第06课 制取氧气-【暑假衔接】新九年级化学暑假预习课（人教版）

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第06课 制取氧气
目标导航
1.初步学习氧气的实验室制法,运用简单的装置和方法制取氧气。(化学观念)(科学探究与实践）
2.认识催化剂和催化作用，知道催化剂对化学反应的重要作用。(化学观念)
3.认识分解反应及简单应用,能辨别常见的化合反应和分解反应。(化学观念)
4.了解工业制氧气的方法和原理。(化学观念)
5.通过探究“分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化的作用”,体验探究过程,学习比较、分析、综合实验现象并从中归纳结论的思维方法。(科学探究与实践)(科学思维)
教材全解
知识点一 用高锰酸钾或氯酸钾制取氧气
1.反应原理及装置的选择
【知识拓展】
（1）当气体的密度小于空气的密度且不与空气中的成分反应时，可采用向下排空气法收集，如图所示。
（2）用排水法收集气体时，导管伸到集气瓶口即可，不能伸入太长；用排空气法收集气体时，导管必须伸入集气瓶底部，便于排净集气瓶内的空气。
2.实验室用高锰酸钾制取氧气的操作步骤和注意事项
（1）操作步骤：按实验要求，将所需仪器连接好组成一套装置，按 、从左到右的顺序安装。
（2）注意事项
【考点例题】
例1．（2023•梁溪区一模）为巩固实验室制取氧气的方法、加深对氧气性质的认识，某同学进行如下实验，其中错误的操作是（ ）
A．检查装置气密性 B．取用药品
C．用氯酸钾制取氧气 D．铁丝燃烧
【变式精选】
【变式一】（2023•沈丘县三模）下列有关加热高锰酸钾制取氧气的实验操作正确的是（ ）
A．组装仪器B．检查气密性
C．加热固体D．氧气验满
知识点二 催化剂和催化作用
1.【探究】分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的作用
实验结论：二氧化锰能 过氧化氢分解制取氧气的速率，二氧化锰的化学性质未发生变化。
2.催化剂和催化作用
(1)催化剂：在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质叫做催化剂(又叫 )。
(2)催化作用：催化剂在化学反应中所起的作用。
3.催化剂的特点
（1）一变：改变化学 ，加快反应或减慢反应
（2）两不变：催化剂 不变；催化剂 不变
4.催化剂的作用
催化剂在化工生产过程中有重要作用，有的反应如果没有催化剂就不能进行，大多数化工生产都有催化剂的参与。
5.验证某物质可作某反应催化剂的方法
(1)称量一定量的某物质,记录质量为 m1。
(2)取两套实验装置装入相同质量的反应物，向其中一套装置内加入该物质，比较反应速率(通常根据产生相同结果时所需时间来确定)。
(3)从反应后所得混合物中提取该物质(过滤、洗涤、烘干)，再称量质量，记录为m2，比较m1与m2 是否相等。
(4)再取该反应的反应物[量的多少同(2)]，加入提取出的该物质，记录产生同样结果所需时间。
【考点例题】
例1．（2023•宁江区四模）下列关于催化剂的说法正确的是（ ）
A．催化剂只能加快化学反应速率
B．催化剂在反应前后质量变小
C．催化剂在化学反应前后物理性质不变
D．催化剂在化学反应前后化学性质不变
【变式精选】
【变式一】已知FeCl3与CuCl2对H2O2分解都有催化作用，为测定并比较二者的催化效率，需要控制的条件包括（ ）
①实验温度；②H2O2的浓度；③催化剂质量；④FeCl3与CuCl2的颗粒大小．
①② B．②③ C．全部 D．①②④
知识点三 分解过氧化氢制取氧气
1. 实验药品：过氧化氢溶液( 液体)、二氧化锰（ 粉末）。
2.实验原理：符号表达式：
文字表达式：
3.实验装置：可用如图所示装置制取。
4.实验步骤
(1)检查装置的气密性。
(2)向锥形瓶中加入 固体。
(3)塞好带有分液漏斗(或长颈漏斗)和导管的双孔橡胶塞。
(4)向分液漏斗(或长颈漏斗)中加入过氧化氢溶液。
(5)用 (或 排空气法)收集气体。
【考点例题】
