八下第一章氧气的制取实验学

第二讲：氧气的制取实验知识整理知识整理知识点一、氧气的制取1．实验室里制取氧气的方法有：分解H2O2和加热分解KMnO4或KClO3，化学方程式为：（1）2H2O2MnO22H2O+O2↑（2）2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑（3）2KClO3MnO22KCl+3O2↑工业上用分离空气制取氧气。——物理变化2．在过氧化氢和氯酸钾制取氧气的反应中，用二氧化锰作为催化剂，它的作用是改变反应速度，本身的质量和化学性质在反应前后都不变。实验室用高锰酸钾制取氧气的操作顺序：第一步：检查装置的气密性。第二步：将药品装入试管中，用一团棉花放在靠近试管口的地方，试管口略向下倾斜固定在铁架台上。第三步：用酒精灯外焰给试管加热，先预热。第四步：等气泡连续均匀再用排水法收集氧气。第五步：先撤导管，再灭酒精灯。氧气的验满方法：将一根带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，就证明已经收满。3.实验流程：方法1：加热高锰酸钾（或氯酸钾和二氧化锰的混合物）实验目的：制取氧气实验原理：KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑或2KClO3KCl+3O2↑实验药品：高锰酸钾或氯酸钾和二氧化实验仪器：试管、酒精灯、铁架台、集气瓶、水槽实验装置：如图所示实验步骤：①检查装置的气密性②装药品（平铺或斜铺在试管的底部）③将试管固定在铁架台上（将集气瓶装满水倒立在水槽里）④点燃酒精灯用外焰给试管加热⑤当导管的气泡连续并均匀地放出时，开始收集气体⑥先从水槽中移出（离去）导管⑦再熄灭酒精灯七字口诀：查、装、定、点、收、离、熄。（茶庄定点收利息）【思考1】为什么要药品平铺或斜铺在试管底部？【答案】是为了让药品的受热面积大一些。【思考2】为什么用酒精灯外焰加热？【答案】因为酒精灯外焰温度最高，而且如果用酒精灯内焰加热可能会导致试管炸裂。【思考3】为什么装置中的试管口要向下倾斜？【答案】是为了防止实验中产生的水蒸气（固体药品在贮存中会吸潮）在试管口冷凝后流回试管底部造成试管炸裂。【思考4】为什么在导管口放一团棉花？【答案】是为了防止固体颗粒进入导管（加热和生成的氧气形成的气流会使固体颗粒移动）。【思考5】为什么要在导管中的气泡连续并均匀放出时才开始收集气体？【答案】因为在这之前产生的气泡中氧气不纯。【思考6】为什么要先移导管再熄酒精灯？【答案】是为了防止先熄酒精灯后装置内的气体温度降低，压强降低，将水槽中的水吸入试管，造成试管炸裂。方法二：二氧化锰催化双氧水实验目的：制取氧气实验原理：2H2O2MnO22H2O+O2↑实验药品：6%双氧水和二氧化锰实验仪器：试管或锥形瓶、长颈漏斗或分液漏斗、集气瓶、带导管的双孔橡胶塞实验装置：如图所示实验步骤：①检查装置的气密性②在锥形瓶中装二氧化锰，在分液漏斗中装双氧水③打开分液漏斗旋塞滴加双氧水④收集气体【思考1】如果把分液漏斗换成长颈漏斗，有什么注意点，有什么优缺点？【答案】用长颈漏斗时，其下端要没入页面以下（即液封）。相对应用分液漏斗，用长颈漏斗做不到控制反应的开始和停止以及从装置角度控制反应的快慢。【思考2】两个实验方法中都用到了催化剂二氧化锰，二氧化锰的作用是什么，如果不用二氧化锰化学反应能否发生，二氧化锰在反应前后是否会发生变化？