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第二单元我们周围的空气第4讲氧气的实验室制取氧气的制取1．实验室制取2．工业制法工业上常采用分离____________的方法制取氧气，这一过程属于________变化。液态空气物理1．催化剂(触媒)：在化学反应中，能改变其他物质的_______________，而本身的__________和______________在化学反应前后都没有变化的物质。2．催化作用：催化剂在化学反应中起_______________________的作用。催化剂、催化作用化学反应速率质量化学性质改变化学反应速率【注意】(1)催化剂的特点中“改变”的含义，包括加快和减慢化学反应速率两个方面。(2)催化剂在化学反应前后本身的质量和化学性质都不改变，但并不是说催化剂不参加反应，实际上许多催化剂都参与了反应，只是经过一系列变化后，又变回了原来的物质。(3)催化剂只能改变化学反应速率，不能增加或减少生成物的量。(4)探究某物质是不是某反应的催化剂，除看其能否改变化学反应速率外，还必须验证在化学反应前后其质量和化学性质是否改变。分解反应：由_________物质生成_____________________________物质的反应，是化学反应的基本类型之一，可表示为：A→B＋C＋…。分解反应一种两种或两种以上其他[命题解读]催化剂以及催化作用是中考化学的常考点，主要考查催化剂的选择、催化剂的种类，以文字叙述出现在选择题或以对比实验出现在实验探究题中。【例1】(2017，随州)课本第二单元课后作业中有“寻找新的催化剂”的探究内容，实验中学探究小组据此设计了如下探究方案。【提出问题】红砖粉末能否作为过氧化氢溶液分解的催化剂？如果能，效果如何？催化剂实验步骤实验现象实验结论及解释A中无明显现象，B中产生大量能使带火星木条复燃的气体①产生的气体是______②红砖粉末能改变过氧化氢分解速率Ⅱ.向B试管中重新加入5mL5%的过氧化氢溶液，反应停止后过滤、洗涤、干燥、称量滤渣①又产生大量能使带火星木条复燃的气体②滤渣质量等于ag红砖粉末的_________________在反应前后均没有发生变化，能作过氧化氢分解的催化剂氧气化学性质和质量两试管中均产生气泡且_________________红砖粉末的催化效果没有二氧化锰粉末好C中产生气泡较慢【拓展应用】已知CuSO4也可作为过氧化氢分解的催化剂。向101.2g一定溶质质量分数的过氧化氢溶液中加入2gCuSO4粉末，充分反应后得到溶质质量分数为2%的溶液，则生成氧气______________g。【方法指导】解答此类题主要抓住催化剂的特点：“一变两不变”，即在化学反应前后所加物质的质量、化学性质没有改变，加入该物质改变了化学反应的速率。3.2[对应练习]1．(2017，天津)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．催化剂能改变化学反应速率C．在化学反应后其质量增加D．在化学反应后其化学性质发生了变化B2．(2015，安徽)为比较相同浓度的FeCl3溶液和CuSO4溶液对H2O2分解的催化效果，某研究小组进行了如下探究：(导学号58504021)(1)请写出H2O2分解的化学方程式：__________________________。【定性探究】(2)如图甲，可通过观察__________________，来定性比较两者的催化效果。2H2O2=====催化剂2H2O＋O2↑产生气体的快慢【定量探究】(3)如图乙，实验前检查该装置气密性的方法是要定量比较两者的催化效果，可测量生成等体积气体所需的___________。关闭分液漏斗活塞，将注射器活塞向外拉出一段，再松开手，若活塞又回到原来的位置，则装置气密性良好(或将分液漏斗加满水后，放入大量的水进入锥形瓶里，若注射器活塞向外移动，则装置气密性良好)时间【深入探究】(4)在FeCl3溶液中，究竟是哪种离子起催化作用呢？猜想1：铁离子(Fe3＋)起催化作用；猜想2：________________起催化作用；猜想3：_________________起催化作用；……氯离子(Cl－)水分子(H2O)请设计实验，验证猜想1：实验操作实验现象及结论取两支试管，各加入2mL5%的H2O2溶液，再分别加入同浓度、同体积的FeCl3和NaCl溶液，观察现象若加FeCl3溶液的试管中产生气泡更快，则猜想1成立；否则不能证明猜想1成立(需进一步探究)[命题解读]氧气的实验室制取是化学中考必考点之一，主要考查反应的原理、发生装置和收集装置的选择以及装置的优缺点对比、实验步骤、实验中注意的问题等，主要以文字和图示的形式出现在选择题和实验探究题中。氧气的实验室制取【例2】(2017，德阳)下图是实验室制取气体的发生装置和气体收集装置。