中考化学考点总动员系列 专题02 氧气及制取.doc

考点二 氧气及制取聚焦考点温习理解一、氧气的物理性质1、色、味、态：通常情况下，是无色无味的气体；2、密度：标准状况下，密度为1.429g/l，密度比空气的大。（可用向上排空法）3、溶解性：氧气不易溶于水。（可用排水法收集），4、三态变化：降温后，氧气可以变为淡蓝色的液体，甚至淡蓝色雪花状固体。二、氧气的化学性质（比较活泼）（一）与非金属（碳、硫、磷）的反应1、木炭（黑色固体）燃烧实验现象：在氧气中：剧烈燃烧，发出白光，放出热量，生成一种无色无味气体，该气体能 使使澄清石灰水变浑浊的气体；化学方程式 c + o2 co22、硫粉（淡黄色）燃烧： 实验现象：在空气中：发出淡蓝色火焰；放出热量、生成一种有刺激性气味的气体。在氧气中: 发出 蓝紫色的火焰； 放出热量、生成一种一种有刺激性气味的气体。化学方程式 s + o2 so2注意：实验时，要在瓶底装少量水（作用：吸收二氧化硫，防止污染空气）。3、红磷（暗红色固体）的燃烧实验现象：在氧气中：剧烈燃烧，发出白光，放出热量，生成白烟。化学方程式：4p + 5o2 2p2o5注意：五氧化二磷（p2o5）是固体，不是气体（二）与金属（镁、铁）的反应1、镁带（银白色固体）燃烧实验现象：在空气中，剧烈燃烧，发出 白光，放出热量，生成一种白色固体。化学方程式：2mg + o2 2mgo 2、铁丝（银白色固体）燃烧实验现象：在氧气中，剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成一种黑色固体叫四氧化三铁 。化学方程式：3fe + 2o2 fe3o4 注意：集气瓶底部铺少量的细沙或加少量的水，防止生成的固体物质溅落瓶底，致使集气瓶炸裂。铁丝在空气中不能燃烧。（三）其他物质与氧气的反应某些物质在一些条件下，与氧气发生缓慢的氧化反应，称为缓慢氧化。缓慢氧化也放热。如：动植物新陈代谢，金属的腐蚀 ，食物的腐烂、动植物的呼吸 、农家肥的腐熟等等。总结： 1、氧气是一种化学性质比较活泼的气体，在一定的条件下，能与许多物质发生反应并放出大量的热。在这些反应中，氧气提供氧，称为氧化反应。氧气具有氧化性。2、物质在氧气中燃烧程度比空气中燃烧要剧烈。说明物质燃烧程度，与氧气的浓度大小成正比；3、物质燃烧时有的有火焰，有的会发光，有的会冒烟。一般来说，气体燃烧会有火焰产生；固体直接燃烧，产生光或者火星。生成物有固体时，一般都会产生烟；4、物质与氧气反应不一定就是燃烧，如：缓慢氧化。三、氧气的用途（1）供给呼吸：医疗上急救病人，登山、潜水、航空、宇航提供呼吸；（2）支持燃烧：炼钢、气焊与气接、液氧炸弹、火箭助燃剂四、氧气的工业制法（分离液态空气法）原理：利用液态氧和液态氮的沸点不同。是物理变化五、氧气的实验室制法（是化学变化）1、用高锰酸钾或氯酸钾制取氧气a、药品：高锰酸钾（暗紫色固体）、氯酸钾（白色固体）与二氧化锰（黑色粉末）b、原理： 加热高锰酸钾：化学方程式：2kmno4 k2mno4 + mno2 + o2c、装置：加热固体制气体（与加热氯酸钾的为同一类）d、操作步骤： 连接装置：先下后上，从左到右的顺序。 检查装置的气密性 ：将导管的一端浸入水槽中，用手紧握试管外壁，若水中导管口有气泡冒出，证明装置不漏气。松开手后，导管口出现一段水柱。 装入药品：按粉末状固体取用的方法（药匙或纸槽） 固定装置 ：固定试管时，试管口应略向下倾斜，铁夹应夹在试管的中上部 加热药品：先使试管均匀受热，后在固体部位用酒精灯外焰加热。 收集气体：a、若用排水法收集气体，导管略伸进集气瓶口。当气泡连续均匀冒出时再收集（因为最早排出的气体是空气）；水排完后，应用玻璃片盖住瓶口，小心地移出水槽，把集气瓶正在桌面上(因为氧气密度比空气大)，防止气体逸出。b、若用排空气法收集气体，收集时导管应伸入集气瓶底部（为了排尽瓶内空气）。