搜索
课题3制取氧气一、实验室制法1、高锰酸钾制取氧气a.实验原理：高锰酸钾加热——→锰酸钾+二氧化锰+氧气KMnO4K2MnO4MnO2O2b.实验装置c.实验步骤：a).查：将导管的一端浸入水槽中，用手紧握试管外壁，若水中的导管口有气泡冒出，证明装置不漏气。松开手后，导管口出现一段水柱。b).装：按粉末状固体取用的方法（药匙或纸槽）。c).定：先下后上，从左到右的顺序。d).点：先使试管均匀受热，后在反应物部位用酒精灯外焰由前向后加热。e).收：若用排水集气法收集气体，当气泡均匀冒出时再收集；或向上集气法。f).离：移离导气管。g).熄：熄灭酒精灯d.注意事项：a).试管口要略微向下倾斜：防止生成的水回流，使试管底部破裂。b).导气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).试管口塞一团棉花：防止高锰酸钾粉末进入导气管，污染制取的气体和水槽中的水。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。e.优缺点：用KMnO4制O2的优点是不用催化剂，加热分解的温度要比KClO3法低，操作方便、安全，适于学生分组实验。但由于KMnO4中的氧不能全部放出，故反应物的利用率较低。2、双氧水（过氧化氢）制取氧气a.实验原理：过氧化氢（H2O2）————→水（H2O）+氧气（O2）二氧化锰b.实验装置c.注意事项：a).分液漏斗可以用长颈漏斗代替，但其下端应该深入液面以下，防止生成的气体从长颈漏斗中逸出；b).导管只需略微伸入试管塞c).气密性检查：用止水夹关闭，打开分液漏斗活塞，向漏斗中加入水，水面不持续下降，就说明气密性良好。d).装药品时，先装固体后装液体e).该装置的优点：可以控制反应的开始与结束，可以随时添加液体。e.优点：H2O2制O2不用加热，常温下即可反应，另外，反应后的产物除了O2外，其余都是H2O，不无安环境，值得提倡。3、氯酸钾制取氧气a.实验原理：氯酸钾(二氧化锰为催化剂)加热——→氯化钾+氧气KClO3MnO2KClO2b..实验装置总结：若固体（或固体+固体）加热生成气体，选用高锰酸钾制氧气装置；若固体+液体常温下制取气体，选用双氧水制取氧气装置。催化剂：在化学反应中能改变其他物质的反应速率，但本身的化学性质和质量在反应前后没有发生变化的物质。二、工业制法（分离液态空气法）（1）具体过程（2）注意：该过程是物理变化补充练习测试题：（1）从液态空气分离氮气和氧气，为什么得到的是气态氮和液态氧？空气空气除去二氧化碳干燥氮气液态空气降温加压升温-196℃液态氧升温-183℃氧气（2）用氧炔焰焊接和切割金属时，发生三种变化：乙炔在氧气中燃烧；焊接处金属与金属焊条熔化、冷却后凝固在一起；切割处的金属在高温下被氧气氧化除去。这三种变化哪些是物理变化？哪些是化学变化？（3）从液态空气、高锰酸钾、双氧水、氯酸钾四种物质制氧气时，各物质发生的是物理变化还是化学变化？为什么？（4）空气中有氧气，带余烬的木条伸入装有空气的集气瓶，木条是否会复燃？为什么？【练习】1.实验室常用下列装置来制取氧气：(1)写出图中有标号仪器的名称：a、b；(2)用双氧水和二氧化锰来制取氧气时，可选用的发生装置是(填序号)，其中二氧化锰起作用。(3)用高锰酸钾制取氧气时，发生反应的化学方程式为。(4)用E装置收集氧气的依据是，检验氧气是否集满的方法是。2.结合下列图示装置，回答有关问题。(1)写出编号所指仪器的名称：a；b。用A装置制取某种气体的一个化学方程式为。(2)实验室中，用加热高锰酸钾的方法制取氧气，发生装置可选用(填标号)；用向上排空气法收集氧气，应如何验满？。3.现有以下仪器，请回答下列问题：(1)仪器⑤的名称是；取用粉末状固体必须用到的仪器是(填序号)。(2)如果用加热KMnO4的方法制取氧气，制气装置应选仪器(填序号)。(3)如果用H2O2分解来制取氧气，制气装置最好选用仪器(填序号)；其化学方程式为：；这种装置还可以用来制CO2，其收集气体的方法为法。(4)比较(2)和(3)两种制取氧气的方法，最好选用方法(3)的原因是。(5)把上面分解KMnO4制取氧气的仪器装配好后，检验该装置气密性的操作方法为：。4.实验室常用下列装置研究气体的制取和性质，根据所学知识回答下列问题。(1)写出实验室制取氧气的一个化学方程式。利用该反应制取氧气，发生装置应选____________(填序号，下同)。(2)一氧化氮气体难溶于水，在空气中容易发生下列反应2NO+O2==2NO2，则收集一氧化氮气体时不能用的装置是(填序号)____________。(3)按图F作细铁丝在氧气中燃烧的实验，我观察到的现象有____________(只答一条)，其相关的化学方程式是____________。(4)实验室里将制得的二氧化碳气体通入澄清石灰水中，始终未出现浑浊现象，可能的原因是____________。A.浓硫酸B.氢氧化钠溶液C.生石灰D.氯化钠固体5.通过学习，应该知道有多种途径可以制取氧气。如：A.电解水B.分离空气C.加热高锰酸钾D.分解过氧化氢E.