化学九年级上册(2024)课题3 制取氧气学案
展开第1课时
一、氧气的工业制法
1.方法:
2.原理:利用 不同。
3.具体过程:在低温下加压,使空气 ,然后 ,液态氮的沸点比液态氧的沸点 , 先蒸发出来,剩下主要是 。
二、氧气的实验室制法
在实验室中,常采用 或 分解等方法制氧气。
三、加热高锰酸钾制氧气
发生装置
收集装置
1.药品:高锰酸钾( 色固体)
2.原理:
文字表达式:
符号表达式:
3.装置:
(1)发生装置:加热固体制气体( 型装置)
(2)收集装置:
= 1 \* GB3 ①排水法收集:依据氧气 溶于水且不与水反应。
= 2 \* GB3 ②向上排空气法收集:依据氧气的 。
4.主要实验步骤:
(1)查:组装仪器,检查 ;
(2)装:把药品装入试管内,平铺在试管底部,管口塞 ,用带导管的单孔橡皮塞塞紧试管口;
(3)定:用铁夹夹持试管,并固定在铁架台上;
(4)点:点燃酒精灯加热(记得先 ,防止试管受热不均破裂);
(5)收:用排水法收集氧气;
(6)移:实验完毕,先把导气管从水槽中移出水面(防止 );
(7)熄:熄灭酒精灯。
可简记为:“茶庄定点收利息”(每个字代表一个步骤:①查②装③定④点⑤收⑥移⑦熄)。
【易错提醒】
(1)试管口 ,防止冷凝水回流到热的试管底部,使试管破裂。
(2)插入试管内的导管只能微露出橡皮塞,不能伸入太长,便于 。
(3)试管口放一团棉花,防止 。
(4)等气泡 放出时再开始收集。
(5)实验结束,先 ,再 。(防止水倒吸回热的试管,使试管炸裂)(6)排水法收集气体时导管伸入 即可,排空气法收集时导管要伸至 ,以便将瓶内空气全部排出。
5.验满方法
(1)用排水法收集:当观察到集气瓶中的水排完,集气瓶口有大量气泡冒出时,证明已收集满。
(2)用向上排空气法收集:将 木条放在 ,若木条复燃,证明已收集满。
6.放置方法: 在桌子上,并盖上 。
一、判断题
(1)工业上可采用分离液态空气法制取氧气( )
(2)工业上采用分离液态空气法获得氧气,是利用空气中各物质的沸点不同的这一性质( )
(3)因为高锰酸钾受热易分解,所以可以用于工业生产氧气( )
(4)分离液态空气得到氧气和氮气的过程中发生了化学反应( )
(5)加热高锰酸钾并用排水法收集氧气,只要导管口有气泡产生就立即收集( )
(6)用高锰酸钾制取氧气时,试管口应向上倾斜,便于气体迅速排出( )
(7)高锰酸钾制取氧气试管内的导管口稍露出胶塞即可,不能伸入太长( )
(8)制取气体时,先检查装置的气密性,后装入药品( )
(9)高锰酸钾制取氧气的文字表达式为:高锰酸钾 锰酸钾+二氧化锰+氧气;( )
(10)用排水法收集氧气时,应立即收集气泡,防止浪费( )
(11)排水法收集气体前,先把导管伸入集气瓶,再点燃酒精灯( )
(12)加热高锰酸钾固体,用排水法收集氧气完毕时,应先熄灭酒精灯,再把导管移出水面。( )
(13)常将带火星的木条放入集气瓶中的方法来检验氧气是否集满( )
(14)用带火星的木条可以检验氧气( )
(15)工业上上利用氧气和氮气的密度不同用分离液态空气法制氧气( )
(16)用高锰酸钾或氯酸钾制取氧气时,试管口要略向下倾斜,是为了防止冷凝水回流到热的试管底部,炸裂试管。( )
(17)高锰酸钾是一种白色的固体。( )
(18)加热高锰酸钾制氧气时,试管口略向下倾斜可防止水槽中水倒流到热的试管底部,炸裂试管。( )
(19)在试管口放一团棉花,防止固体粉末进入导管( )
(20)用高锰酸钾制氧气完全反应后试管中的固体是混合物( )
(21)高锰酸钾制取氧气,水槽中的水变红了,可能是由于试管口未放一团棉花( )
(22)用高锰酸钾制取氧气时,刚开始冒气泡时不立即收集,因为开始冒出的气泡是空气。当气泡连续而均匀地放出时,开始收集氧气。( )
2.工业上制取大量氧气的原理是利用液态氮和液态氧的 不同加以分离,工业上和实验室制取氧气在原理上的本质区别是前者属于 变化,后者属于 变化。
3.用高锰酸钾制取氧气有如下操作步骤(请填写完成空格):