先将导管移出水面 再停止加热e、注意事项：a)试管口要略向下倾斜：防止生成的水回流，使试管底部破裂。药品应平铺在试管底部。b)导管伸入发生装置内要稍露出橡皮塞：有利于产生的气体排出。c)用高锰酸钾制取氧气时，试管口塞一团棉花：防止气流把高锰酸钾吹进水槽中。d)排气法收集气体时，导气管要伸入接近集气瓶底部：有利于集气瓶内空气排出，使收集的气体更纯。e)实验结束后，先将导气管移出水面,然后熄灭酒精灯：防止水槽中的水倒流，炸裂试管。f、检验、验满检验：用带火星的木条伸入集气瓶内，发现木条复燃，说明是氧气；验满：用带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，证明已满。加热氯酸钾（有少量的二氧化锰）：化学方程式：2kclo3 2kcl + 3o2 注意：mno2在该反应中是催化剂，起催化作用2、过氧化氢溶液（俗名：“双氧水”）制取氧气a、药品：过氧化氢（h2o2）和二氧化锰（黑色粉末 mno2）b实验原理：化学方程式： 2h2o2 mno2 2h2o+ o2 注：mno2在该反应中是催化剂，起催化作用六、催化剂：1、 概念：在化学反应中能改变其他物质的反应速率 ，但本身的质量和 化学性质在反应前后都不变的物质。2、 特点：两不变（质量、化学性质）、一改变（反应速率）注意：催化剂不能改变生成物的质量 催化剂不是反应物也不是生成物一种催化剂只针对某一反应。不同的反应，催化剂可能不同某一反应的催化剂可能不只一种名师点睛典例分类类型一、氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象【例1】【2015年江苏省南京市】下列物质在氧气中燃烧，火星四射，有黑色固体生成的是（ ）a硫 b木炭 c铁丝 d红磷【答案】c考点：常见燃烧的现象【点睛】本题考查氧气与物质发生反应的现象，在做这类题时要注意实验现象是看到的生成气体、产生沉淀、颜色改变、发光、及感受到的吸放热现象，不能简单叙述成生成物.类型二、氧气性质【例2】【2015年湖北省襄阳市】“东方之星”沉船事故救援时，潜水员钢瓶中携带的气体是（ ）a水蒸气b二氧化碳 c氮气 d氧气【答案】d【解析】 试题分析：潜水员钢瓶中携带的气体必须具有支持呼吸性质的氧气，故答案选择d考点：氧气的性质【点睛】本题考查氧气的性质，氧气是一种化学性质比较活泼的气体，能与许多物质发生反应，物质在空气中生锈、变质等情况的发生，大多与空气中氧气的氧化性有关.类型三、氧气的制取【例3【2015年四川省成都市】实验室用氯酸钾和二氧化锰制取氧气，有关该实验的说法错误的是（ ）a二氧化锰是反应物 b与高锰酸钾制取氧气装置相同c可用向上排空气法收集 d可用带火星的木炭检验氧气【答案】a考点：氧气的制取【点睛】本题考查氧气的实验室制取的实验操作，排水集气法收集氧气时，加热前要在集气瓶中装满水，已收集较纯的氧气，排空气法收集氧气时，导管要伸入到集气瓶底部，因为气压的问题，停止加热时要先移导管后熄灭酒精灯。类型四、实验室制取氧气装置【例4】【2015年四川省乐川市】（4分）下图是实验室的部分仪器或实验装置，回答有关问题。a b c d e（1）实验室要用kclo3和mno2制取氧气，应选用发生装置是（填编号） ，若用排水法收集氧气，收集完毕后，应先 ，再移开酒精灯。（2）装满氧气的集气瓶应盖上玻璃片后， （填正放或倒放）在桌面上，其验满的操作方法是 。【答案】（1） a 先撤导气管 （2） 正放 用带火星的木条靠近集气瓶口考点：气体的制取和净化类型五、催化剂及催化作用【例5】【2015年安徽省】（9分）为比较相同浓度的fecl3溶液和cuso4溶液对h2o2分解的催化效果，某研究小组进行了如下探究：（1）请写出h2o2分解的化学方程式 。【定性探究】（2）如图甲，可通过观察 来定性比较两者的催化效果。