(1)相信你在E处还可以写出另一种制取氧气的方法；(2)若用右图装置加热高锰酸钾制取氧气：写出标号仪器的名称①②；实验结束，停止加热时要先把导管移出水面，其理由是，此时发现水槽中的水变成了浅紫红色，你认为产生该现象的原因可能是；6.过氧化氢（化学式H2O2）溶液在二氧化锰作催化剂的条件下能迅速分解生成氧气，分液漏斗可以通过调节塞来控制液体的滴加速度。回答下列制取氧气的问题：（1）分液漏斗中应放入的物质是，锥形瓶中应放入的物质是。（2）写出该方法制取氧气反应的文字表达式为；要收集一瓶纯净的氧气，最好选择装置（填字母）。（3）某同学在观察到锥形瓶内有大量气泡时，开始用B装置收集氧气，过一段时间后，用带火星的木条伸入瓶口、瓶中和瓶底，都未见木条复燃。其原因可能是。（4）锥形瓶中的反应很剧烈，请提出实验安全注意事项（填编号）。①控制液体的滴加速度②用体积较小的锥形瓶③加热锥形瓶7.甲同学在用双氧水制取氧气时，误把Fe2O3粉末当成MnO2放入双氧水中，发现也有大量气泡产生。他意识到这个错误后，联想到MnO2可作为H2O2分解的催化剂，那么Fe2O3能否作为H2O2分解的催化剂呢？请你一起参与探究，并填写下列空白。【猜想】Fe2O3能作为H2O2分解的催化剂。【实验验证】甲同学依次设计了三个实验：实验一：取一定量的H2O2溶液于试管中,观察到有极少量气泡产生，伸入带火星的木条，没有复燃。说明H2O2溶液常温下缓慢分解。实验二：在实验一的试管中加入WgFe2O3粉末，有大量气泡产生，然后伸入带火星的木条，木条复燃。说明_____________________________________。实验三：待反应结束后，将试管里的不溶物滤出，并洗涤、干燥、称量,固体质量仍为Wg。说明____________________________________________。【实验结论】甲同学认为，Fe2O3粉末可以作为H2O2分解的催化剂。写出该反应的文字表达式____________________________________________。【反思评价】乙同学认为要证明甲同学的结论正确，仅做这三个实验还不充分，需要再补充一个探究实验。该实验是__________________________________。【拓展】下表是丙同学探究影响H2O2分解因素时所记录的部分数据,通过对数据的分析,你能得出的结论是_______________________________________________，用足量等体积H2O2溶液制取相同体积O2所需的时间:浓度时间（min）催化剂30％H2O2溶液15％H2O2溶液5％H2O2溶液加入WgMnO20.20.82.0加入WgFe2O37.09.016.0巩固提高：一、选择题：1、与二氧化锰颜色相同的物质是A.氧化镁B.四氧化三铁C.高锰酸钾D.红磷2、下列物质里含有氧气的是A.二氧化锰B.氯酸钾C.空气D.氧化镁3、用双氧水制取氧气时，若忘记加二氧化锰，其结果是A.不放出氧气B.放出氧气速率慢C.放出氧气总量会减少D.放出的氧气不纯4、工业制氧气，利用分离液态空气的方法，此方法利用了A.分解反应B.化合反应C.氧化反应D.液态氧和液态氮的沸点不同5、下列变化中，既不属于化合反应，也不属于分解反应的是（）A.硫在空气中燃烧B.石蜡在空气中燃烧C.过氧化氢分解生成水和氧气D.铁丝在空气中燃烧6、在化学反应中，催化剂（）A.质量减小B.在反应后化学性质发生了变化C.质量增加D.能改变其它物质的化学反应速率7、检验集气瓶里的氧气是否收集满，应将带火星的木条（）A.插入集气瓶中B.插入集气瓶底C.放在集气瓶口D.都可以8、下列有关氧气的说法错误的是（）A.用带火星的木条可以检验氧气B.用加热高锰酸钾的方法可以制取氧气C.鱼类能在水中生存，证明氧气易溶于水D.铁丝能在氧气中燃烧，火星四射，产生黑色固体9、将混有少量高锰酸钾的氯酸钾晶体，放入试管中加热，完全反应后，试管中剩余物共有（）A.2种B.3种C.4种D.5种10、实验室用高锰酸钾制取氧气分为下列几个步骤：①点燃酒精灯，加热试管；②检验装置的气密性；③将高锰酸钾装入试管，试管口塞入一团棉花，用带导管的橡皮塞塞紧试管，并把试管固定在铁架台上；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。正确的操作顺序是（）A、②①③④⑤⑥B、③②①④⑥⑤C、②③①④⑤⑥D、②③①④⑥⑤11、用如图所示的装置制取气体，需满足的条件是（)①反应物是固体②反应需要加热③制取的气体不易溶于水④制取的气体密度比空气大⑤制取的气体能与空气中的氧气反应。A.①②③④⑤B.②④⑤C.①②D.①②③12、在用加热氯酸钾和二氧化锰混合物的方法制取氧气时，某实验小组的四位同学，将反应过程中二氧化锰在混合物里的质量分数（n％）随时间的变化，绘制成了下列图像，你认为其中符合实际的是()13、某无毒气体的密度约是空气的5/9，且极难溶于水，那么收集该气体所有的方法(）①向上排空气法；②向下排空气法；③排水法。A.①或②B.①或③C.②或③D.①②③均可14、区分下列各组物质的方法不正确的是（）A.水和双氧水——加二氧化锰B.二氧化碳和氮气——将燃着的木条伸入瓶中C.高锰酸钾和二氧化锰——看颜色D.石灰水和水——通二氧化碳