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學生實驗 4 氧氣的實驗室制取與性質 導學案
一、自主預科填空
實驗室制取氧氣的方法有________、________和________。
氧氣的密度比空氣________，________溶于水。
二、知識清單
氧氣的實驗室制取
反應原理：________。
實驗裝置：________。
收集方法：________。
檢驗方法：________。
驗滿方法：________。
氧氣的性質
物理性質：________。
化學性質：________。
三、要點講解
氧氣的實驗室制取
反應原理：加熱高錳酸鉀：高錳酸鉀 錳酸鉀 + 二氧化錳 + 氧氣
符號表達式：KMnO4K2MnO4 + MnO2 + O2
加熱氯酸鉀和二氧化錳：文字表達式：氯酸鉀 氯化鉀 + 氧氣
符號表達式：KClO3 KCl + O2
分解過氧化氫溶液：文字表達式：過氧化氫 水+氧氣
符號表達式：H2O2 H2O + O2
實驗裝置：
發生裝置：若選擇加熱高錳酸鉀或加熱氯酸鉀和二氧化錳的方法制取氧氣，發生裝置為“固體加熱型”，包括酒精燈、鐵架臺、試管、帶導管的橡皮塞等；若選擇過氧化氫溶液分解的方法制取氧氣，發生裝置為“固液不加熱型”，包括錐形瓶、長頸漏斗（或分液漏斗）、雙孔塞、導管等。
收集裝置：氧氣不易溶于水，可用排水法收集；氧氣密度比空氣略大，可用向上排空氣法收集。
收集方法：
排水法：集氣瓶裝滿水，倒扣在水槽中，導管伸入集氣瓶口。當氣泡連續、均勻冒出時開始收集，收集完畢后，在水下用玻璃片蓋住集氣瓶口，取出正放在桌面上。
向上排空氣法：導管伸入集氣瓶底部，集氣瓶口向上。
檢驗方法：將帶火星的木條伸入集氣瓶中，如果木條復燃，證明是氧氣。
驗滿方法：
排水法：集氣瓶口有大量氣泡冒出時，說明已收集滿。
向上排空氣法：將帶火星的木條放在集氣瓶口，如果木條復燃，說明已收集滿。
常考易錯點：反應原理的化學方程式書寫錯誤；發生裝置和收集裝置的選擇不當；收集氧氣的時機把握不準確；檢驗和驗滿方法混淆。
氧氣的性質
物理性質：通常情況下，氧氣是無色、無味的氣體，密度比空氣略大，不易溶于水，液態和固態時呈淡藍色。
化學性質：氧氣具有氧化性，能支持燃燒和供給呼吸。
與金屬單質的反應：如鐵在氧氣中燃燒生成四氧化三鐵，現象為劇烈燃燒，火星四射，生成黑色固體。
與非金屬單質的反應：如碳在氧氣中燃燒生成二氧化碳，現象為發出白光，放出熱量。
與化合物的反應：如甲烷在氧氣中燃燒生成二氧化碳和水。
常考易錯點：對氧氣與不同物質反應的現象描述不準確；混淆不同物質在氧氣中燃燒的產物。
四、例題賞析
下列關于實驗室制取氧氣的說法中，錯誤的是（ ）
A. 用高錳酸鉀制取氧氣時，試管口應略向下傾斜
B. 用過氧化氫溶液制取氧氣時，二氧化錳可以加快反應速率
C. 收集氧氣時，導管口剛有氣泡冒出就立即收集
D. 用向上排空氣法收集氧氣時，導管應伸入集氣瓶底部
答案：C
解析：用高錳酸鉀制取氧氣時，試管口應略向下傾斜，防止冷凝水回流使試管炸裂，A 選項正確；用過氧化氫溶液制取氧氣時，二氧化錳是催化劑，可以加快反應速率，B 選項正確；收集氧氣時，導管口剛有氣泡冒出不能立即收集，此時排出的是裝置內的空氣，應等到氣泡連續、均勻冒出時再收集，C 選項錯誤；用向上排空氣法收集氧氣時，導管應伸入集氣瓶底部，以便將瓶內空氣排盡，D 選項正確。
下列物質在氧氣中燃燒，產生大量白煙的是（ ）
A. 紅磷 B. 鐵絲 C. 木炭 D. 硫粉
答案：A
解析：紅磷在氧氣中燃燒，產生大量白煙，A 選項正確；鐵絲在氧氣中燃燒，火星四射，生成黑色固體，B 選項錯誤；木炭在氧氣中燃燒，發出白光，C 選項錯誤；硫粉在氧氣中燃燒，產生明亮的藍紫色火焰，D 選項錯誤。
五、考點集訓
實驗室用高錳酸鉀制取氧氣的實驗中，不需要使用的一組儀器是（ ）
A. 燒杯、玻璃棒 B. 大試管、集氣瓶
C. 酒精燈、鐵架臺 D. 導管、單孔塞
下列有關氧氣制取和性質的實驗中，操作正確的是（ ）
A. 用排水法收集氧氣時，看到氣泡冒出就立即收集
B. 用向上排空氣法收集氧氣時，將帶火星的木條伸入集氣瓶中驗滿
C. 做鐵絲在氧氣中燃燒的實驗時，預先在集氣瓶底部鋪一層細沙
D. 用過氧化氫溶液制取氧氣時，加入二氧化錳可增加氧氣的產量
實驗室制取氧氣，大致分為以下幾步：a. 加熱試管；b. 檢查裝置的氣密性；c. 向試管中裝藥品，用帶導管的單孔塞塞緊后，固定在鐵架臺上；d. 用排水法收集氧氣；e. 停止加熱；f. 將導管從水槽中取出。實驗操作順序正確的是（ ）
A. bcadef B. bcadfe C. cbadef D. bcadfe
下列物質在氧氣中燃燒，實驗現象和反應類型正確的是（ ）
A. 硫——淡藍色火焰——化合反應
B. 紅磷——大量白霧——氧化反應
C. 蠟燭——黃色火焰——分解反應
D. 細鐵絲——火星四射——化合反應

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