专题2 氧气的性质和制备

专题2氧气的性质和制备考点知识梳理中考典例精析专题训练考点一氧气的性质1．物理性质通常状况下，氧气的密度比空气_____，_________溶于水。液态氧和固态氧都是淡蓝的。2．化学性质氧气的化学性质活泼，在一定条件下可与很多物质发生氧化反应。大不易(1)氧气具有助燃性，能够支持燃烧。常见物质在空气和氧气中的燃烧现象如下表：物质在空气中在氧气中木炭持续保持______状态，无烟无焰剧烈燃烧，发出__光，放热，生成____________________的气体化学方程式___________________________硫发出微弱的_________火焰，放热，产生_____________的气体发出明亮的________火焰，放热，产生大量_____________的气体化学方程式_______________________________镁条剧烈燃烧，发出耀眼的______，放热，生成__________固体更剧烈化学方程式_______________________________铁丝不燃烧剧烈燃烧，____________，放热，生成___________固体化学方程式_______________________________红热白使澄清石灰水变浑浊淡蓝色有刺激性气味蓝紫色有刺激性气味白光白色火星四射C＋O2=====点燃CO2S＋O2=====点燃SO22Mg＋O2=====点燃2MgO3Fe＋2O2=====点燃Fe3O4(2)缓慢氧化：进行的很缓慢，甚至不容易被察觉的氧化反应，其特点是放热但不发光，如动植物呼吸、钢铁生锈等。考点二氧气的制备1．工业制法工业上常用__________________的方法制备氧气。首先通过降温加压，使空气液化，然后蒸发，利用各成分的__________不同将其分离开，从而得到氧气，加压贮存于蓝色钢瓶中。这个过程属于_______变化。2．实验室制法(1)反应原理分离液态空气沸点物理药品化学方程式高锰酸钾氯酸钾过氧化氢溶液2KMnO4=====△K2MnO4＋MnO2＋O2↑2KClO3=====MnO2△2KCl＋3O2↑2H2O2=====MnO22H2O＋O2↑(2)实验装置(3)收集及验满方法①_______法：当______________有大量气泡冒出时说明已收集满；②______________法：将带火星的木条______________，木条复燃说明已收集满。排水集气瓶口向上排空气靠近集气瓶口(4)检验方法将带火星的木条________________，木条复燃说明气体为氧气。(5)干燥方法氧气可以使用_____________________________等干燥剂进行干燥。伸入集气瓶中浓硫酸、生石灰、烧碱固体记忆技巧实验室制取氧气(固固加热型)的步骤可以这样记：茶(查)、庄(装)、定、点、收、利(离)、息(熄)查：检查装置的气密性装：盛装样品，连好装置定：试管固定在铁架台上点：点燃酒精灯进行加热收：收集气体离：导管移离水面熄：熄灭酒精灯，停止加热考点三催化剂1．定义在化学反应中能改变其他物质的____________________，而自身的__________和_____________在反应前后都没有发生改变的物质。2．特点“一变，二不变”：(1)催化剂的作用只是改变反应速率，可以加快也可以减慢；(2)反应前后催化剂本身的质量和_________性质不变，生成物的种类和数量也不变。化学反应速率质量化学性质化学(2011·苏州)下列物质在空气或氧气中燃烧时,现象描述正确的是()A．镁条在空气中燃烧，冒出浓烈的黑烟，放出热量，生成黑色粉末B．铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四溅，放出热量，生成红色粉末C．木炭在氧气中燃烧，发出白光，放出热量，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体D．硫在氧气中燃烧，发出微弱的淡蓝色火焰，放出热量，产生没有气味的气体【解析】镁条在空气中燃烧，发出耀眼的白光，放出热量，生成白色固体，故A错；铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成黑色固体，故B错误；硫在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，放出热量，产生有刺激性气味的气体，故D错。【答案】C下列有关实验现象的描述，正确的是()A．红磷在空气中燃烧，产生大量的白雾B．木炭和蜡烛在氧气中燃烧时，瓶壁上都有水珠生成C．镁条在空气中燃烧时，生成白色固体D．铁丝在氧气中燃烧，火星四射，生成黑色固体四氧化三铁C(2011·呼伦贝尔)结合下图所示实验装置，回答下列问题：(1)实验室用高锰酸钾制取氧气时，应选用________装置做气体发生装置(填字母)，其反应的化学方程式为：________________________________；若用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，则选用的气体发生装置为________(填字母)，其反应的化学方程式为：_______________________。(2)通过查阅资料得知：①实验室可用加热氯化铵和氢氧化钙的固体混合物来制取氨气；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。那么在实验室里制取氨气应选择的气体发生装置为________(填字母)；收集一氧化氮气体应选择的装置是_____(填字母)。