请你回答下列问题：(1)仪器a的名称是________________。(2)实验室用过氧化氢溶液制取氧气，其反应的化学方程式是___________________________________，若从控制反应速率和节约药品的角度考虑，应选择的发生装置是_______(填字母编号)。(3)实验室若用氯酸钾和二氧化锰(作催化剂)制取氧气，可选择装置C作发生装置，其反应的化学方程式是_________________________________。分液漏斗2H2O2=====MnO22H2O＋O2↑2KClO3=====MnO2△2KCl＋3O2↑B(4)D、E、F、G都是实验室中气体的收集装置，其中不能用来收集氧气的是_______(填字母编号)。【方法指导】根据反应物的状态和反应条件来选择发生装置，根据气体的密度和溶解性来选择收集装置，据此来解答。D[对应练习]1．(2017，益阳)实验室利用下列装置制取并收集O2(试管中的棉花根据反应的需要选择是否添加)。(导学号58504022)(1)若要顺利制得O2，除选择KClO3与MnO2混合物作为药品外，还可以选择的药品是____________(填化学式)。KMnO4(2)如果选择KClO3与MnO2混合物作为制备O2的药品，则反应后MnO2的质量将__________(填“增加”“减小”或“不变”等)。(3)简述检查该装置气密性的方法不变先连接装置，将导管一端浸入水中，用手紧握试管外壁，如果导管口有气泡冒出，说明气密性良好。2．(2017，临沂)根据下图回答问题。(1)实验室用高锰酸钾制取氧气，选用的发生装置是______(填序号)。B(2)实验室里用装置A制取二氧化碳，其反应的化学方程式是________________________________________________________。(3)用装置D收集氧气时，下列实验操作不正确的是_______(填序号)。a．加热前，将集气瓶装满水，用玻璃片盖住瓶口，倒立在盛水的水槽中b．加热后，观察到水中导管口开始有气泡时，立即收集气体c．待集气瓶里的水排完后，在水面下用玻璃片盖住瓶口，移出水槽正放在桌面上2HCl＋CaCO3===CaCl2＋H2O＋CO2↑b1．(2017，鄂州)实验室用高锰酸钾制氧气的实验中，不需要使用的一组仪器是()(导学号58504023)A．烧杯、玻璃棒B．大试管、集气瓶C．酒精灯、铁架台D．导管、单孔塞A2．(2015，江西)实验室加热高锰酸钾制氧气，可直接采用的发生装置是()C3．(2016，玉林)实验室用氯酸钾和二氧化锰制取氧气，有关该实验的说法错误的是()A．二氧化锰是催化剂B．与高锰酸钾制取氧气装置相同C．可用向下排空气法收集D．可用带火星的木条检验氧气C4．(2016，邵阳)在进行“氧气的实验室制取与性质探究”实验时，某同学制得的氧气不纯，你认为可能的原因是()(导学号58504024)A．用排水法收集O2时，集气瓶装满水B．用向上排空气法收集O2时，导管伸入到集气瓶的底部C．用排水法收集O2时，导管口冒出气泡，立即收集D．用排水法收集O2时，收集满后，在水下盖上玻璃片C5．(2017，郴州)下图是实验室中常见的一些装置，请根据所学知识回答下列问题：(导学号58504025)(1)仪器a的名称是_________。试管(2)实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳气体，应选择的发生装置为____和收集装置为____(均填装置字母编号)，如果用同一发生装置制取氧气，应选择的试剂是____(填序号)；①高锰酸钾②过氧化氢溶液和二氧化锰并写出用所选试剂制取氧气的化学反应方程式：______________________。AC②2H2O2=====MnO22H2O＋O2↑(3)用C装置收集氧气时，证明是否集满的方法是将带火星的木条置于集气瓶口附近，若带火星的木条复燃，则瓶中已充满氧气。6．(2017，菏泽)化学实验室制取气体的部分仪器或装置如图所示，请回答下列问题。(导学号58504026)(1)仪器B的名称：____________。长颈漏斗(2)若用氯酸钾和二氧化锰制取氧气，必须要增加的一种仪器是_________；该反应的化学方程式为：__________________________。若用装置H收集氧气，氧气应从______(填“a”或“b”)端通入。(3)若要组装一套制取并收集二氧化碳气体的装置，可选择的装置组合为___________________(填字母，写一种组合即可)。酒精灯aAEF(或ABDF)2KClO3=====MnO2△2KCl＋3O2↑(4)某同学用上述(2)中的方法制取氧气，实验过程中试管发生了炸裂，请你帮他分析试管炸裂可能的原因是试管口高于试管底，使水倒流入试管内，使试管炸裂(或者没有均匀加热，就固定加热，或者试管接触到焰心等)。