資源簡(jiǎn)介

第5講：制取氧氣
專題一：氧氣的工業(yè)制取
氧氣的工業(yè)制法
原理：利用液態(tài)氧和液態(tài)氮的________不同。
過(guò)程：
【例1】工業(yè)上獲取大量氧氣的原料是（　　）
A．二氧化錳 B．空氣 C．氯酸鉀 D．雙氧水
【例2】下列關(guān)于空氣的說(shuō)法中，錯(cuò)誤的是（　　）
A．工業(yè)上利用氧氣和氮?dú)獾姆悬c(diǎn)不同，從液態(tài)空氣中分離出氧氣的過(guò)程屬于物理變化
B．空氣是一種十分重要的天然資源
C．若少量有害物質(zhì)進(jìn)入空氣中，靠大自然的自凈能力，大氣還能保持潔凈
D．按質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)，空氣中約含有氮?dú)?8%、氧氣21%、其他氣體和雜質(zhì)1%
【練習(xí)1】空氣是一種寶貴資源，下列有關(guān)空氣的說(shuō)法正確的是（　　）
A．工業(yè)上用液態(tài)空氣分離出氧氣是分解反應(yīng)
B．空氣中氮?dú)庹伎諝赓|(zhì)量分?jǐn)?shù)的78%
C．稀有氣體化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，可以作保護(hù)氣
D．CO2濃度屬于我國(guó)《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》基本監(jiān)控項(xiàng)目
【練習(xí)2】空氣中氧氣約占21%，利用分離液態(tài)空氣的方法得到氧氣是工業(yè)上制取氧氣的重要途徑，下面是工
業(yè)上制氧氣流程圖：
（1）工業(yè)上分離液態(tài)空氣制氧氣的變化屬于　 　（填“物理變化”或“化學(xué)變化”）
（2）這樣制得的氧氣是　 　（填“純凈物”或“混合物”）
（3）氮?dú)獾姆悬c(diǎn)﹣196℃，氧氣的沸點(diǎn)﹣183℃，在蒸發(fā)的過(guò)程中　 　先被蒸發(fā)出來(lái)．（填“氮?dú)狻被颉把鯕狻保?br/>（4）任何物質(zhì)我們都要辯證的看待，氧氣既有利的一面，也有有害的一面請(qǐng)各寫出一點(diǎn)：用途：　 　 危害：　 　．
專題二：氧氣的實(shí)驗(yàn)室制取
補(bǔ)充：氣體收集方法
排水法：適合收集不溶于水且不與水反應(yīng)的氣體，收集到的氣體較為純凈但不干燥。
向上排空氣法：收集密度比空氣大且不與空氣中成分反應(yīng)的氣體，收集到的氣體干燥但是純度較差
向下排空氣法：收集密度比空氣小且不與空氣中成分反應(yīng)的氣體，收集到的氣體干燥但是純度較差
1、高錳酸鉀制氧氣/氯酸鉀制取氧氣（固固加熱型）
原理：高錳酸鉀 錳酸鉀 + 二氧化錳 + 氧氣
氯酸鉀氯化鉀+氧氣．
操作步驟：
檢查裝置的氣密性 ：將導(dǎo)管的一端浸入水槽中，用手緊握試管外壁，若水中導(dǎo)管口有氣泡冒出，證明裝置不漏氣。松開手后，導(dǎo)管口出現(xiàn)一段水柱。
裝入藥品：按粉末狀固體取用的方法（藥匙或紙槽）
固定裝置：固定試管時(shí)，試管口應(yīng)略向下傾斜；鐵夾應(yīng)夾在試管的中上部
加熱藥品：點(diǎn)燃酒精燈，讓試管均勻受熱后固定加熱。
收集氣體：
a、若用排水集氣法收集氣體，當(dāng)氣泡均勻冒出時(shí)再收集，剛排出的是空氣；水排完后，應(yīng)用玻璃片蓋住瓶口，小心地移出水槽，正放在桌面上(密度比空氣大)
b、用向上排空法。收集時(shí)導(dǎo)管應(yīng)伸入集氣瓶底部（為了排盡瓶?jī)?nèi)空氣）
用排水法收集時(shí)，導(dǎo)管放在集氣瓶口
氧氣收集完畢，先將導(dǎo)管撤離水槽
熄滅酒精燈
