备战中考第讲氧气的性质和制备

第3讲氧气的性质和制备知识网络·人教版

我们周围的空气

氧气îïïïïíïïïïì

物理性质化学性质制法îïïíïïì

工业制法

实验室制法îïíïì

用过氧化氢和二氧化锰制氧气用氯酸钾和二氧化锰制氧气用高锰酸钾制氧气用途

考点一、氧气的性质和用途1、物理性质：在通常状况下，氧气是一种

色、

味的气体，

溶于水，密度比空气

。在压强为101KPa时，温度为-183℃时可变为

色液体，在-218℃时可变为

色

状固体。2、化学性质：氧气的化学性质

，能与许多物质发生化学反应，是一种常见的

。无无不易略大淡蓝雪花活泼氧化剂（助燃剂）淡蓝1、与非金属反应：S+O2==SO2点燃C+O2==CO2点燃4P+5O2==2P2O5点燃2H2+O2==2H2O点燃淡蓝色火焰（空气中）明亮的蓝紫色火焰（纯氧中）均有刺激性气味气体产生。淡蓝色火焰黄白色火焰，产生大量白烟红光（空气中）白光（纯氧中）均产生使澄清的石灰水变浑浊的气体。反应物应缓缓伸入集气瓶中2、与金属反应：2Mg+O2==2MgO点燃4Al+3O2==2Al2O3点燃3Fe+2O2==Fe3O4点燃2Cu+O2==2CuO△常温下即可反应，点燃产生耀眼的白光，生成白色固体，可用于燃烧弹和照明弹。在空气中不能燃烧，在纯氧中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体。产生红热现象，冷却后固体由红色变黑色。思考：Fe、S在氧气中燃烧实验中均在集气瓶底部加入少量水，其作用分别是什么？Fe：防止高温熔融物使瓶底炸裂；S：吸收SO2，防止污染空气。把铁丝绕成螺旋状，裹一根火柴，引燃铁丝

[注意]

某些物质在氧气中燃烧的现象，由于氧气浓度的不同存在差异。①木炭在纯氧中点燃后剧烈燃烧，发出白光，放出热量；在空气中燃烧则发红光。②硫在纯氧中点燃后燃烧得更旺，发出蓝紫色火焰，放出热量；在空气中燃烧则发出微弱的淡蓝色火焰。③铁在空气中不能被点燃，只能烧成红热；在纯氧中点燃则火星四射，放出热量。3、与化合物反应2CO+O2==2CO2点燃CH4+2O2==CO2+2H2O点燃点燃C2H5OH+3O2==2CO2+3H2O蓝色火焰明亮的蓝色火焰淡蓝色火焰考点二、化合反应、氧化反应、分解反应化合反应：两种或两种以上的物质生成另一种物质的反应。氧化反应：物质跟氧发生的反应。氧可以是氧气，也可以是含氧化合物；氧气是氧化剂，具有氧化性。联系：化合反应不一定是氧化反应，氧化反应不一定是化合反应CaO+H2O==Ca(OH)2CH4+2O2==CO2+2H2O氧化反应剧烈氧化缓慢氧化有限空间：爆炸广阔空间：燃烧（发光、放热）呼吸、食物变质、酒和醋的酿造、铁生锈、农家肥腐熟考点三、氧气的实验室制法1、反应原理：2H2O2==2H2O+O2↑MnO22KClO3==2KCl+3O2↑MnO22KMnO4==K2MnO4+MnO2+O2↑△2、发生装置（理解各装置的适用范围）固体加热型固液不加热型第二个可控制反应速率；第三个可控制反应的停止和发生。3、操作步骤：查、装、定、点、收、离、熄。先查气密性再填装药品（两种装置的气密性检查）；一团棉花的作用；试管口略向下倾的目的；先均匀加热，再集中加热；当有连续均匀的气泡产生时开始收集；先将导管移出水面，后熄灭酒精灯的目的。1.组装好仪器，将导管放入水中，双手捂热试管，若有气泡产生，说明装置气密性良好。2.关闭止水夹，从长颈漏斗向锥形瓶中加水没过漏斗下端，继续加水，使漏斗内液面高于锥形瓶内液面，若液面差能保持一段时间，说明装置气密性良好。5、检验与验满：带火星的木条伸入集气瓶放在瓶口检验验满ab4.收集方法：（分析采用原因，适用范围）排水法收集较纯净的气体向上排空气法收集干燥的气体向上排空气法由