例1．（2023•淮南模拟）如图所示，将过氧化氢（H2O2）溶液滴入瓶中，下列现象描述正确的是（ ）
A．气球缩小，红墨水左移B．气球缩小，红墨水右移
C．气球不变，红墨水右移D．气球胀大，红墨水左移
【变式精选】
【变式一】（2023•房山区二模）实验小组用传感器探究过氧化氢分解的反应过程。实验装置及测定结果如图所示。
下列说法不正确的是（ ）
A．实验前应先检查装置的气密性再加药品
B．二氧化锰在过氧化氢分解反应中做催化剂
C．锥形瓶中产生气泡证明过氧化氢分解生成了氧气
D．相对湿度减小说明浓硫酸具有吸水性
知识点四 分解反应
1.概念
由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应叫做分解反应。
【考点例题】
例1.⽤过氧化氢溶液制取氧⽓时，加⼊少量二氧化锰后，其效果是（ ）
A．不放出氧⽓
B．放出氧⽓的速率慢
C．放出氧⽓的总量会增多
D．放出氧⽓的总量不变，但速率会增⼤
【变式精选】
【变式一】下列关于二氧化锰的说法正确的是（ ）
A．如果不加二氧化锰，过氧化氢不会分解
B．只有二氧化锰能做过氧化氢分解的催化剂
C．如果不加二氧化锰，过氧化氢分解的速率很慢，产生的氧气量不变
D．在所有的化学反应前后，二氧化锰的质量和性质都保持不变
【变式二】下列有关化学反应速率和催化剂的说法错误的是（ ）
A．MnO2是催化剂，催化剂都能加快化学反应速率
B．某些化学反应可以有多种催化剂
C．相同质量的木炭粉和块状木炭分别在氧气中燃烧，前者反应更快
D．催化剂在反应前后本身质量和化学性质不变
知识点五 氧气的工业制法
1.分离 空气法
（1）原理：利用液态空气中液氮（沸点 -196℃）)和液氧（沸点-183℃）的 不同
氮气（首先蒸发出来）
（2）过程
低温
加压
蒸发
-196℃
液态
空气
空气
液态氧（贮存在 的钢瓶中）
2.膜分离技术法
（1）原理：利用压力让空气通过具有 的薄膜，得到氧气。
氧气含量为90%以上的富氧空气
含氧量较高的富氧空气
（2）过程
多级
分离
得到
通过
具有富集氧气功能的薄膜
空气
【考点例题】
例1．工业上分离空气得到氧气，是利用的各组分具有不同的（ ）
A．密度B．沸点C．稳定性D．溶解性
【变式精选】
【变式一】关于工业制取氧气说法正确的是（ ）
A．得到的液态氧气储存在蓝色钢瓶中
B．原理是利用氧气与氮气的密度不同
C．氧气先从液态空气中逸出
D．分离液态空气后剩下约的气体不能支持燃烧
精选精练
知识点一 用高锰酸钾或氯酸钾制取氧气（共6小题）
1．实验室加热高锰酸钾制取氧气的部分操作如图所示，其中正确的是（ ）
A．连接实验仪器 B．检查装置气密性
C．装入高锰酸钾 D．结束时先停止加热
2．某同学用高锰酸钾制取氧气，使用如图所示装置。下列说法正确的是（ ）
A．试管口略向上倾斜，利于管口冷凝水回流
B．导管伸入试管较长，便于气体导出
C．氧气的密度比空气小，用向下排空气法收集
D．试管口应该放一团棉花，避免粉尘随气流进入导管
3．将1g高锰酸钾当做二氧化锰加入10g氯酸钾，加热制取氧气，与只加热10g氯酸钾相比，下列说法正确的是（ ）
A．没有区别
B．产生氧气速度更快，质量变多
C．产生氧气速度更慢，质量变少
D．产生氧气速度差别不大，质量变多
4．下面是某同学梳理的关于“实验室制取氧气及氧气性质”的笔记，找出有误的一项（ ）
A．加热高锰酸钾制氧气，若用排水法收集氧气，实验结束时须先熄灭酒精灯，再将导管移出水面
B．红热的细铁丝在氧气中燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色的固体
C．红磷在氧气中燃烧，放出大量的热，产生大量白烟
D．木炭在氧气中燃烧，发出白光
5．实验室制取氧气大致可分为以下几个步骤：①点燃酒精灯，加热试管；②检查装置的气密性；③将高锰酸钾装入试管，管口放一小团棉花，塞上带导管的单孔塞，固定在铁架台上；④用排水法收集氧气；⑤熄灭酒精灯；⑥将导管从水中取出。正确的操作顺序是（ ）
A．②③①④⑤⑥B．③②①④⑤⑥C．②③①④⑥⑤D．③④①②⑥⑤
6．关于高锰酸钾和氯酸钾制氧气，下列说法正确的是（ ）
A．都需要催化剂