(1)①把试管固定在 上;
② 仪器;
③检查装置的 ;
④装药品;
⑤点燃 ;
⑥用排水集气法收集;
⑦熄灭酒精灯;
⑧把 撤离水面。
(2)生成氧气的文字表达式为 ,该反应属于 反应(填基本反应类型)。
(3)检验氧气的方法: 。
4.某小组用高锰酸钾制取氧气。下图是实验室中常见仪器,回答下列问题。
(1)仪器①的名称是 。
(2)高锰酸钾制取氧气的文字表达式为 。组装氧气的收集装置,可选用 (填序号)。
(3)某同学用排水法收集氧气时,发现水槽中的水变红了,可能是未使用 (填实验用品名称)。若该同学收集的氧气不纯,原因可能是 (写出1点即可)。
5.简要回答下列有关实验室制取氧气操作的问题。
(1)用高锰酸钾制取氧气时,试管口略向下倾斜的原因是 。
(2)排水法开始收集氧气的最佳时刻是 。
(3)停止加热时,要先把导管移出水面,后熄灭酒精灯的原因是 。
(4)用高锰酸钾制取氧气时,要在靠近试管口的部位放一团棉花,其目的是 。
(5)用向上排空气法收集氧气如何验满 。
6.如图是实验室常见的制取气体的装置:
(1)写出仪器名称:① ② ③ ④ 。
(2)实验室采用高锰酸钾制取氧气时,应选择的发生装置是 (填序号,下同),试管口还要塞一团棉花,目的是 。
(3)收集一瓶较为干燥的氧气应选用的收集装置为 (填代号),收集满氧气的集气瓶应 (填“正”或“倒”)放在桌面上,检验氧气是否收集满的方法是 。若用排水法收集氧气时,当观察到气泡 时才开始收集,否则收集的氧气不纯。
(4)在结束实验时应先 ,再 ,其目的是 。
►问题一 工业制取氧气
【典例1】如图是工业上制取液氧的流程图,请回答下列问题。
(提示:氧气的沸点比二氧化碳的沸点低)
(1)流程图中空格①处物质的用途是 (答出一种即可)。
(2)首先蒸发出的气体是氮气,这是因为 。
(3)该生产过程最终得到的“液氧”为 色,该"液氧"并不是纯净物,还含有 (举一种物质)。
(4)请你设计实验区分空气、氧气和二氧化碳三种气体(操作、现象) 。
【解题必备】工业制取氧气的方法是分离液态空气法,利用氮气和氧气的沸点不同,属于物理变化。
【变式1-1】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
【变式1-2】工业上利用分离液态空气法制取氧气的依据是
A.氧气和氮气化学性质不同
B.氧气和氮气密度的不同
C.氧气和氮气在水中溶解性的不同
D.氧气和氮气沸点的不同
►问题二 高锰酸钾制取氧气的规范操作
【典例2】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
【变式2-1】下列有关高锰酸钾制氧气实验中有关实验操作叙述不正确的是
A.实验时,要先检查装置气密性
B.试管口要塞棉花,防止高锰酸钾粉末通过导管进入水槽
C.试管口略向上倾斜
D.加热时,要先预热,再集中加热
【变式2-2】下列有关实验室用高锰酸钾制取氧气的说法错误的是
A.检查气密性时,先将导管浸入水中,再用双手紧握试管
B.拆装置时先熄灭酒精灯,后将导管撤离水面
C.排水法收集氧气时,要等连续均匀冒气泡再将导管伸入集气瓶
D.用向上排空气法收集气体时,导气管口应伸入集气瓶底部
►问题三 高锰酸钾制取氧气的实验操作先后顺序
【典例3】规范的操作是实验成功的关键。在用高锰酸钾制取氧气的实验中,下列操作的先后顺序正确的一项是
A.先将药品装入试管,再检查装置气密性
B.先使试管均匀受热,再对准药品部位加热
C.先将装满气体的集气瓶移出水槽,再盖上玻璃片
D.实验结束后先熄灭酒精灯,再将导管移出水面
【变式3-1】请将“先”、“后”两字分别填入实验室用高锰酸钾制取氧气的操作步骤的恰当空格内,并说明错误操作的后果:
(1) 向试管中加入所需药品, 检查装置的气密性,否则易造成 ;
(2) 均匀加热, 对有药品部位集中加热,否则易 ;
(3)实验结束时,应 熄灭酒精灯, 将导管移出水面,否则易引起 .