實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)：
a). 試管口要略微向下傾斜：防止冷凝水回流,使試管破裂。
b). 用高錳酸鉀制取氧氣時(shí)，試管口塞一團(tuán)棉花：防止高錳酸鉀粉末進(jìn)入導(dǎo)氣管，污染制取的氣體和水槽中的水。
c). 排氣法收集氣體時(shí)，導(dǎo)氣管要伸入接近集氣瓶底部：有利于集氣瓶?jī)?nèi)空氣排出，使收集的氣體更純。排水法收集氣體時(shí)，導(dǎo)管放在集氣瓶口，有利于觀察氣泡是不是均勻冒出。
d). 實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，先將導(dǎo)氣管移出水面,然后熄滅酒精燈：防止水槽中的水倒流，炸裂試管。
【例1】實(shí)驗(yàn)室用如圖所示裝置制取氧氣，下列實(shí)驗(yàn)操作不正確的是（　　）
A．加熱前，先將集氣瓶注滿水用玻璃片蓋好，再倒立在水槽中
B．實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，先將導(dǎo)管口伸入集氣瓶，再開始加熱
C．收集O2后，先在水面下蓋好玻璃片，再將集氣瓶移出水槽
D．實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，先把導(dǎo)管移離水面，再熄滅酒精燈
【例2】正確的操作能保證實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行，用高錳酸鉀制取氧氣的操作中，先后順序不規(guī)范的是（　　）
A．實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，先檢查裝置的氣密性，再裝入高錳酸鉀
B．加入藥品后，先預(yù)熱再對(duì)準(zhǔn)藥品集中加熱
C．收集滿氧氣后，先從水中取出集氣瓶，再蓋好玻璃片
D．實(shí)驗(yàn)完畢后，先將導(dǎo)管從水中取出，再熄滅酒精燈
【例3】某同學(xué)通過(guò)加熱混有二氧化錳的氯酸鉀固體制取氧氣并用排水法收集氣體時(shí)，試管炸裂了。造成試管炸裂的原因可能是下列選項(xiàng)中的（　　）
①?zèng)]有給試管均勻預(yù)熱； ②試管外壁有水滴； ③試管口沒有略向下傾斜；
④先熄滅酒精燈后將導(dǎo)管從水中取出； ⑤用了帶火星的木條去檢驗(yàn)氣體
A．①⑤ B．①③⑤ C．①②③④ D．①②③④⑤
【例4】加熱高錳酸鉀制取氧氣后試管中剩余的固體物質(zhì)有（　　）
A．一種 B．兩種 C．三種 D．無(wú)法確定
【練習(xí)1】將混有少量高錳酸鉀的氯酸鉀固體放入試管加熱，完全反應(yīng)后，試管剩余的固體共有（　　）
A．2種 B．3種 C．4種 D．5種
【練習(xí)2】化學(xué)實(shí)驗(yàn)步驟是有先后順序的，如果違規(guī)操作，會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗甚至發(fā)生危險(xiǎn)事故．下列對(duì)高錳酸鉀制取氧氣時(shí)的“先”與“后”關(guān)系描述正確的是（　　）
A．檢查裝置氣密性，先把手掌緊貼容器外壁，再把導(dǎo)管伸入水中
B．加熱時(shí)先對(duì)試管預(yù)熱，再對(duì)準(zhǔn)藥品部位加熱
C．裝配儀器時(shí)，先裝藥品，再檢查裝置氣密性
D．收集氣體結(jié)束時(shí)，先熄滅酒精燈，再把導(dǎo)氣管移出水面
【練習(xí)3】如圖是某同學(xué)正在繪制的實(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀制取氧氣及氧氣的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)裝置圖，請(qǐng)回答下列問題及填寫相關(guān)空白：