【定量探究】（3）如图乙，实验前检查该装置气密性的方法是 。要定量比较两者的催化效果，可测量生成等体积气体所需的 。【深入探究】（4）在fecl3溶液中，究竟是哪种离子起催化作用呢？猜想1：铁离子（fe3+）起催化作用； 猜想2： 起催化作用；猜想3： 起催化作用； 请设计实验，验证猜想1实验操作实验现象及结论【答案】（1）2h2o2 2h2o +o2；（2）气泡产生的速度或者观察反应的剧烈程度（3）用热毛巾紧紧捂住锥形瓶，看注射器活塞是否有变化，待温度冷却到原来的温度，看活塞是否回到原来的位置，如果回到原来的位置说明气密性好；时间（4）猜想2：cl-；猜想3：fe3+和cl-；实验操作：取同样的过氧化氢溶液，滴入氯化钠溶液，实验现象：反应的速度明显降低，结论：是铁离子（fe3+）起催化作用。考点：实验方案的设计和评价 催化剂的概念【点睛】本题考查实验室制取氧气时二氧化锰的作用，及其装置的组装要求，要熟记催化剂的概念，即在化学反应中能改变其他物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质不变，要根据题中的叙述看是否符合这个特点.课时作业能力提升 一、选择题1【2015年内蒙古呼和浩特市】下列操作中，能鉴别空气、氧气和氢气三瓶气体的是（ ）a插入燃着的木条b观察气体颜色 c闻气体的气味 d倒入澄清石灰水【答案】a【解析】试题分析：插入燃着的木条在空气中正常燃烧，在氧气中燃烧的更旺，在氢气中会产生蓝色火焰，a正确；空气、氧气和氢气均是无色无味气体，bc错误；空气、氧气和氢气均不能使澄清的石灰水变浑浊，d错误。故选a。考点：气体的检验2【2015年上海市】氢气在氯气中燃烧的化学方程式是h2+cl22hcl，该反应属于（ ）a分解反应 b化合反应 c复分解反应 d置换反应【答案】b【解析】试题分析：氢气和氧气反应产生一种物质氯化氢，反应的特点属于“多变一”，因此属于化合反应。故选考点：反应的类型3【2015年广东省广州市】下列关于物质性质及用途的描述中，错误的是（ ）a碳具有还原性，可冶炼金属 b氧气具有氧化性，可作为燃料 c氮气的化学性质稳定，可作为保护气 d石灰石受热分解，可用于制备生石灰【答案】b考点：考查物质性质及用途的正误判断的知识。4【2015年浙江省宁波市】将红色的铜丝放在酒精灯火焰的外焰上加热，铜丝表面变为黑色。下列说法错误的是（ ）a红色铜丝表面变黑，是因为生成了氧化铜 b红色铜丝表面变黑，是因为铜发生了还原反应c立即把变黑的铜丝插入稀硫酸中，溶液会出现蓝色d立即把变黑的铜丝插入酒精中，铜丝变回红色【答案】b【解析】 试题分析：a红色铜丝表面变黑，是因为生成了氧化铜是正确的叙述； b红色铜丝表面变黑，是因为铜与氧气反应，发生了氧化反应； c立即把变黑的铜丝插入稀硫酸中，溶液会出现蓝色是正确的叙述，因为氧化铜与硫酸反应生成硫酸铜； d立即把变黑的铜丝插入酒精中，铜丝变回红色是正确的叙述，氧化铜催化酒精转化为乙醛；故答案选择b考点：铜与氧气、酒精的反应5【2015年天津市】下图表示两种气体发生化学反应，其中相同的球代表同种原子。根据图示信息，下列说法正确的是（ ） a该反应生成两种物质 b该反应是复分解反应 c化学反应前后原子的种类不变 d分子在化学变化中是不可分的【答案】c【解析】试题分析：从图示看：该反应生成的两种分子都是一种构成，所以是一种物质；所以该反应是化合反应；因为化学变化会遵从质量守恒定律所以化学反应前后原子的种类不变；分子在化学变化中可分，而原子在化学变化中是不可分得。故选c.考点：分子构成 质量守恒定律 化学变化的实质6【2015年山东省临沂市】下列是实验中现象的描述中，正确的是（ ） a木炭在氧气中燃烧，生成刺激性气味的气体 b硫在氧气中燃烧，发出淡蓝色火焰c红磷在空气中燃烧产生大量白雾 d铁丝在氧气中燃烧，火星四射，生成黑色固体【答案】d考点：常见燃烧的现象7【2015年浙江省杭州市】向甲物质中逐渐加入乙物质至过量。