B．都需要加热
C．都需要在试管口塞一团棉花
D．两者可以选择不同的发生装置
7．氯酸钾和高锰酸钾混合加热，完全反应后，剩余的固体有（ ）
A．2种B．3种C．4种D．5种
8．如图是实验室用高锰酸钾制取氧气的装置，请回答问题。
（1）仪器a的名称为 。
（2）用高锰酸钾制取氧气的文字表达式是 。
（3）实验室收集氧气的方法是 。
（4）将高锰酸钾粉末装入试管的操作是 。
（5）试管口放一团棉花的作用是 （合理即可）。
9．某校化学研究性学习小组共同探究制取气体的原理、方法及性质的有关实验。
（1）实验室用高锰酸钾制氧气并用排空气法收集氧气，可选用的制取装置为 （填字母），高锰酸钾制氧气的文字表达式 ，其中A装置中试管口略向下倾斜的目的是 ；在进行制取氧气的操作时，加入药品之前必须进行的一步操作是 。实验过程中发现集气瓶中的水变红了，原因是 。
（2）用双氧水和二氧化锰来制取氧气，可选用的发生装置是 ，可选用C装置收集氧气，其原因是 。
知识点二 催化剂和催化作用（共4小题）
10．结合如图实验，下列说法正确的是（ ）
A．实验①带火星的木条不复燃，说明没有产生氧气
B．实验③带火星的木条复燃且二氧化锰质量减少
C．该实验证明氧气可以支持燃烧
D．实验①的反应速率比实验③的快
11．硫酸铜和二氧化锰均可作过氧化氢分解的催化剂，欲比较两者的催化效果，实验过程中不需要控制的条件是（ ）
A．反应起始时间B．催化剂的质量
C．溶液的浓度D．溶液的起始温度
12．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．在化学反应后其化学性质发生了变化
C．催化剂只能加快化学反应速率
D．一个化学反应的催化剂可能不止一种
13．下列有关催化剂的说法正确的是（ ）
A．催化剂能使生成物的质量增加
B．催化剂在化学反应前后其化学性质改变
C．催化剂在化学反应前后其质量不变
D．催化剂只能加快反应速率
14．下列关于催化剂的说法正确的是（ ）
A．一种催化剂只能催化一个化学反应
B．催化剂在化学反应前后质量和性质都不变
C．催化剂能加快化学反应速率，也能减慢化学反应速率
D．如果没有二氧化锰作催化剂，双氧水不会分解
15．下列关于催化剂的说法正确的是（ ）
A．催化剂不能改变生成物的质量
B．催化剂只能加快化学反应速率
C．二氧化锰可作任何反应的催化剂
D．没有催化剂就不能进行化学反应
16．下列关于催化剂的说法正确的是（ ）
A．在化学反应后其质量减小
B．在化学反应后其质量增大
C．在化学反应后其化学性质发生改变
D．改变了化学反应速率
知识点三 分解过氧化氢制取氧气（共5小题）
17．如图所示为实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气的实验操作，其中不正确的是（ ）
A．检查气密性B．粉末药品取用
C．收集氧气D．氧气验满
18．实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，一定不需要用到的仪器是（ ）
A．酒精灯B．水槽
C．集气瓶D．分液漏斗
19．某同学利用一定量的过氧化氢和二氧化锰混合制氧气，下列图像能正确反映对应关系的是（ ）
A．B．
C．D．
20．某化学兴趣小组研究氧气的制取，如图所示是实验室中常用的仪器，请回答下列问题：
（1）仪器A的名称是 。
（2）从图中选择合适的仪器组装一套制取氧气的发生装置，所用药品为过氧化氢和二氧化锰，且要求添加过氧化氢无需拆开装置，需要用到的仪器有 （填序号）。
（3）收集氧气的方法是 。
21．化学是一门以实验为基础的科学，请结合图所示装置回答问题。
（1）写出图中标号仪器的名称：a． ；b． 。
（2）实验室如果用B装置制取氧气，对应的文字表达式为 ，配套可以选用的收集装置为 （填字母）。
（3）选用E装置收集气体时，下列实验操作正确的是 （填序号）。
①反应前，将集气瓶注满水，用玻璃片盖住瓶口，倒立在盛水的水槽中
②导管口开始有气泡冒出时，立即将导管移入集气瓶
③收集气体后，将集气瓶盖上玻璃片再移出水槽
（4）适合用D装置收集的气体必须具备的性质是 。