（1）圖中標(biāo)注的A儀器的名稱是　 　；
（2）將上面兩個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置圖都補(bǔ)充完整（在圖中完成）；
（3）寫出制氧氣反應(yīng)的文字表達(dá)式　 　；
（4）實(shí)驗(yàn)中，待集氣瓶里的水排完以后的操作是　 　，把集氣瓶移出水槽，正放在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上；
（5）硫粉是淡黃色固體，請(qǐng)寫出硫在氧氣中燃燒時(shí)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象　 　；
（6）用收集到的氧氣完成右上圖實(shí)驗(yàn)時(shí)，觀察到：硫在氧氣中燃燒比在空氣中更旺，其原因是：　 　。
2、過(guò)氧化氫制取氧氣（固液不加熱型）
原理：過(guò)氧化氫 水 + 氧氣
操作步驟：
檢查裝置氣密性
裝入藥品
固定裝置
倒入過(guò)氧化氫氣體
收集氣體
注意事項(xiàng)：1.分液漏斗可以用長(zhǎng)頸漏斗代替，但其下端應(yīng)該伸入液面以下，防止生成的氣體從長(zhǎng)頸漏斗
中逸出
2.裝藥品時(shí)，先裝固體后裝液體
【例1】如圖所示，過(guò)氧化氫（H2O2）在催化劑二氧化錳的作用下，迅速分解放出大量氧氣．下列現(xiàn)象正確的是（　　）
A．氣球縮小，紅墨水左移 B．氣球縮小，紅墨水右移
C．氣球不變，紅墨水右移 D．氣球脹大，紅墨水左移
【練習(xí)1】利用下列原理制取氧氣，具有反應(yīng)快、操作簡(jiǎn)便、能耗少、無(wú)污染的是（　　）
A．氯酸鉀氯化鉀+氧氣
B．高錳酸鉀錳酸鉀+二氧化錳+氧氣
C．過(guò)氧化氫水+氧氣
D．氧化汞汞+氧氣
【練習(xí)2】以下四種制取氧氣的方法中，與其它三種有明顯不同的一種是（　　）
A．電解水制取氧氣 B．加熱氯酸鉀制氧氣
C．分離液態(tài)空氣制氧氣 D．加熱高錳酸鉀制氧氣
【練習(xí)3】下列有關(guān)氧氣的制取、收集、驗(yàn)滿、性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)中錯(cuò)誤的是（　　）
A．制取 B．收集 C．驗(yàn)滿 D．性質(zhì)
專題三：氣體裝置的取用
氣體制取的流程：發(fā)生裝置---除雜裝置—干燥裝置---收集裝置
一、氣體發(fā)生裝置的選擇見下面2種情況
加熱固體制備氣體的裝置（見圖①）：反應(yīng)物都是固體，反應(yīng)需要加熱。
固液混合在常溫下反應(yīng)制備氣體的裝置（見圖②）：反應(yīng)物中有固體和液體，反應(yīng)不需要加熱。
1. 加熱固體制備氣體的裝置（見圖①）
（1）反應(yīng)物和反應(yīng)條件的特征：反應(yīng)物都是固體，反應(yīng)需要加熱。
（2）裝置氣密性的檢查方法：將導(dǎo)氣管的出口浸沒在水中，雙手緊握試管。如果水中出現(xiàn)氣泡，說(shuō)明裝置氣密性良好。（原理：氣體的熱脹冷縮）注意
2. 固液混合在常溫下反應(yīng)制備氣體的裝置（見圖②）
（1）反應(yīng)物和反應(yīng)條件的特征：反應(yīng)物中有固體和液體，反應(yīng)不需要加熱。
（2）裝置氣密性的檢查方法：在導(dǎo)管出口處套上橡皮塞，用彈簧夾夾緊橡皮塞，從漏斗中加水如果液面穩(wěn)定后水面不下降，則表明裝置氣密性良好。
3. 要根據(jù)實(shí)際情況選擇(a)(b)(c)(d)四種裝置。
裝置(a)的特點(diǎn)：裝置簡(jiǎn)單，適用于制取少量的氣體；容易造成氣體泄漏，增加藥品不太方便。
