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第二單元 我們周圍的空氣 課題3 制取氧氣
1.氧氣的實驗室制法:
(1)反應原理:高錳酸鉀錳酸鉀+二氧化錳+氧氣;過氧化氫水+氧氣;氯酸鉀氯化鉀+氧氣。
(2)收集:向上排空氣法或排水法。
(3)檢驗方法:將帶火星的木條伸入集氣瓶內,木條復燃,證明瓶內氣體是氧氣。
(4)驗滿方法:將帶火星的木條放在集氣瓶口,木條復燃,證明瓶內氧氣已集滿。
2.催化劑:在化學反應中能改變其他物質的化學反應速率,而本身的質量和化學性質在反應前后都沒有發生變化的物質。
3.分解反應:由一種反應物生成兩種或兩種以上其他物質的反應。
知識點1:制取氧氣
實驗室制氧氣:
1.實驗藥品:過氧化氫溶液、高錳酸鉀、氯酸鉀和二氧化錳。
2.實驗原理:
(1)過氧化氫水+氧氣。
(2)高錳酸鉀錳酸鉀+二氧化錳+氧氣。
(3)氯酸鉀氯化鉀+氧氣。
3.實驗裝置:
(1)用過氧化氫溶液和二氧化錳制氧氣時:固-液不加熱型(如下圖)。
用過氧化氫制取氧氣
(2)用高錳酸鉀或氯酸鉀和二氧化錳制氧氣時:固-固加熱型(如下圖)。
說明:用高錳酸鉀制氧氣的裝置中應在試管口放一團棉花,目的是防止加熱時高錳酸鉀粉末進入導管。
4.收集方法:
(1)由于氧氣不易溶于水,可用排水法收集。
(2)由于氧氣的密度比空氣的大,可用向上排空氣法收集。
5.檢驗方法:將帶火星的木條伸入集氣瓶內,如果木條復燃,證明該瓶內的氣體是氧氣。
　　6.驗滿方法:
(1)用向上排空氣法收集時,將帶火星的木條放在集氣瓶口,如果木條復燃,說明該瓶內的氧氣已滿。
(2)用排水法收集時,當有大氣泡從瓶口冒出時,說明該瓶內的氧氣已滿。
工業制氧氣:
1.方法:分離液態空氣法。
2.原理:利用液態空氣中液氮和液氧的沸點不同,采用低溫蒸發的方法,使氮氣先分離出來,剩余的主要是液態氧。
3.過程:
【例】　下列關于產生氧氣方法的敘述中,錯誤的是(　　)
A.空氣中的氧氣主要來自于植物的光合作用
B.工業上用分離液態空氣的方法制取氧氣是分解反應
C.過氧化氫分解可產生氧氣
D.實驗室常用加熱高錳酸鉀的方法制取氧氣
答案:B　
點撥：工業上分離液態空氣,是利用氮氣和氧氣的沸點不同,將氧氣分離出來。這一變化無新物質生成,屬于物理變化,故B錯誤。
知識點2:催化劑和催化作用
在化學反應中能改變其他物質的化學反應速率,但本身的質量和化學性質在反應前后都沒有發生變化的物質,叫催化劑(又叫觸媒)。催化劑在化學反應中所起的作用叫催化作用。
易錯警示?催化劑的特點是“一變二不變”,一變是只能改變化學反應速率,但不能增加或減少生成物的質量;二不變是反應前后質量和化學性質不變,但物理性質可能改變。
拓展延伸?(1)催化劑是針對具體的化學反應而言的,具有選擇性。
(2)在某個化學反應中,可以選擇不同的物質作為催化劑,如過氧化氫分解既可以選擇二氧化錳作催化劑,也可選擇氧化鐵作催化劑,只是不同的催化劑,催化效果不同。
【例】　下列對催化劑描述正確的是(　　)
A.任何化學反應都需要催化劑
B.催化劑在反應前后本身的質量發生了變化
C.只有分解反應才需要催化劑
D.某些化學反應可以有多種催化劑
答案:D　
點撥：很多化學反應不需要催化劑就可以進行,A錯誤。催化劑在反應前后本身的質量和化學性質都不變,B錯誤。有些需要催化劑的反應并不屬于分解反應,C錯誤。分解過氧化氫制氧氣,常用二氧化錳作催化劑,也可以用硫酸銅溶液等作催化劑,D正確。
知識點3:分解反應
由一種反應物生成兩種或兩種以上其他物質的反應叫做分解反應。分解反應和化合反應的比較見下表:
反應類型
分解反應
化合反應
概念
由一種物質生成兩種或兩種以上其他物質的反應
由兩種或兩種以上的物質生成另一種物質的反應
表達式
AB+C+……
B+C+……A
特征
一變多
多變一
實例
高錳酸鉀錳酸鉀+二氧化錳+氧氣
碳+氧氣二氧化碳
共性
都是化學變化,都屬于化學反應的基本類型
【例】　下列反應屬于分解反應的是(　　)
A.氧化鈣+水氫氧化鈣 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?B.氧化汞汞+氧氣
C.紅磷+氧氣五氧化二磷 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? D.石蠟+氧氣水+二氧化碳
答案:B　
點撥：解答此題的關鍵是掌握分解反應的特點“一變多”。A和C是化合反應,B是分解反應,D中反應物有兩種,生成物也有兩種,既不是化合反應,也不是分解反應。
考點1:化合反應與分解反應綜合題
【例1】　下列化學反應:
A.水氫氣+氧氣 B.鐵+氧氣四氧化三鐵
C.碳酸鈣氧化鈣+二氧化碳? D.乙炔+氧氣水+二氧化碳
(1)屬于化合反應的是　　　　(填字母,下同)。?
(2)屬于分解反應的是　　　　。?
(3)既不屬于化合反應,又不屬于分解反應的是　　　　。?
答案:(1)B　(2)A、C　(3)D
考點2:實驗室制取氧氣的綜合實驗題
【例2】　根據下圖回答問題:
(1)實驗儀器a的名稱是　　　　。?
(2)實驗室用高錳酸鉀制取氧氣的文字表達式是　　　　　　　　　　。所選用的發生裝置是　　　　(填字母)。 ?
(3)實驗室用過氧化氫和二氧化錳制取氧氣時,二氧化錳起　　　　作用,選用的收集裝置是　　　　(填字母)或E。?
(4)用排空氣法收集一瓶氧氣,驗滿時將帶火星的木條放在瓶口,若觀察到　　　,說明瓶中已充滿氧氣。?
答案:(1)酒精燈　(2)高錳酸鉀錳酸鉀+二氧化錳+氧氣;A　(3)催化;C　(4)木條復燃
點撥：用加熱高錳酸鉀的方法制取氧氣需要固-固加熱型裝置,因此應選裝置A;因氧氣的密度比空氣大,可以用向上排空氣法收集,即裝置C,因氧氣不易溶于水且不與水發生反應,還可用排水法收集,即裝置E。驗滿時一定要將帶火星的木條放在瓶口,如果木條復燃,說明瓶中氧氣已收集滿。

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