【变式3-2】下列关于加热高锰酸钾并用排水法制取氧气的实验中,先后操作正确的是
A.检查装置气密性,先用手握试管外壁,再把导管放入水中
B.实验中,先将导管伸入装满水的集气瓶,后点燃酒精灯
C.点燃酒精灯后,先均匀加热,后集中在放药品的部位加热
D.收集结束,先从水槽中取出集气瓶,后盖上玻璃片
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
2.实验室制取氧气不需要用到的仪器是
A.烧杯B.集气瓶C.导管D.酒精灯
3.实验室用于高锰酸钾制取氧气的下列装置或操作中,错误的是
A. B. C. D.
4.实验室用高锰酸钾加热制取氧气有以下步骤:①加热药品②停止加热③将导管从水槽中取出④检查装置的气密性⑤将药品装入试管中并把装置安装好⑥收集气体正确的操作顺序为
A.④⑤①⑥②③B.④⑤①⑥③②
C.⑤④①⑥②③D.⑤④①⑥③②
5.实验室用高锰酸钾制取氧气时,下列做法错误的是
A.在试管口放一团棉花,防止高锰酸钾粉末进入导管
B.导管口开始有气泡放出时不要立即收集,避免收集到的气体不纯
C.将收集满氧气的集气瓶正放在桌面上
D.实验结束停止加热时,要先熄灭酒精灯,再将导管移出水面
6.下列有关实验室用高锰酸钾制取氧气的操作图示正确的是
A.胶塞塞紧B.加热药品
C.气体验满D.气体收集
7.做实验一定要注意先后顺序,如果先后顺序错误,可能会导致实验失败,甚至产生严重后果。下列有关用高锰酸钾制取氧气的实验操作中,先后顺序正确的是
A.先将高锰酸钾装入试管,再检查装置的气密性
B.加热时,先对试管进行预热,再对准药品部位进行加热
C.先把酒精灯点燃,再把试管固定在铁架台上
D.实验完毕,先熄灭酒精灯,再把导管移出水面
8.实验室用加热高锰酸钾的方法制取氧气,有关操作如下,正确的一项是
A.铁夹应夹在试管底部
B.加热前用酒精灯外焰在试管底部来回移动
C.实验结束时应先熄灭酒精灯
D.实验结束后集气瓶应盖好玻璃片倒放在桌面上
9.如图所示为实验室用高锰酸钾制取氧气的部分操作。其中正确的是
A.检查气密性B.加入固体药品
C.制取氧气D.检验氧气已收集满
10.某小组用高锰酸钾制取氧气。下图是实验室中常见仪器,回答下列问题。
(1)仪器①的名称是 。
(2)高锰酸钾制取氧气的文字表达式为 。组装氧气的收集装置,可选用 (填序号)。
(3)某同学用排水法收集氧气时,发现水槽中的水变红了,可能是未使用 (填实验用品名称)。若该同学收集的氧气不纯,原因可能是 (写出1点即可)。
11.实验室开放日,某化学兴趣小组的同学在老师的指导下,设计了如下实验装置利用高锰酸钾制取氧气。
(1)应选用的发生装置是 (填字母)。该装置需要做出的改进是 ,目的是 。
(2)写出用高锰酸钾制取氧气的文字表达式 。
(3)若收集的氧气不纯,可能的原因是 (写一点即可)
12.小明同学在实验室用高锰酸钾制取氧气,请回答下列问题:
(1)写出仪器①的名称 。
(2)可以选择的发生装置是 (填字母);
(3)由于在相同条件下氧气的密度比空气 ,可以选择D装置进行收集;
(4)如果用E装置收集氧气,当导管口 时(填“开始有气泡放出”或“气泡连续并比较均匀地放出”),再把导管口伸入盛满水的集气瓶。
1.以下能正确地表示工业中大规模生产氧气的过程是
A.二氧化碳氧气
B.空气液态空气氧气
C.高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气(KMnO4K2MnO4+MnO2+O2)
D.过氧化氢水+氧气(H2O2H2O+O2)
2.如图是实验室加热高锰酸钾制取氧气的装置图,下列有关实验操作的分析错误的
A.气密性检查:用手握紧试管,观察到水中导气管有气泡冒出,说明装置不漏气
B.试管口略向下倾斜:防止试管壁上的水流入试管底部,导致试管炸裂
C.加热:直接用酒精灯的内焰对准药品所在位置加热
D.停止加热:先把导管移出水面,再熄灭酒精灯
3.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
4.实验室用制取并用排水集气法收集较纯净的。下列实验操作的先后顺序合理的是
A.检查装置气密性时,先用手握住试管,再将导管的一端伸入水中
B.先向试管中加入固体,再检查装置气密性
C.实验时,先将导管伸入集气瓶中,再点燃酒精灯
D.气体收集完毕后,先将导管移出水面,再熄灭酒精灯
5.如图分别是实验室氧气制备、收集、验满、验证性质的操作,正确的是
A.制取氧气B.收集氧气
C.氧气验满D.铁丝燃烧实验
6.实验室制取O2,下列操作、药品和装置选择不合理的是
A.选择药品B.检查气密性
C.发生装置D.收集装置
7.一氧化氮是汽车尾气中的一种大气污染物,它是无色气体,难溶于水、密度比空气略大,在空气中能与氧气迅速反应生成红棕色的二氧化氮。在实验室中,收集一氧化氮时可选用的收集方法是