裝置(b)的特點(diǎn)：便于隨時(shí)添加藥品。
裝置(c)的特點(diǎn)：可以控制反應(yīng)速率。
裝置(d)的特點(diǎn)：可以控制反應(yīng)的發(fā)生和停止。（希望停止反應(yīng)時(shí)，用彈簧夾夾住橡皮管。這時(shí)由于試管內(nèi)的氣壓大于外界大氣壓，試管內(nèi)的液面會(huì)下降）
4. 如果使用長(zhǎng)頸漏斗，注意長(zhǎng)頸漏斗的下端管口應(yīng)插入液面以下，形成液封，防止生成的氣體從長(zhǎng)頸漏斗逸出。使用分液漏斗時(shí)無(wú)需考慮這個(gè)問題。
5. 選擇裝置時(shí)，要選擇帶有橡皮塞的直管。(a)裝置使用單孔橡皮塞，(b)(c)(d)裝置使用雙孔橡皮塞。
6. 固體藥品通過(guò)錐形瓶口加入，液體藥品通過(guò)分液漏斗加入。
二、氣體收集裝置
1.排水法收集氣體的裝置（見右圖）
（1）適用情況：收集的氣體不溶或難溶于水，且不與水反應(yīng)。
（2）注意事項(xiàng)：
A.集氣瓶中不能留有氣泡，否則收集到的氣體不純。
B.應(yīng)當(dāng)?shù)鹊綒馀葸B續(xù)均勻地放出后再收集氣體，否則收集到的氣體不純。
C.在氣泡連續(xù)均勻放出之前，導(dǎo)氣管管口不應(yīng)伸入到集氣瓶口。
D.如果瓶口出現(xiàn)氣泡，說(shuō)明氣體收集滿。
E.如果需要較干燥的氣體，請(qǐng)不要使用排水法。
F.氣體收集完畢后，要在水下把玻璃片蓋在集氣瓶口上，否則收集到的氣體不純。
G.收集完畢后，如果收集的氣體的密度比空氣大，集氣瓶口應(yīng)該朝上；如果收集的氣體的密度比空氣小，集氣瓶口應(yīng)該朝下。
2.向上排空氣法收集氣體的裝置（見右圖）
適用情況：氣體密度大于空氣，且不與空氣中的成分反應(yīng)。
要求：導(dǎo)管伸入集氣瓶底，以利于排凈空氣。
密度和空氣接近的氣體，不宜用排空氣法收集。
暫存氣體時(shí)，只需將集氣瓶正放在桌面上，蓋上毛玻璃片就可以了。
3.向下排空氣法收集氣體的裝置（見右圖）
適用情況：氣體密度小于空氣，且不與空氣中的成分反應(yīng)。
要求：導(dǎo)管伸入集氣瓶底，以利于排凈空氣。
密度和空氣接近的氣體，不宜用排空氣法收集。
暫存氣體時(shí)，需要蓋上毛玻璃片并將集氣瓶倒放在桌面上。
4. 導(dǎo)氣管屬于發(fā)生裝置。把導(dǎo)氣管畫在收集裝置中，是為了更好地說(shuō)明問題。
三、多功能瓶的使用
用裝置F收集一瓶氣體，若氣體的密度大于空氣，長(zhǎng)進(jìn)短出；
若氣體的密度比空氣小，短進(jìn)長(zhǎng)出；
若瓶中裝滿水，不論氣體密度，都從R通入氣體。
【例1】氣體制取：實(shí)驗(yàn)室部分儀器或裝置如圖甲所示，請(qǐng)回答下列問題：
（1）寫出圖中標(biāo)號(hào)儀器的名稱：①　 　
（2）小強(qiáng)用過(guò)氧化氫和二氧化錳制取集氧氣，寫出該反應(yīng)的文字表達(dá)式　 ．
（3）若用高錳酸鉀制取干燥的氧氣，制取裝置的組合為　 　，寫出該反應(yīng)的文字或符號(hào)表達(dá)式________________________________________
（4）用C裝置收集氧氣的依據(jù)是　　 ，若用向上排空氣法收集氧氣，驗(yàn)滿的方法是　 　．
（5）實(shí)驗(yàn)室常用鋅粒（固體）和稀硫酸（液體）制取氫氣，發(fā)生裝置應(yīng)選　 　，若用如圖乙F裝置收集該氣體，氣體由　 　端（填“a”或“b”）導(dǎo)入．
（6）在實(shí)驗(yàn)室里制取氧氣，既可采用分解過(guò)氧化氫的方法，也可采用分解氯酸鉀的方法．上述兩種方法的主要共同點(diǎn)有　 　.