【答案】二氧化锰是催化剂，其作用是加快化学反应速率；如果不用二氧化锰化学反能发生，只是反应速率相对较慢；二氧化锰在反应前后不会变化，质量不会变，化学性质也不会变。知识点二、实验装置的使用注意事项气体发生装置的选择见下面2种情况A.加热固体制备气体的装置（见上图①）反应物和反应条件的特征：反应物都是固体，反应需要加热。装置气密性的检查方法：将导气管的出口浸没在水中，双手紧握试管。如果水中出现气泡，说明装置气密性良好。（原理：气体的热胀冷缩）注意B.固液混合在常温下反应制备气体的装置（见上图②）反应物和反应条件的特征：反应物中有固体和液体，反应不需要加热。装置气密性的检查方法：在导管出口处套上橡皮塞，用弹簧夹夹紧橡皮塞，从漏斗中加水。如果液面稳定后水面不下降，则表明装置气密性良好。要根据实际情况选择(a)(b)(c)(d)四种装置。装置(a)的特点：装置简单，适用于制取少量的气体；容易造成气体泄漏，增加药品不太方便。装置(b)的特点：便于随时添加药品。装置(c)的特点：可以控制反应速率。装置(d)的特点：可以控制反应的发生和停止。（希望停止反应时，用弹簧夹夹住橡皮管。这时由于试管内的气压大于外界大气压，试管内的液面会下降）如果使用长颈漏斗，注意长颈漏斗的下端管口应插入液面以下，形成液封，防止生成的气体从长颈漏斗逸出。使用分液漏斗时无需考虑这个问题。选择装置时，要选择带有橡皮塞的直管。(a)装置使用单孔橡皮塞，(b)(c)(d)装置使用双孔橡皮塞。固体药品通过锥形瓶口加入，液体药品通过分液漏斗加入。2.气体收集装置A.排水法收集气体的装置（见右图）适用情况：收集的气体不溶或难溶于水，且不与水反应。注意事项：集气瓶中不能留有气泡，否则收集到的气体不纯。应当等到气泡连续均匀地放出后再收集气体，否则收集到的气体不纯。在气泡连续均匀放出之前，导气管管口不应伸入到集气瓶口。如果瓶口出现气泡，说明气体收集满。如果需要较干燥的气体，请不要使用排水法。气体收集完毕后，要在水下把玻璃片盖在集气瓶口上，否则收集到的气体不纯。收集完毕后，如果收集的气体的密度比空气大，集气瓶口应该朝上；如果收集的气体的密度比空气小，集气瓶口应该朝下。B.向上排空气法收集气体的装置（见右图）适用情况：气体密度大于空气（相对分子质量大于29），且不与空气中的成分反应。要求：导管伸入集气瓶底，以利于排净空气。密度和空气接近的气体，不宜用排空气法收集。暂存气体时，只需将集气瓶正放在桌面上，盖上毛玻璃片就可以了。C.向下排空气法收集气体的装置（见右图）适用情况：气体密度小于空气（相对分子质量小于29），且不与空气中的成分反应。要求：导管伸入集气瓶底，以利于排净空气。密度和空气接近的气体，不宜用排空气法收集。暂存气体时，需要盖上毛玻璃片并将集气瓶倒放在桌面上。导气管属于发生装置。把导气管画在收集装置中，是为了更好地说明问题。知识点三：反应类型（一）化合反应(1)定义:由两种或两种以上物质生成一种物质的反应，叫做化合反应，它属于化学反应基本类型之一。(2)特点:反应物有多种，生成物只有一种，即“多变一”。...表示式:A+B+...→C(4)举例:磷+氧气点燃五氧化二磷（二）分解反应(1)定义:由一种物质生成两种或两种以上物质反应叫做分解反应，分解反应也属于化学反应基本类型之一。(2)特点:反应物只有一种，生成物有多种，即“一变多”。(3)表达式:A→B+C+...(4)举例:过氧化氢二氧化锰水+氧气。题型一：氧气的制取实验【例题精讲】1、下列收集装置，可以用来收集氧气的是（

