化学九年级知识讲练：第06讲 氧气制取（学生版）

氧气的制取【知识梳理】1．催化剂概念：在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率,而本身的和在反应前后都没有发生变化的物质。催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用。2．催化剂特点（1）“一变二不变”：改变(有的加快反应速率,有的减慢反应速率);自身的和在反应前后均没有改变。（2）对于同一反应,催化剂不是唯一的;对于不同反应,催化剂可能相同。（3）催化剂不能增加或减少生成物的质量。3．氧气实验室制法制取方法高锰酸钾制取氧气氯酸钾制取氧气过氧化氢制取氧气反应原理△高锰酸钾→锰酸钾+二氧化锰+氧气△2KMnO4══K2MnO4+MnO2+O2↑MnO2氯酸钾→氯化钾+MnO22KClO3══2KCl+3O2↑MnO2双氧水→水+MnO22H2O2══2H2O+O2↑反应条件加热加热，二氧化锰作催化剂常温，二氧化锰作催化剂试剂状态固体固体+固体固体+液体发生装置收集装置检验及验满（1）检验方法：将带火星的木条伸入集气瓶内,若木条复燃，说明该气体为氧气。（2）验满方法：将带火星的木条放在集气,若木条复燃，表明该瓶氧气已经收集满注意事项①用加热的方法制取氧气时，试管口,以防止冷凝水回流到热的试管底部，使试管炸裂。②用高锰酸钾制取氧气时，试管口应，防止。③用排水法收集氧气时，当导管口有大量气泡冒出时，开始收集，实验结束后,先将导管移出水槽,再熄灭酒精灯，以防止。④用过氧化氢制取氧气时，若用长颈漏斗，末端，以防止生成的气体从长颈漏斗末端逸出。⑤加热时要先预热，再集中加热有药品的部位。4．分解反应：由反应物生成以上其他物质的反应。“一变多”【考点精析】考点1：制取氧气实验【例1】（高锰酸钾）实验室制取氧气，有下述①~⑥个操作步骤，正确的操作顺序是①点燃酒精灯，加热试管②检查装置的气密性③将高锰酸钾加入试管，管口塞一团棉花，塞上带有导管的塞子，固定在铁架台上④用排水法收集氧气⑤熄灭酒精灯⑥将导管从水槽中取出A．②③①④⑥⑤ B．②③①④⑤⑥C．③②①④⑥⑤ D．③④①②⑤⑥【例2】（双氧水）在实验室用双氧水制氧气时，不使用二氧化锰的结果是A．不产生氧气 B．没有影响 C．产生氧气速率变慢 D．产生氧气质量减少【例3】（氯酸钾）在氯酸钾分解的实验研究中，某同学进行了系列实验并记录如下，相关分析正确的是（）实验现象①加热固体M（如图所示）少量气泡溢出后，不再有气泡产生②加热氯酸钾至其熔化有少量气泡产生③加热氯酸钾使其熔化后迅速加入固体M有大量气泡产生④加热氯酸钾与固体M的混合物（如图所示）未见固体熔化即产生大量气泡A．实验①说明M也能受热分解产生气体B．实验①②④说明加入M后，在较低温度下反应就可以发生C．实验②③说明固体M的加入增加了气体产生的量D．固体M一定是氯酸钾分解的催化剂【例4】（工业制氧）下列关于氧气说法正确的是（）A．鱼类能在水里生存，说明氧气极易溶于水B．液氧可以做火箭的助燃剂C．分离液态空气获得氧气是化学变化D．植物呼吸作用吸收二氧化碳放出氧气【变式训练】【变式1】从安全、环保、节能、简便等方面考虑，实验室制取氧气的最佳方法是A．氯酸钾受热分解 B．高锰酸钾受热分解C．氧化汞受热分解 D．过氧化氢催化分解【变式2】某同学在实验室设计了４种制取氧气的方案：①用过氧化氢和二氧化锰混合；②使高锰酸钾受热；③高锰酸钾和氯酸钾混合加热；④使二氧化锰受热；判断这四种方法（）A．全正确 B．全不正确 C．只有④不正确 D．只有①②正确【变式3】某化学兴趣小组的同学利用下列实验装置，开展氧气的实验室制取和有关性质的研究。请结合如图所示实验装置，回答有关问题。（1）图中仪器名称是①______②______。（2）若用高锰酸钾制氧气，则应选择的发生装置为______（填序号，下同），反应文字或符号表达式为______。装置B与装置C比较，具有的优点为______（写一点即可）。