端进气，排水法由

端进气。ab考点四、催化剂和催化作用催化剂：是指在化学反应中能改变其它物质的反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后都没有改变的物质。特点：两变两不变。改变反应速率，不同的反应用不同的催化剂；反应前后质量和化学性质不变。注意：改变速率不一定是加快；没有催化剂也可反应；不能改变生成物的数量；参与反应。考点五、工业制取氧气空气（气态）加压降温空气（液态）蒸发N2-196℃O2-183℃物理变化膜分离技术法：►类型一、氧气的化学性质

例1

下列物质和氧气反应的生成物在常温下有液体的是(

)A．蜡烛B．铝C．磷D．铁命题角度：氧气与铝、磷、铁丝、蜡烛的燃烧反应。A[解析]

铝、铁是金属，与氧气反应分别生成固体氧化铝、四氧化三铁；磷是非金属，与氧气反应生成固体五氧化二磷；蜡烛含有C、H元素，与氧气反应生成二氧化碳和水，由于水是液体，故A选项正确。

[方法点拨]

氧气是一种化学性质比较活泼的气体，在许多反应中主要表现为氧化性。非金属＋氧气→非金属氧化物；金属＋氧气→金属氧化物；含C、H元素的物质＋氧气→水和二氧化碳。小芳发现，氯酸钾与氧化铜混合加热，也能较快产生氧气，于是进行如下探究：

例2

实验室常用加热氯酸钾与二氧化锰混合物的方法制取氧气，写出反应的化学方程式：________________________________。[完成实验]按下表进行实验：测定分解温度(分解温度越低，催化效果越好)。►类型二、判断是否是催化剂的实验探究命题角度：通过实验探究是否是催化剂

[分析数据、得出结论](1)由实验________与实验④对比，证明猜想合理。(2)实验所用的三种金属氧化物，催化效果最好的是________________。①化学性质

将氯酸钾与不同颗粒大小的同种催化剂等比例充分混合，加热测定分解温度(3)同种催化剂，还有哪些因素可能影响催化效果，请你再探究(探究一种因素即可)。____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。[提出假设]催化剂与反应物的质量比不同，催化效果不同；

[设计方案]①取同颗粒大小的同一催化剂与氯酸钾以不同质量比充分混合；②分别加热，测定分解温度

[得出结论]如果分解温度不同，说明假设成立；反之则不成立

[方法点拨]

用过氧化氢或氯酸钾加热制取氧气通常需要加催化剂。判断某物质是否是催化剂，要抓住在反应前后具有的“一变两不变”的特点。“一变”是指化学反应速率改变，“两不变”是指反应前后催化剂本身的质量和化学性质均不变。通常采用对比法来探究有无催化剂对反应速率的影响。·人教版变式训练学习了MnO2对过氧化氢的分解有催化作用的知识后。某同学想：CuO能否起到类似MnO2的催化作用呢？于是进行了以下探究。[猜想]

Ⅰ.CuO不是催化剂、也不参与反应，反应前后质量和化学性质改变；Ⅱ.CuO参与反应产生O2，反应前后质量和化学性质改变；Ⅲ.CuO是反应的催化剂，反应前后__________________________。质量和化学性质不变·人教版[实验]

用天平称量0.2gCuO，取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中，进行如下实验：·人教版(1)填写下表：步骤③现象步骤⑥结果步骤⑦现象结论__________带火星的木条复燃____________________溶液中有气泡放出，____________猜想Ⅰ、Ⅱ不成立；猜想Ⅲ成立(2)步骤①的目的是______________________________________________________________________。有气泡放出CuO的质量仍为0.2g带火星木条复燃

与步骤③对比，检验加入CuO前后双氧水的分解速率有无变化·人教版(3)步骤④需用到的实验仪器有：铁架台(带铁圈)、漏斗、烧杯、________。(4)过氧化氢能被CuO催化分解放出O2的化学方程式为______________________。[拓展]

要探究步骤⑤作催化剂的CuO的其他化学性质，还应补做的实验是______________________________________________________________________________________________________________________________(写一种)。玻璃棒

用H2(或CO、或炭粉)还原固体，观察是否能变成红色的铜；或加入稀酸(稀硫酸、稀盐酸、稀硝酸)溶解固体，观察是否能生成蓝色的铜盐溶液(合理均可)·人教版[解析]