）A.①③

B.①②③⑥

C.①⑤⑥

D.①②③④2、如图所示装置，有洗气、储气等用途，在医院给病人输氧气时，也利用了类似的装置，并在装置中盛放大约半瓶蒸馏水。以下说法正确的是（

）A.b导管连接供给氧气的钢瓶

B.a导管连接病人吸氧气的塑胶管C.该装置可用来观察是否有氧气输出

D.该装置不能用来观察输出氧气的速度3、实验室制取氧气的过程巾，可以利用右图装置进行干燥、收集、测量等操作。下列对应的处理方式不合理的是(

)A.方式①：瓶内装浓硫酸干燥氧气，氧气由b进a出B.方式②：向上排空气法收集氧气，由a进气收集氧气C.方式③：排出瓶中原来储存的氧气，由b通入水，氧气从a排出D.方式④：瓶内装满水后用排水法测量通入氧气的体积，由a进氧气，b接量筒4、实验室需收集一瓶约含1/4空气的氧气，下列操作正确的是（）A．集气瓶中灌14的水 B．集气瓶中灌34的水 C．导管伸入到集气瓶体积的14处 D．导管伸入到集气瓶体积的34处5、下面是实验室制取、收集、验满、验证氧气性质的装置或操作，其中错误的是（）6、实验室常用加热高锰酸钾固体制取氧气，现对一定量的高锰酸钾固体进行加热，加热过程中涉及的相关量随时间变化的图象正确的是（）A．B．C．D．7、向a、b两试管中加入等体积、等质量分数的过氧化氢溶液，a试管中加有少量二氧化锰固体。下列关于两试管产生氧气的质量与反应时间的关系图正确的是（）A．B．C．D．8、下面是实验室制氧气的操作：①给试管加热；②将药品装入大试管；③检查装置的气密性；④从水槽中取出导气管；⑤当气泡均匀冒出后再将收集氧气；⑥熄灭酒精灯；⑦塞紧带导管的塞子，固定试管，正确的顺序是（）A．①②③④⑤⑥⑦ B．②⑦③①⑤⑥④ C．③②⑦①⑤④⑥ D．②⑦③①⑤④⑥9、有关氧气的收集、检验、验满，下列叙述正确的是（

）A.甲装置为向下排空气法，可用于收集氧气B.利用乙装置收集氧气，气体从a通入C.用燃着的木条伸入丙中，若木条熄灭表明该气体是氧气D.将带火星的木条放置于丁装置d处可检验氧气是否集满10、请根据下列装置图回答问题：（1）写出图中仪器①、②的名称：①________；②________。（2）实验室用高锰酸钾制取氧气，可选用的气体发生装置为________

(填字母，下同)，气体收集装置为________或________；该装置中，固定仪器时的一条主要注意事项是________。（3）实验室用高锰酸钾制取氧气时，试管口处要________