（3）小明用注射器组装成图G所示装置制取氧气，装置中反应的文字或符号表达式为______，此反应属于的基本反应类型是______反应；（4）用F装置收集氧气时，当______时再开始收集；用D装置收集氧气时，验满的方法是______；若用图2装置盛满水收集氧气，则气体应从______填“a”或“b”）端通入；（5）氢气密度小于空气，难溶于水，要制取纯净的氢气应该选择的收集装置______（填序号）；（6）细铁丝在H装置中燃烧，其反应的文字或符号表达式______，H装置中水的作用______。考点2：实验注意问题【例5】某同学加热高锰酸钾并用排水法制取氧气时，发生试管炸裂现象，造成试管炸裂的原因可能有（）①没有给试管均匀预热；②试管外壁有水；③试管口没有略向下倾斜；④忘了加催化剂；⑤加热时试管与灯芯接触；⑥收集完氧气，先熄灭酒精灯，后将导管从水槽中撤出；⑦实验结束后立即用冷水洗涤试管。A．全部 B．①②③⑤⑥⑦C．①②③④⑤ D．①②③⑤⑥【变式训练】【变式1】做实验一定要注意先后顺序，如果先后顺序错误，可能会导致实验失败，甚至产生严重后果｡下列有关用高锰酸钾制取氧气的实验操作中，先后顺序正确的是（）A.检查装置的气密性时，先用手握紧试管的外壁，再把导管放入水中B.先将高锰酸钾装入试管，再检查装置的气密性C.加热时，先对试管进行预热，再对准药品部位进行加热D.实验完毕，先熄灭酒精灯，再把导管移出水面【变式2】下列关于实验室制氧气并用排水法收集的实验操作中，先后顺序错误的是（）A.先检查制氧装置的气密性，再装药品B.先给试管均匀加热，再对准药品加热C.收集氧气完毕先熄灭酒精灯，再将导管从水槽中取出D.等导管口排出的气泡均匀后，再将导管伸入盛水的集气瓶口【变式3】实验室用加热高锰酸钾制取氧气，并用排水法收集时，装药品的试管破裂了，其可能原因是（）①装药品前忘了检查气密性②试管口没有略向下倾斜③试管没有均匀预热④试管外壁潮湿⑤夹试管的铁夹夹得太紧A．①③④ B．②③④ C．②④⑤ D．②③④⑤考点3：催化剂【例6】下列关于催化剂的说法正确的是（）A．催化剂都是加快反应速率的B．加入催化剂可以增加生成物的质量C．催化剂在化学反应中性质和质量不改变D．二氧化锰不是过氧化氢分解的唯一催化剂【变式训练】【变式1】下列有关催化剂的说法错误的是A．催化剂在化学反应前后质量和性质不发生改变B．催化剂只对某些反应有催化作用C．某一反应的催化剂可能不止一种D．催化剂不能增多或减少生成物的量【变式2】下列有关催化剂的说法正确的是()A．在化学反应后其质量增加B．在化学反应后其质量减少C．催化剂能改变化学反应速率D．在化学反应后其化学性质发生了变化【变式3】小明同学欲通过实验探究“过氧化氢分解制取氧气中二氧化锰的作用”，他设计并完成了如下实验。实验一：将5mL约5%的过氧化氢溶液加入试管中，伸入带火星的木条，观察到木条不能复燃。实验二：试管中加入少量二氧化锰，伸入带火星的木条，观察到木条不能复燃。实验三：将5mL约5%的过氧化氢溶液和少量二氧化锰一起加入试管中，伸入带火星的木条，观察到木条迅速复燃了。由此小明同学得出二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂。（1）在小明同学的探究实验中，实验一和实验二起的作用是______。（2）小英同学认为仅由上述实验还不能完全得出结论“二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂”，于是她补充设计了两个方面的探究实验，第一方面的实验是在实验前称量二氧化锰的质量，实验结束后，再次称量二氧化锰的质量，这样做的目的是______；第二方面的实验目的是要证明在反应前后二氧化锰的______没有发生改变。考点4：分解反应【例7】下列变化不属于分解反应的是（）A．碳酸钙→氧化钙+二氧化碳 B．过氧化氢→水+氧气C．蜡烛＋氧气→二氧化碳＋水 D．水→氢气+氧气【答案】C【变式训练】【变式1】下列反应既不属于分解反应也不属于化合反应的是A．B．C．D．【变式2】下列化学反应中既不是化合反应也不是分解反应的A．B．C．D．巩固练习1.如图是气体发生装置和气体收集装置，其中氧气的制取和收集选用的是（）①和③④ B.②和④ C.①和④ D.①②和③⑤2.