化學(xué)反應(yīng)b.反應(yīng)物是一種c.生成物是兩種或兩種以上a.是化學(xué)反應(yīng)b.反應(yīng)物是兩種或兩種以上c.生成物只有一種六、催化劑：（1）概念：在化學(xué)反應(yīng)中能其他物質(zhì)的反應(yīng)速率（加快或變慢），但本身的在反應(yīng)前后的物質(zhì)。（2）特點：兩不變（質(zhì)量、化學(xué)性質(zhì)）、一改變（反應(yīng)速率）（3）注意：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。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。有不同的催化劑，可能有幾種催化劑。（氧化鐵、硫酸銅、紅磚粉末、動物肝臟等也可以作催化劑）（4）驗證物質(zhì)是催化劑（1）將反應(yīng)后的混合物過濾、洗凈、干燥、稱量，反應(yīng)前后相等。（2）將反應(yīng)后的物質(zhì)重復(fù)原實驗,發(fā)現(xiàn)該物質(zhì),也即化學(xué)性質(zhì)反應(yīng)前后不變。1．（2023年福建省龍巖市漳平市中考一?！じ木帲┤鐖DA~E是實驗室制取氣體的常用裝置。請回答下列問題。（1）寫出標(biāo)有字母a的儀器名稱：______。（2）實驗室常用B、C裝置組合制取并收集O2，反應(yīng)文字表達(dá)式______。檢驗O2已收集滿的方法是_______。（3）若用A裝置制取氧氣，實驗結(jié)束后發(fā)現(xiàn)試管破裂，可能原因是______（任寫一點）。（4）圖F是根據(jù)B裝置設(shè)計的簡易制氧機的示意圖。推斷A劑和B劑分別是_______。2.（2023年廣東省東莞市東莞外國語學(xué)校中考一?！じ木帲┤鐖D是實驗室制取氣體的常用裝置，試回答有關(guān)問題：v、（1）寫出下列儀器的名稱①______。（2）若要用氯酸鉀和二氧化錳制取純凈的氧氣，選擇的收集裝置為______（在AF中選擇），反應(yīng)的文字表達(dá)式為______。（3）實驗室用過氧化氫溶液制取氧氣的文字表達(dá)式為______，裝置C控制反應(yīng)停止發(fā)生的原理是：關(guān)閉活塞，______。（4）實驗室里，常用加熱無水醋酸鈉和堿石灰固體混合物的方法來制備甲烷，選擇的是發(fā)生裝置為______（填字母），用裝置E而不用裝置D收集甲烷，原因是______。（5）用裝置G和量筒組合可以用來收集并測量H2體積，在G中氣體應(yīng)從導(dǎo)管______（填“a”或“b”）端通入。3．（2023年江蘇省南京市建鄴區(qū)中考二模·改編）實驗室制取氣體的部分裝置如圖所示，請結(jié)合圖示回答問題。（1）實驗室用KClO3與MnO2混合固體制取O2的文字表達(dá)式為。若用裝置A為發(fā)生裝置，還缺少的儀器是。（2）實驗室用過氧化氫溶液制取氧氣，選擇裝置D收集氧氣時，證明集滿的方法是。（3）小明用收集到的氧氣做鐵絲燃燒試驗，沒有成功，可能的原因是（4）實驗室常用塊狀固體電石（主要成分是CaC2）與水在常溫下反應(yīng)制取乙炔（C2H2）氣體，該反應(yīng)很劇烈，應(yīng)選擇的發(fā)生裝置是（填字母）?？捎醚b置F收集乙炔，據(jù)此可推測乙炔的相關(guān)性質(zhì)是。1.（2022春?柯橋區(qū)期中）15%的H2O2溶液在二氧化錳催化作用下會劇烈反應(yīng)產(chǎn)生O2．實驗室欲利用15%的H2O2溶液制取O2，則下列裝置中，儀器選擇和藥品放置最合理的是（）A． B． C． D．2.（2022春?墾利區(qū)期末）下列關(guān)于實驗室制取氧氣的說法中，正確的是（）A．選擇制取氣體的原理時，應(yīng)考慮反應(yīng)速率，且速率越快越好 B．用排水法收集氧氣時，提前將導(dǎo)管伸入盛滿水的集氣瓶以便于收集氣體 C．用向下排空氣法收集氧氣需要在瓶口處驗滿 D．用帶火星的木條檢驗氧氣3．某同學(xué)加熱氯酸鉀制氧氣，錯把高錳酸鉀當(dāng)作二氧化錳放入氯酸鉀內(nèi)，其結(jié)果與只加熱氯酸鉀相比(

)A.

反應(yīng)速率不變，生成氧氣質(zhì)量增加

B.

反應(yīng)速率不變，生成氧氣質(zhì)量不變

C.

反應(yīng)速率加快，生成氧氣質(zhì)量不變

D.

反應(yīng)速率加快，生成氧氣質(zhì)量增加4．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，先將導(dǎo)管放入水中B.