①采用MnO2均可改變其反應(yīng)速率 ②反應(yīng)都不需加熱
③都利用含氧物質(zhì)的分解來(lái)達(dá)到目的 ④兩種方法所需儀器相同．
A．①③ B．③④ C．①② D．②④
【練1】實(shí)驗(yàn)室常用塊狀固體碳化鈣與水反應(yīng)制備乙炔（C2H2），該反應(yīng)比二氧化錳催化劑過(guò)氧化氫分解更加劇烈．所選發(fā)生裝置最合適的是（　　）
A． B． C． D．
專題四：化學(xué)反應(yīng)的分類
1、化合反應(yīng)：由____________生成______________其他物質(zhì)的反應(yīng)。（A＋B→AB）
2、分解反應(yīng)：由____________生成______________其他物質(zhì)的反應(yīng)。(AB→A＋B)
3、氧化反應(yīng)：物質(zhì)與氧氣發(fā)生的反應(yīng)屬于氧化反應(yīng)。
【例1】下列反應(yīng)屬于分解反應(yīng)的是(　　)
A．鐵＋氧氣四氧化三鐵 B．硫＋氧氣二氧化硫
C．石蠟＋氧氣二氧化碳＋水 　　　 D．水氫氣＋氧氣
【例2】（2015秋 承德校級(jí)月考）在下列變化中：
A．氧化鈣+水→氫氧化鈣；B．水→氫氣+氧氣；C．磷+氧氣→五氧化二磷；D．石蠟+氧氣→水+二氧化碳．
屬于化合反應(yīng)的是　　　　　　；屬于氧化反應(yīng)的是　　　　　　；既屬于氧化反應(yīng)又屬于化合反應(yīng)的是　　　　　　．
【練習(xí)1】下列反應(yīng)中，屬于化合反應(yīng)的是　　　　　　；屬于氧化反應(yīng)的是　　　　　　；屬于分解反應(yīng)的是_______________
A．汞+氧氣氧化汞 B．氧化汞汞+氧氣
C．碳酸→水+二氧化碳 D．氯酸鉀氯化鉀+氧氣．
【例4】（2014春 通渭縣校級(jí)月考）在下列化學(xué)反應(yīng)中：
A．鋁+氧氣氧化鋁　　　　　　　 B．水氫氣+氧氣
C．氨氣+氧氣二氧化氮+水　　　　 D．氧氣+氫氣水
E．甲烷+氧氣水+二氧化碳 　 F．二氧化硫+氧氣→三氧化硫
其中，屬于化合反應(yīng)的有　　　　　　；屬于氧化反應(yīng)的有　　　　　　；既是化合反應(yīng)又是氧化反應(yīng)的有　　　　　　；是氧化反應(yīng)但不是化合反應(yīng)的有　　　　　　．
課后作業(yè)
1．下列說(shuō)法中，正確的是（　　）
A．工業(yè)上用分離液態(tài)空氣的方法制取氧氣，該過(guò)程屬于分解反應(yīng)
B．用排水法收集氧氣時(shí)，看到導(dǎo)氣管口有氣泡冒出水面，就立即收集
C．氧氣密度比空氣略大，因此用排水法收集氧氣
D．若用向上排空氣法收集氧氣時(shí)，把帶有火星的木條接近瓶口，木條復(fù)燃，證明氧氣已經(jīng)集滿