(3)如果用F装置干燥氧气，则F装置中应装入的液体为________；氧气应从________端(填“a”或“b”)进入F中；如果用装满水的F装置收集氢气，则氢气应从________端(填“a”或“b”)进入F中。【解析】(1)略(2)由信息可知,实验室制取氨气的药品为固体试剂,且反应条件为加热，故发生装置应选A；由于一氧化氮气体难溶于水，且在空气中能与氧气反应生成二氧化氮，因此只能用排水法收集，故收集装置选C。(3)能干燥氧气的液体药品是浓硫酸，用F装置洗气、除杂应遵循长进短出的方法,故氧气应从a端通;利用F装置用排水法收集气体时，应遵循短进长出的方法，故氢气应从b端进入。【方法点拨】此类试题考查有关实验室制取氧气化学反应方程式的书写、装置的选择、知识迁移的运用以及干燥、收集方法的选择等。解答此类试题要熟记有关反应的化学方程式，会运用实验室制取氧气的原理选择制取气体的装置以及根据气体的性质选择收集气体的装置。【答案】(1)A2KMnO4=====△K2MnO4＋MnO2＋O2↑B2H2O2=====MnO22H2O＋O2↑(2)AC(3)浓硫酸(浓H2SO4)ab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)。试管①③⑦3)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：____________________________________________________________________________________________________________________________。④⑤⑥2H2O2=====MnO22H2O＋O2↑向上排空气(3)双氧水分解产物没有污染(或分解产物是水和氧气)将导管插入水中，用手握住(或点燃酒精灯微热)试管，如果导管口有少量气泡逸出，放开手后能在导管中形成稳定的水柱，则气密性良好氧气的性质和制备(训练时间：40分钟分值：100分)一、选择题(每小题4分，共60分)1．(2011·江西)实验室检验氧气应该选用()A．pH试纸B．澄清石灰水C．酚酞溶液D．带火星的木条【答案】D2．(2011·揭阳)下列物质中不能在氧气里燃烧的是()A．氮气B．氢气C．硫磺D．铁【答案】A3．(2011·宿迁)通常情况下是一种气体，它的一个分子由两个原子构成，一切生命活动都离不开它，火苗遇到它窜的高……是()A．二氧化碳B．氮气C．氧气D．水蒸气【解析】二氧化碳的一个分子是由一个碳原子和两个氧原子构成，故A不正确；氮气不能供给呼吸，化学性质稳定不支持燃烧，故B不正确；氧气通常情况下是一种气体，它的一个分子由两个原子构成，一切生命活动都离不开它，支持燃烧，故C正确；水的一个分子是由三个原子构成，常用来灭火，故D不正确。【答案】C4．(2011·烟台)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【解析】A.工业上利用氧气与氮气沸点的不同先把空气液化再升温制取氧气，故此选项正确；B.氧气可以支持燃烧，说明氧气具有助燃性，不是可燃性，故此选项错误；C.氧气能供给呼吸，进入人体后会与体内营养物质发生氧化反应，释放能量，维持生命活动，故此选项正确；D.气体的溶解度随温度升高而降低,夏天温度升高，氧气在水中溶解的量会变小，为增加水的含氧量，应开启增氧泵，故此选项正确。【答案】B5．(2011·苏州)下列关于产生氧气方法的叙述中，错误的是()A．空气中的氧气主要来自于植物的光合作用B．工业上用分离液态空气的方法制取氧气是分解反应C．用含有氧元素的物质反应才有可能产生氧气D．实验室常用加热高锰酸钾的方法制取氧气【解析】A.空气中的氧气主要是由植物的光合作用产生，其他方法产生氧气的量很少，光合作用的表达式为：二氧化碳＋水→有机物＋氧气；B.工业制氧气的原理是分离液态空气，没有生成新物质，是物理变化，而分解反应的前提必须是化学变化；C.依据质量守恒定律，若产生氧气，反应物质中必须含有氧元素；D.高锰酸钾受热能分解产生氧气，所以实验室常用加热高锰酸钾的方法制取氧气。【答案】B6．(2011·绥化)下列有关实验现象的描述正确的是()A．红磷在氧气中燃烧产生大量的白烟B．向稀盐酸中滴加适量紫色的石蕊溶液,溶液的颜色由无色变成蓝色C．硫在空气中燃烧产生明亮的蓝紫色火焰D．打开盛有浓硫酸的试剂瓶瓶盖，瓶口上方出现大量白雾【解析】A.红磷在氧气中燃烧产生大量的白烟，故选项正确；B．向稀盐酸中滴加适量紫色的石蕊溶液，溶液的颜色由无色变成红色，故选项错误；C．硫在空气中燃烧不能产生明亮的蓝紫色火焰，故选项错误；D．打开盛有浓硫酸的试剂瓶瓶盖，瓶口上方不会出现白雾，因为浓硫酸不具有挥发性，故选项错误。【答案】A7．(2011·淄博)实验室中利用过氧化氢、氯酸钾、高锰酸钾都可以制取氧气，其原因是()A．都属于氧化物B．都含有氧气C．都含有氧气分子D．都含有氧元素【解析】氧化物是由两种元素组成,并且一种元素为氧元素的纯净物,氯酸钾和高锰酸钾中都有氧元素，但它们都由三种元素组成，故A不对；B．过氧化氢、氯酸钾、高锰酸钾三种物质都是纯净物，都含有氧元素，不含氧气，故B不对；氧气由氧分子构成，三种物质都不含氧气，故不含氧分子，所以C不对；D.三种物质都含氧元素，故D对。【答案】D8．(2011·眉山)对资料或实验证据的分析是否正确直接关系到科学探究是否符合客观事实。如图为实验室用等质量的高锰酸钾和氯酸钾(另加少量的二氧化锰)，分别制取氧气的数据分析示意图。下列依据图示信息所得出的分析正确的是()A．同时开始加热，先收集到氧气的是氯酸钾B．用相同容积的试管制取较多量的氧气时，宜选择氯酸钾为原料C．加入少量的二氧化锰使氯酸钾产生的氧气质量增加D．反应时间较长的是高锰酸钾【解析】A.观察图示可知，同时开始加热，先收集到氧气的是高锰酸钾,故错误;B