下列说法不正确的是（）①催化剂能改变化学反应速率，但不增加生成物的质量②氧气的化学性质活泼，能与所有物质发生化学反应③固体物质受热变为气体，可能是物理变化，也可能是化学变化④将一定量的氯酸钾和少量的高锰酸钾混合加热一段时间后，试管中只剩余三种固体物质⑤燃烧和缓慢氧化的过程都放出热量⑥高锰酸钾、氯酸钾、双氧水、分离液态空气，这四种制取氧气的方法都属于分解反应⑦有氧气参加的反应都是化合反应A．①③⑤ B．②⑥⑦ C．②④⑥⑦ D．③④⑥⑦3.实验室用加热高锰酸钾或双氧水与二氧化锰混合的方法制取氧气，其共同点是（）A.都需要加热 B.都使用二氧化锰作催化剂C.都有氧气生成 D.都生成了两种物质4.小明同学用高锰酸钾制取氧气并用排水法收集。正确的是A．当瓶口有气泡冒出时，表明氧气已经收集满了B．向大试管中加入高锰酸钾固体，再检查气密性C．集气瓶中氧气收集满后，先用玻璃片盖住集气瓶口，再将其移出水面倒放在桌上D．气体收集完毕后，先熄灭酒精灯，再将导管移出水面5.实验室可通过加热高锰酸钾固体制取氧气，下列实验操作正确的是（）A.组装好装置后，检查装置气密性B.加入药品后，直接将酒精灯火焰对准药品加热C.水槽中有气泡冒出时，立即收集气体D.实验结束时，先移走酒精灯再从水槽移出导管6.实验室制取氧气有下列操作步骤，操作顺序正确的是①向试管中加入高锰酸钾，加上一团棉花；②固定装置，准备收集装置；③检验装置的气密性；④加热；⑤把导管移出水面；⑥收集氧气；⑦熄灭酒精灯。A．①②③④⑤⑦⑥ B．③①②④⑥⑤⑦C．①③②④⑤⑥⑦ D．③②①④⑤⑥⑦7.下列变化中属于分解反应的是（）A.酒精+氧气→点燃水+二氧化碳 B.水→通电氢气C.甲烷+氧气→点燃水+二氧化碳 D.碳+氧气→8.如图是实验室加热氯酸钾和二氧化锰制取氧气的装置图，下列有关实验操作的分析正确的是（）A.气密性检查：先用手握紧试管，再把导管放入水中，观察到水中导气管有气泡冒出，移开手后一段时间，导管中形成一段水柱，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：先熄灭酒精灯，再把导管移出水面下列反应属于分解反应的是（）A.硫在氧气中燃烧 B.加热高锰酸钾制取氧气C.铁在氧气中燃烧 D.蜡烛燃烧下列有关催化剂的说法正确的是（）A.在化学反应后其质量减小B.催化剂只能加快化学反应速率C.在化学反应后其化学性质不变D.过氧化氢分解反应中，只能用二氧化锰作催化剂a和b为两份质量相等的固体，a为氯酸钾，b为混有少量二氧化锰的氯酸钾．当同时加热a和b至完全反应时，能正确表示生成氧气的质量随反应时间而变化的图象是（）A.B.C.D.12.学习了二氧化锰过氧化氢分解有催化作用的知识后，某兴趣小组的同学提出问题：氧化铁能否起到类似于二氧化锰的催化作用呢？于是他们进行了以下探究．【猜想】Ⅰ.氧化铁不是反应的催化剂、也不参与反应，质量和化学性质反应前后均不变；Ⅱ.氧化铁参与反应产生氧气，反应前后质量不变，但化学性质发生了改变；Ⅲ.氧化铁是反应的催化剂，反应前后______．【实验】用天平称0.2g氧化铁，用试管取5mL5%的过氧化氢溶液，进行如下实验：(注：氧化铁不溶于水，过滤可与水分离)（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．______过氧化氢溶液中：______猜想Ⅰ、Ⅱ不成立；猜想Ⅲ成立．（2）步骤①的目的是______．（3）写出上述有关过氧化氢分解的文字表达式______．（4）步骤⑦重复实验②、③的目的是______．【继续探究】从上述实验得出氧化铁是反应的催化剂．对同种催化剂，有哪些因素可能影响催化效果？请提出猜想并设计实验进行探究．13.请结合图中提供的信息，回答下列问题：（1）写出图中标号①的仪器名称______；（2）实验室加热氯酸钾和二氧化锰制取氧气，发生装置应选______(填字母)；（3）用E装置收集氧气，验满的方法是______。14.化学小组的同学们准备制取氧气。（1）仪器①名称______，仪器②名称______。（2）写出实验室用高锰酸钾制取氧气的文字表达式______，该反应属于______

反应(填反应类型)。（3）检查A装置气密性的方法是______。（4）若要用D收集氧气时刚产生气泡就收集为什么不正确