2．實(shí)驗(yàn)室制氧氣的主要實(shí)驗(yàn)操作有①熄滅酒精燈；②用排水集氣法收集氧氣；③將藥品混合物加入試管中，用帶導(dǎo)管的塞子塞緊固定在鐵架上；④點(diǎn)燃酒精燈，給試管加熱；⑤檢驗(yàn)裝置的氣密性；⑥實(shí)驗(yàn)結(jié)束，把導(dǎo)氣管從水槽中取出．正確的操作順序是（　　）
A．⑤④③②①⑥ B．③⑤④②①⑥ C．⑤③④②⑥① D．③⑤②④⑥①
3．如圖依次是實(shí)驗(yàn)室制取、收集、檢驗(yàn)氧氣和驗(yàn)證其性質(zhì)的裝置，其中無(wú)法達(dá)到目的是（　　）
A． B． C． D．
4．如圖是實(shí)驗(yàn)室用過(guò)氧化氫溶液與二氧化錳混合制取氧氣時(shí)，生成氧氣的質(zhì)量隨時(shí)間的變化關(guān)系圖，其中正確的是（橫軸表示反應(yīng)時(shí)間，縱軸表示生成氧氣的質(zhì)量）（　　）
A B C D
5．用氯酸鉀加熱制氧氣時(shí)，錯(cuò)把高錳酸鉀當(dāng)二氧化錳混入，其結(jié)果是（　　）
A．速率加快，生成氧氣量不變 B．速率加快，生成氧氣增多
C．生成氧氣的質(zhì)量不變 D．不生成氧氣
6．從安全、節(jié)能、環(huán)保和簡(jiǎn)便等方面考慮，實(shí)驗(yàn)室制取氧氣最佳的方法是（　　）
A．過(guò)氧化氫分解 B．加熱氯酸鉀
C．加熱高錳酸鉀 D．分離液態(tài)空氣
進(jìn)階作業(yè)
1．加熱氯酸鉀和高錳酸鉀混合物片刻，試管里最多可能含有幾種固體物質(zhì)（　　）
A．五種 B．四種 C．三種 D．二種
2．實(shí)驗(yàn)室需收集一瓶約含空氣的氧氣，下列操作正確的是（　　）
A．集氣瓶中灌的水 B．集氣瓶中灌的水
C.導(dǎo)管伸入到集氣瓶體積的處 D．導(dǎo)管伸入到集氣瓶體積的處
3．某同學(xué)為探究一瓶無(wú)色液體A的成分，做了如下實(shí)驗(yàn)：在A中加入黑色粉末B，在常溫下就能迅速產(chǎn)生氣體C，同時(shí)生成了常溫下為液體的純凈物D，而B的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后沒有改變．該同學(xué)將氣體C收集起來(lái)，將帶火星的木條伸入盛有C的集氣瓶中，木條劇烈燃燒；另外將黃色粉末E點(diǎn)燃后放入盛C的集氣瓶中，能劇烈燃燒，生成一種無(wú)色，有刺激性氣味的氣體F．請(qǐng)你根據(jù)該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)回答問題：（1）寫出物質(zhì)A　 　，B　 　，D　　 ，E　 　，F(xiàn)　 　
（2）寫出上述發(fā)生的二個(gè)化學(xué)變化的文字表達(dá)式　 　，
　 　．
空 氣
降溫加壓
液態(tài)空氣
蒸發(fā)
液態(tài)氧
氮?dú)?br/>沸點(diǎn)低（—196℃），先蒸發(fā)出來(lái)
裝入天藍(lán)色鋼瓶中
沸點(diǎn)較高（—183℃）

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