步骤③将0.2gCuO加入到5mL5%的过氧化氢溶液于试管中，可观察到溶液中迅速放出气泡，并使带火星的木条复燃；步骤①是不加CuO时，观察带火星的木条是否复燃，起到与步骤③进行对比的作用；但要证明CuO是否是催化剂，还需要测定反应前后其质量变化和CuO的化学性质是否改变，只有反应前后的质量和化学性质都不变，才能得出CuO是分解过氧化氢反应的催化剂的结论。用氢气还原CuO能变成红色的Cu或加稀硫酸能反应生成蓝色的铜盐溶液，均说明CuO在反应前后的化学性质不变。►类型三熟悉实验室制取氧气的实验步骤命题角度：实验室制取氧气的操作要领。图1－3

例3图1－3是实验室加热高锰酸钾制取氧气的装置图，下列有关实验操作的分析错误的是(

)

A．气密性检查：用手握紧试管，观察到水中导气管有气泡冒出，说明装置不漏气

B．试管口略向下倾斜：防止试管壁上的水流入试管底部，导致试管炸裂

C．加热：直接用酒精灯的火焰对准药品所在位置加热

D．停止加热：先把导管移出水面，再熄灭酒精灯C

[方法点拨]

加热高锰酸钾制取氧气时，应先检查装置的气密性，接着装药品，将试管固定，再给试管加热，一段时间后收集氧气，收集完毕要先取出导管，再熄灭酒精灯。注意两个关键顺序“先检后装”“撤管熄灯”。

[解析]

给装有高锰酸钾的试管加热时，为了防止试管破裂，先用酒精灯预热，然后再对准药品所在位置集中加热。1、下列关于氧气的说法中错误的是A．工业上可以利用分离液态空气法制氧气B．氧气可以支持燃烧，说明氧气具有可燃性C．氧气供给呼吸，它和体内物质反应，释放能量，维持生命活动D．夏天鱼池内开启增氧泵，是因为温度升高，氧气在水中溶解量减少B中考链接：2.下列叙述正确的是（）A．木炭在充足的氧气中燃烧生成一氧化碳B．硫在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰C．铁丝在氧气中燃烧火星四射，生成三氧化二铁D．红磷在空气中燃烧产生大量的白雾B3、如图为实验室加热高锰酸钾制取氧气的装置。在实验过程中，当观察到气泡在导气管口连续、均匀地冒出时，才开始收集气体，其目的是A．为了检验该实验装置的气密性B．为了提高收集到的氧气的纯度C．防止水槽中的水倒吸使试管破裂D．防止高锰酸钾颗粒进入导气管B4、下列对催化剂描述正确的是A．任何化学反应都需要催化剂B．催化剂在反应前后本身的质量发生了变化C．只有分解反应才需要催化剂D．某些化学反应可以有多种催化剂D5、下列操作不正确的是A．将KClO3，和MnO2混合．用纸槽装入试管中B．将导管口伸入盛满水的集气瓶里，然后加热，立即收集O2C．待集气瓶充满O2，盖好玻璃片后，再移出水面D．收集完成后，松开橡皮塞，再熄灭酒精灯B6、根据反应事实可以推出影响化学反应的因素,下列推理中不合理的是(

)选项化学反应事实影响因素A蜡烛在纯氧中燃烧的火焰比在空气中燃烧的火焰更明亮反应物浓度B煤粉比煤块燃烧的更加剧烈、更加充分反应物种类C碳在常温下不与氧气反应,点燃时能与氧气反应反应温度D双氧水在通常情况下难分解,加入二氧化锰后迅速分解催化剂B7.通过初中化学的学习，我们知道通过多种途径可制取氧气。A.加热氧化汞B.分离空气C.加热分解KClO3D.加热分解KMnO4E.分解H2O2F.

.

（1）请你在F处再写出一种制取氧气的方法。（2）请写出一个实验室制取氧气的化学方程式：

。⑶若用右图装置加热KMnO4制取氧气，指出装置中的三处错误：实验完毕，停止加热前应该先

，再

。电解水将导管移出水面熄灭酒精灯2KMnO4==K2MnO4+MnO2+O2↑△8、下图是实验室制取、收集有关气体的装置图。请按要求回答下列问题：（1）用双氧水制取氧气的化学方程式为

；（2）要收集氧气，收集装置可选择上述装置中的

或

（填写序号）；（3）用发生装置A或B制取氧气时，A与B相比，A的优点是

。

CD可以随时补充反应所需双氧水