一點燃酒精燈，立即收集氣體

C.

集滿氣體后，按圖示移出集氣瓶D.

實驗結(jié)束，先熄滅酒精燈5．某興趣小組用30%的過氧化氫溶液完成以下實驗。下列說法錯誤的是（

）A.

圖2中冰水混合物的作用是將水蒸氣冷凝

B.

圖3、4對比可知，溫度會影響化學(xué)反應(yīng)速率

C.

圖1、4對比可知，是否加入催化劑會影響化學(xué)反應(yīng)速度

D.

圖1、2對比可知，1中未復(fù)燃是因為加熱后產(chǎn)生大量的水蒸氣，沖淡了氧氣濃度6．對催化劑在化學(xué)反應(yīng)前后的下列判斷：①質(zhì)量不變

②性質(zhì)不變

③能增加生成物的質(zhì)量

④催化劑在反應(yīng)中都是加快反應(yīng)速率

⑤二氧化錳是一切反應(yīng)的催化劑

⑥催化劑的種類不同，催化效果可能不同。其中正確的是（

）A.

②③⑤

B.

①④⑤

C.

①⑥

D.

全部7．能正確反映對應(yīng)變化關(guān)系的圖像是（）A．用兩份等質(zhì)量、等濃度的過氧化氫溶液分別制取氧氣B．加熱一定量的氯酸鉀和二氧化錳的混合物C．鎂條燃燒D．在一定量過氧化氫溶液中加入少量的二氧化錳8．過氧化氫溶液分解反應(yīng)的催化劑很多．化學(xué)興趣小組同學(xué)設(shè)計如圖四組實驗，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(yīng)過程中兩個氣球體積變化的快慢B．第二組同時實驗，觀察比較反應(yīng)過程中兩者產(chǎn)生氣泡的快慢C．第三組分兩次實驗，觀察木條能否復(fù)燃D．第四組分兩次實驗，觀察比較在相同時間內(nèi)量筒收集氣體的體積大小9．實驗室制取氧氣可供選擇的儀器或裝置如下圖所示。（1）寫出儀器②的名稱：_______。（2）若用氯酸鉀制取氧氣，應(yīng)選擇制取裝置________（填序號）。當(dāng)觀察到_____，證明氧氣已經(jīng)集滿。收集完畢，用玻璃片的_______（填“光滑面”或“磨砂面”）蓋住集氣瓶口，寫出該反應(yīng)的符號表達(dá)式_______，該反應(yīng)屬于_______基本反應(yīng)類型。（3）如何檢驗生成的氣體是氧氣？寫出對應(yīng)的實驗步驟，實驗現(xiàn)象和實驗結(jié)論。實驗步驟實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論_____________________（4）若采用加熱高錳酸鉀法制取氧氣，則B裝置還需要做改進(jìn)是_______，目的是_______。（5）已知氨氣極易溶于水，密度小于空氣且不與空氣中成分發(fā)生反應(yīng)。若用C裝置排空氣法收集氨氣，則氨氣應(yīng)從_______口通入（填“a”或者“b”）；若用D裝置收集氨氣，油層的作用是_______。10．實驗室制取某些氣體所用的裝置如圖所示，請回答：（1）圖中標(biāo)號①的儀器名稱是__________________。（2）組裝好氣體發(fā)生裝置后，應(yīng)該先檢查裝置_________________，然后再添加藥品。（3）實驗室用高錳酸鉀制取氧氣，應(yīng)選擇的發(fā)生裝置是________________（填序號，下同），該反應(yīng)的化學(xué)方程式是__________________。（4）欲收集密度比空氣大的氣體，應(yīng)該選擇的裝置是__________________。（5）用收集的氧氣完成木炭燃燒的實驗（如圖G所示），觀察到的現(xiàn)象是_____。11．（2022?上杭縣模擬）化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué)。某化學(xué)小組利用如圖儀器和裝置探究氣體的制取方法和性質(zhì)。（1）寫出圖B中標(biāo)號儀器名稱：①；（2）實驗室中用過氧化氫溶液和二氧化錳混合制取氧氣，選擇裝置時，若要控制液體滴加速率，獲得平穩(wěn)氣流，應(yīng)選擇的發(fā)生裝置是（填裝置編號，從裝置A～F中選擇，下同）；若收集一瓶比較干燥的氧氣，最好選用的收集裝置是，用該裝置收集氧氣時，檢驗氣體是否收集滿的方法（包括操作、現(xiàn)象、結(jié)論三方面）。（3）若選擇G裝置用排空氣法收集氧氣時，氣體從（填m或n）端通入。（4）甲烷是密度小于空氣、難溶于水的氣體，實驗室用加熱無水醋酸鈉和堿石灰的固體混合物制取甲烷。制取甲烷的發(fā)生裝置應(yīng)選擇（填裝置編號，從裝置A～F中選擇，下同），收集裝置應(yīng)