。（4）实验室加热高锰酸钾制取氧气(用排水法收集)的主要步骤有：①装入药品；②检查装置气密性；③收集气体；④加热；⑤停止加热；⑥移出导气管。正确的操作顺序为

A.①②③④⑤⑥B.②①③④⑥⑤C.②①④③⑤⑥D.②①④③⑥⑤（5）若使用B装置来进行二氧化锰和过氧化氢制取氧气的实验，在该反应中二氧化锰是________；该反应的文字表达式为________。（6）经查资料可知，NH3的密度比空气小，极易溶于水，有刺激性气味。实验室常用加热氯化铵和氢氧化钙固体的方法来制取NH3，选用________装置作制取氨气的发生装置，最好选用________装置来收集NH3，理由是________小试身手小试身手1、将质量相等的两份药品a和b（其中a为纯净的氯酸钾，b为氯酸钾与少量二氧化锰的混合物）分别放在酒精灯上均匀加热，收集到氧气的总量随加热时间变化的函数图象正确的是（）A．B．C．D．2、乙炔气体是由固体碳化钙与水反应生成。已知碳化钙与水反应非常剧烈，乙炔的密度比空气略小，实验室欲产生平稳的乙炔气流并收集较纯的乙炔，选择的装置合理的组合是（）①④ B．②③ C．①⑤ D．②④3、如图为实验室制取气体的一套发生装置，下列说法中不正确的是（）A．该装置通常可以适用于制取二氧化碳气体B．多孔隔板上放置的固体为块状或颗粒状固体C．该发生装置的优点是可以获得稳定的气流D．可通过关闭活塞，使固液分离，控制反应结束4、如图是有毒气体X的收集、尾气吸收装置，该气体可能的物理性质是（）密度比空气小，难溶于水B．密度比空气大，难溶于水C．密度比空气小，易溶于水D．密度比空气大，易溶于水5、实验室制取某些气体的装置如图所示。下列说法正确的是()A．装置①和③组合可以用来制取氢气B．装置②可以控制反应的随时发生和停止C．装置②和⑤组合可以用来制取二氧化碳D．装置②和③组合可以用来制取氧气6、下图为初中化学常见气体的发生装置与收集装置。有关这些装置的说法不正确的是A．装置I可作为固体加热制取气体的发生装置B．装置Ⅱ中长颈漏斗可以用分液漏斗、医用注射器代替C．装置Ⅲ、Ⅳ可用于收集密度与空气密度差距较大，且不与空气中各成分反应的气体D．装置V可以用于收集H2、O2，也可以用于实验室收集CO27、老师让同学们自己动脑、动手设计能随时控制反应发生或停止的制取二氧化碳的发生装置。室温下1体积水能溶解1体积的二氧化碳。如图所示是小明、小红、张强、四位同学设计的装置，其中你认为符合要求的是（）A．①②③④ B．②④ C．① D．①③④8、SO2是一种有毒易溶于水，密度比空气大的气体，且能和NaOH溶液反应。下列收集SO2的装置中不合理的是（）A．B．C． D．9、下列图示实验操作中，正确的是① B．①② C．①②③④ D．①②④⑤10、某化学兴趣小组用如图所示的装置来制取干燥的氧气，并测定实验中生成的氧气体积。装置气密性良好，图Ⅰ中的燃烧匙内装有二氧化锰，燃烧匙可以上下移动，干燥管内装有足量碱石灰（可以吸收水蒸气）。下列说法正确的是（）A．将装置Ⅰ分别与装置Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、V连接，均能达到测定氧气体积的目的B．若用装置V测量生成氧气的体积，集气瓶上方原有的空气会使测量结果偏大C．若用装置Ⅳ收集氧气，可将带火星的木条放置在b处导管口验满D．若用装置Ⅰ与装置V量组合测量生成氧气体积，实验时先连接装置Ⅰ和V，后将燃烧匙伸到液面以下11、如图是小珂和小琦各自设计的实验室用于制取、干燥和收集气体的装置图（本题的所有夹持仪器均已省略）。小珂同学用过氧化氢溶液和二氧化锰制取并收集氧气（浓硫酸具有吸水性，不溶解氧且不与氧气反应），请回答问题：（1）小珂同学制取氧气的发生装置应选择（填装置编号）________。（2）现要收集一瓶干燥的氧气，请按气体的流向，用装置导管的编号将装置连接好：①→________。（3）小琦同学设计了图C的装置，并用仪器乙收集氧气。仪器甲叫________，收集氧气的方法为________。12、小晨和小萍同学发现：带火星的竹签在空气中不会复燃，若用装有60%水的集气瓶倒置在水槽中收集氧气，得到的气体能使带火星的竹签复燃，为了找到能使带火星竹签复燃的氧气含量最小值，她们进行了如下探究：（空气中氧气含量21%）【设计实验】：小晨设计了如图的装置，该装置的圆底烧瓶中放入25毫升水的目的是________。【实验研究】：第一组实验：取3只集气瓶，编号为①②③，分别装入15%、30%和45%的水，盖上盖玻片倒置在水槽中。当气泡________放出后，导管口伸入集气瓶把其中的水全部排出，将相同的3支带火星竹签分别插入①～③号瓶中，记录实验现象。获得第一组实验现象后，小晨又做了第二组实验，并记录实验现象，两组实验数据和现象见下表：实验分组第一组第二组实验序号①②③④⑤⑥集气瓶装水的体积分数/%153045343842带火星竹签状况亮很亮复燃很亮复燃复燃得出上述两组实验现象后，小萍认为还不能确定能使带火星竹签复燃的氧气含量最小值，需继续进行实验。【实验结论】：再经过数次实验并计算后得出：能使带火星竹签复燃的氧气含量最小值为48.7%。则小晨在收集气体时集气瓶中装水的体积分数是________。（保留整数）【继续探究】：小萍认为采用该方法收集的氧气中含有一定量的水蒸气，请你提出实验改进的措施________。题型二：反应类型【例题精讲】1、下列反应中既不属于分解反应，也不属于化合反应的是()A．氧化汞汞+氧气B．石蜡+氧气水+二氧化碳C．碳+氧气二氧化碳D．磷+氧气五氧化二磷2、下列反应属于分解反应的是（）A．H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O B．Mg+2HCI=MgCl+H2↑C．2KClO32KCl+3O2↑ D．CO2+H2O=H2CO3小试身手小试身手1、下列反应中属于化合反应的是()A．H2O+COCO2+H2 B．H2CO3=H2O+CO2↑C．2SO2+O22SO3 D．Cu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)22、分类是学习科学的重要方法，下列反应与CO2+H2O=H2CO3化学反应类型相同的是()A．2H2+O22H2OB．CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2OC．2H2O22H2O+O2↑D．2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑【课后巩固】1、下面是实验室制取、收集、验满、验证氧气性质的装置或操作，其中正确的是()A．制取氧气B．收集氧气C．氧气验满D．性质检验2、如图是氧气的制取和性质的知识网络（反应条件部分省略）下列有关说法不正确的是（）A．反应④⑤⑥的生成物均为氧化物B．反应①③中的作用均为催化作用C．反应①②③均属于分解反应D．硫、红磷、铁块均可在空气中燃烧3、下列图像符合描述情况的是（）。A．①表示：用制取氧气时，随着反应进行，质量发生的变化B．②表示：a、b中装有等质量的双氧水，a中有催化剂，随着反应的进