知识点四 分解反应（共4小题）
22．分解反应可表示为：甲→乙+丙+……。下列说法中正确的个数有（ ）
①甲可能为氧化物、酸、碱或盐
②甲、乙的组成元素不可能完全相同
③乙、丙可能都是单质，但不可能都是化合物
④分解反应必须在加热或高温条件下才能发生
A．1个B．2个C．3个D．4个
23．“宏观﹣微观﹣符号”三重表征是化学独特的表示物质及其变化的方法。下列化学基本反应类型的微观模拟图中，能表示分解反应的是（ ）
A．
B．
C．
D．
24．下列反应中，属于分解反应的是（（ ）
A．硫+氧气二氧化硫
B．乙醇+氧气二氧化碳+水
C．水氢气+氧气
D．氢气+氧气水
25．诗词是中华民族的文化瑰宝。下列诗词或谚语中包含分解反应的是（ ）
A．野火烧不尽，春风吹又生
B．粉身碎骨浑不怕，要留清白在人间
C．熬胆矾铁釜，久之亦化为铜
D．春蚕到死丝方尽，蜡炬成灰泪始干
26．下列反应，属于分解反应的是（ ）
A．氢气+氯气氯化氢
B．蜡烛+氧气二氧化碳+水
C．水氢气+氧气
D．铁+氧气四氧化三铁
知识点五 氧气的工业制法（共2小题）
27．工业制氧气采用分离液体空气法，先将空气液化，然后逐渐升温，关于这个过程的描述不正确的是（ ）
A．属于物理变化
B．利用了物质的沸点不同
C．先收集到的氮气沸点较低
D．有新物质氧气生成
（多选）28．如图关于工业上“分离液态空气法”制氧气，说法中正确的是（ ）
A．此方法制氧气的原料来源广泛
B．该分离过程是物理变化
C．说明液氧比液氮沸点低
D．该液体物质是纯净的氧气
29．工业上大量制取氧气的原料是（ ）
A．空气B．双氧水C．氯酸钾D．高锰酸钾
30．工业上以空气为原料制备氧气的流程图如图：
液态空气蒸发分离出氮气和氧气是利用它们的 （“熔点”或“沸点”）不同，发生
（“化学”或“物理”）变化。
（2）此方法得到的A物质是 （填“混合物”或“纯净物”）。药品
高锰酸钾（ 固体）；氯酸钾（ 固体）、二氧化锰（ 固体）
反应原理
文字表达式： ；
符号表达式： ；
实验装置
发生装置
采用固固加热型装置
收集装置
（排水法）（向上排空气法）
实验步骤
操作方法
（查）检查装置
先将导管一端浸入水中，用手紧握试管外壁，若水中导管口有气泡冒出，松开手,一段时间后，导管内形成一段水柱，说明装置不漏气
（装）装药品
将高锰酸钾装入试管，然后在试管口塞一团棉花并用带有导管的橡胶塞塞紧试管口
（定）固定装置
用铁夹夹在距离试管口约 1/3处，将试管口略 倾斜固定在铁架台上
（点）点燃酒精灯
点燃酒精灯，将酒精灯在试管下方来回移动，让试管均匀受热，然后对准试管中的药品部位集中加热
（收）收集氧气
待气泡 地冒出时进行收集。当瓶口有 冒出时，证明氧气已集满，在水下用玻璃片盖住瓶口，将集气瓶取出正放在桌面上
（离）撤离导管
收集氧气结束后，将导管撤离水槽
（熄）熄灭酒精灯
当导管移出水槽后,用 盖灭酒精灯
实验操作
原因
药品要平铺在试管底部
便于均匀受热
试管口要略向下倾斜
固体药品表面往往含有少量水，受热后变成水蒸气，在试管口处冷凝。防止冷凝水倒流至试管底部使试管炸裂
试管内的导管稍伸出橡胶塞即可
便于气体导出
用排水法收集气体时,应注意当气泡连续均匀地冒出时再收集
过早收集的气体中混有空气，使收集到的气体不纯
用高锰酸钾制取氧气时，试管口处要放一团棉花
防止加热时高锰酸钾粉末进入导管
集满氧气的集气瓶应盖上玻璃片，正放
氧气的密度大于空气的密度,正放可以减少气体逸出
操作
现象
分析
①在试管中加人5mL5%过氧化氢溶液,把带火星的木条伸人试管
带火星的木条不复燃
过氧化氢在常温下分解很慢，放出的氧气少，不足以使带火星的木条复燃
②向上述试管中加入少量二氧化锰，把带火星的木条伸入试管
加入二氧化锰后，有大量气泡产生，带火星的木条复燃
二氧化锰加速了过氧化氢的分解，放出的氧气使带火星的木条复燃
③待操作②的试管中没有现象发生时，再加入过氧化氢溶液，把带火星的木条伸入试管
有大量气泡产生带火星的木条复燃
氧气是过氧化氢分解产生的，二氧化锰只起加快产生氧气的速率的作用，二氧化锰的化学性质在反应前后没有发生改变
反应物种类

生成物种类

通式
A→B+C+······
特点

举例