若x轴表示加入乙物质的质量，则下列选项与下图不相符合的是 ( )选项甲物质乙物质y轴表示的含义a二氧化锰过氧化氢溶液二氧化锰的质量bt的水硝酸钾t时硝酸钾的溶解度c氯化银稀硝酸氯化银的质量d饱和石灰水生石灰溶液的质量【答案】d【解析】 试题分析：a选项二氧化锰在过氧化氢溶液生成氧气的反应中作催化剂，反应前后质量不变；b选项在温度不变是，物质的溶解度不变化；c选项氯化银在稀硝酸中不溶解，故随稀硝酸的增加而不变；d选项因为生石灰与水反应生成氢氧化钙，造成溶液中的溶剂减小，溶液的质量减小；故答案选择d考点：图像题8【2015年江苏省南京市】下列物质在氧气中燃烧，火星四射，有黑色固体生成的是（ ）a硫 b木炭 c铁丝 d红磷【答案】c考点：常见燃烧的现象9【2015年湖北省荆门市】比较、推理是化学学习常用的方法，以下是根据一些实验事实推理出的影响化学反应的因素，其中推理不合理的是序号实验事实影响化学反应的因素a铁丝在空气中很难燃烧，而在氧气中能剧烈燃烧反应物浓度b碳在常温下不与氧气发生反应，而在点燃时能与氧气反应反应温度c双氧水在常温下缓慢分解，而在加入二氧化锰后迅速分解有、无催化剂d铜片在空气中很难燃烧，铜粉在空气中较易燃烧反应物的种类【答案】d考点：影响化学反应的因素的探究二、非选择题10【2015年浙江省台州市】利用图甲装置探究“mno2的用量对h2o2分解反应的影响”，实验中h2o2的溶质质量分数为3%，装置中产生氧气的量可以用压强传感器测出（在等温条件下，产生氧气体积与装置内压强成正比。反应放热忽略不计。）（1）写出装置中发生反应的化学方程式： ，mno2在此反应中起 作用。（2）图乙是“01克mno2与不同体积的3%h2o2溶液混合”的实验结果，从图中可以看出 。 （3）当用“3%h2o2溶液8毫升与不同质量的mno2混合”时，得到如图丙所示的曲线。曲线的斜率显示，当mno2的用量增加到008克时，分解速度达到实验要求。在此实验条件下，若mno2的质量有4克（一药匙），就能使下图 （选填字母）烧杯中所装的3%h2o2溶液，其分解速度最接近实验要求。a b c【答案】（1）2h2o2 2h2o +o2 催化 （2） h2o2的用量越多，产生的氧气越多 （3）c考点：催化剂 过氧化氢的分解反应 11【2015年四川省雅安市】（7分） 研究和控制化学反应条件有重要意义。（1）同学们想探究双氧水的溶质质量分数对反应速率的影响。在其他条件相同的情况下进行了三次实验，记录各收集一瓶相同体积氧气所需要的时间。实验30%双氧水的质量（g）加入的水的体积（ml）二氧化锰质量（g）收集时间（s）11040520022030510033020 67取用二氧化锰的仪器是 （选填编号）。 a b c d 写出上述反应的化学反应方程式 。实验3中，加入的二氧化锰质量为 g。相同条件下，实验3产生氧气的速率最快，说明 。（2）同学通过查阅资料得知，双氧水在70以上会较快分解产生氧气。为了验证加 热双氧水也可以产生氧气，同学们选择右图装置(气密性良好)进行实验。实验中观察到试管内产生气泡，但将带火星的木条放在导管口没有复燃，可能的原因是 ，同学分析原因后，采用了 法收集气体，再检验，证明加热双氧水也可产生氧气。【答案】、b 、2h2o22h2o+o2 、5 、相同条件下，反应物浓度越大，反应速率越快（2）氧气中混有较多的水蒸气 排水集气 考点：气体的制备、科学探究、控制变量12【2015年广东省广州市】（11分）实验室部分装置如图所示，请回答下列问题。 （1）选择发生和收集o2的装置，填写在下表中（填字母）。 （2）如果用mno2与浓h2so4加热制备o2，可选用的发生装置是 （填字母）。 （3）选用f装置收集气体时，下列实验操作正确的是 （填序号）。 反应前，将集气瓶注满水，用玻璃片盖着瓶口，倒立在盛水的水槽中 开始反应后，等到气泡连续且均匀时，再将导管口移入集气瓶 收集气体后，将集气瓶盖上玻璃片再移出水槽 （4）实验室用kmno4制备o2的化学方程式是。若需制备3.2g o2，至少需要消耗gkmno4。(已知kmno4的相对分子质量为158) 【答案】（1）h2o2溶液、mno2、b d（或f）kmno4 a d（或f）；（2）c；（3）（4）2kmno4k2mno4+ mno2+ o2；31.6考点：考查化学实验装置的选择、气体收集方法的操作掌握判断及有关反应方程式的计算的知识。13【2015年浙江省衡州市】利用图示仪器测量氧气体积，来测定高锰酸钾样品的纯度（杂质不参加反应）。实验步骤如下：（1）检查气密性：连好发生装置后，将导管口的下端浸入水中， 。如果观察到导管口有气泡冒出，就证明装置不漏气。（2）组装装置：连好的装置如图甲，其中有一处明显错误。在不移动、不调整酒精灯的前提下，需要调节 （选填字母）螺母改正错误。（3）进行实验：采用正确的反应装置和图乙所示的收集装置制取并收集气体。下列说法正确的是 。a加热时间过短，会使测量结果不准。b反应一段时间，排出反应装置内原有空气再连接乙装置收集气体，会使结果更准确。【答案】（1）用手紧握试管 （2）ab （3）a考点：气体的制取。及基本操作14【2015年浙江省嘉兴市】未经处理的工业废水会严重污染水和土壤，某种新型催化剂可有效降解工业废水中的有机污染物。为探究该催化剂降解有机污染物的速度受哪些因素影响，学习小组进行了如下实验。取四份等质量的某有机物，控制条件如左下图，然后加入等量的新型催化剂，测得该有机物被降解的百分比随时间变化的关系如下表：（1）实验中设置a和d组的目的是探究 对降解反应速度的影响。（2）实验a、b、c三组结果表明，当ph相等时，温度升高，降解反应速度 。(选填“先增大后减小”或“先减小后增大”)（3）部分同学认为ph=3时，40是该催化剂最合适的温度，但有同学并不认同。为寻找该催化剂最合适的温度，他应该采取的做法是 。（4）实验中若要测定某一时刻有机物被降解的百分比，需要迅速把试管中液体的ph调到10，这样做的目的是 【答案】ph 先增大后减小 在40附近多设置几组进行实验使反应立即停止考点：化学实验方法 元素及化合物15【2015年四川省眉山市】（7分）下图是氧气的制取与性质实验装置图。回答下列问题:（1）装置b的作用是 ，装置c中硫粉燃烧的现象是 ，装置d的作用是 。（2）装置a中发生反应的化学方程式为 ，装置d中发生反应的化学方程式为 。【答案】（1）除去水蒸气（干燥气体或吸收水分） 产生蓝紫色火焰 吸收二氧化硫，防止污染空气 （2）2h2o2 mno22h2o + o2 so2 + 2naoh = na2so3 + h2o考点：浓硫酸的吸水性，物质燃烧的现象，二氧化硫的性质，化学方程式的书写16【2015年山东省临沂市】a、b、c、d、e、f是初中化学常见的物质，a、b是含有相同元素的无色液体，d是最轻的气体，f是红色固体单质。根据右图的相互转化关系判断。通电ac b加热de+ff（1）a 物质是_（填化学式）；（2）写出bd的化学方程式_；通电（3）写出d和e反应的化学方程式_。【答案】（1）h2o2 （2）2h2o= 2h2+o2 （3）cu +o2=cuo【解析】试题分析：根据反应条件“通电”， d是最轻的气体，那么d是氢气，b是水；a、b是含有相同元素的无色液体，故a是过氧化氢，过氧化氢分解生成水和氧气，故c是氧气；f是红色固体单质，那么f是铜，铜和氧气反应生成氧化铜，即e是氧化铜。把推断出的物质代入，推断正确。考点：物质的推断17【2015年湖北省宜昌市】（4.5分）下图是实验室常用气体制备装置，据图回答问题： 注射器 a b