A.排水集气法B.向上排空气集所法
C.向下排空气集气法D.排水集气法或向上排空气集气法
8.实验室常用加热高锰酸钾固体制取氧气,现对一定量的高锰酸钾固体进行加热,加热过程中涉及的相关量随时间变化的图象正确的是
A. B. C. D.
9.实验室用高锰酸钾制取氧气的部分实验操作如图所示,其中正确的是
A.装药品B.制备
C.收集D.验满
10.实验室有高锰酸钾、火柴、升降台、药匙、镊子和棉花及如图仪器,请回答下列问题并填写相关空白。
(1)利用如图仪器及药品能制取的气体是 ,发生反应的文字表达式为 ,制取这种气体需要的仪器编号有 ;
(2)仪器g在一般实验中的用途为 ,在常温或加热时使用;
(3)用排水法收集所得气体,当观察到导管口气泡连续且均匀放出时,开始收集,气体逸出的原因是由于试管内温度升高且 ,使试管内压强 ,大于外界压强,在压强差的作用下,气体逸出;
(4)待集气瓶里的水排完以后,接下来的操作是:在水面下用玻璃片盖住瓶口,小心地把集气瓶移出水槽, 放在桌子上。(填“正”或“倒”)
11.如图是实验室制取并收集气体的实验装置图。请回答下列问题:
(1)仪器名称:a ;b 。
(2)用高锰酸钾制取氧气的发生装置是 (填字母,下同),若要收集到较干燥的氧气可选用收集装置是
(3)能用E装置收集氧气的原因是 ,当观察到 时,说明氧气已收集满,在 用玻璃片盖住瓶口,取出 放(填“正”或“倒”)在实验桌上。
12.如图是气体制取的部分实验装置,请回答下列问题。
(1)装置B中仪器a的名称是 。
(2)实验室用高锰酸钾制取并收集一瓶较纯净的O2,应选用的装置组合是 (填字母序号)。
(3)检验集气瓶内收集的气体是否为氧气的方法是 。
(4)若用装置F收集一瓶CH4,气体应从 (填“b”或“c”)端通入。
一、氧气的工业制法
1.方法:分离液态空气法
2.原理:利用液态氧和液态氮的沸点不同。
3.具体过程:在低温下加压,使空气液化,然后升温,液态氮的沸点比液态氧的沸点低,氮气先蒸发出来,剩下主要是液氧。
二、氧气的实验室制法
在实验室中,常采用高锰酸钾或过氧化氢分解等方法制氧气。
三、加热高锰酸钾制氧气
发生装置
收集装置
1.药品:高锰酸钾(暗紫色固体)
2.原理:
加热
文字表达式:高锰酸钾 锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气
△
符号表达式: KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑
3.装置:
(1)发生装置:加热固体制气体(固体加热型装置)
(2)收集装置:
= 1 \* GB3 ①排水法收集:依据氧气不易溶于水且不与水反应。
= 2 \* GB3 ②向上排空气法收集:依据氧气的密度比空气略大。
4.主要实验步骤:
(1)查:组装仪器,检查装置的气密性;
(2)装:把药品装入试管内,平铺在试管底部,管口塞一小团棉花,用带导管的单孔橡皮塞塞紧试管口;
(3)定:用铁夹夹持试管,并固定在铁架台上;
(4)点:点燃酒精灯加热(记得先预热,防止试管受热不均破裂);
(5)收:用排水法收集氧气;
(6)移:实验完毕,先把导气管从水槽中移出水面(防止水倒吸回热的试管,使试管炸裂);
(7)熄:熄灭酒精灯。
可简记为:“茶庄定点收利息”(每个字代表一个步骤:①查②装③定④点⑤收⑥移⑦熄)。
【易错提醒】
(1)试管口略向下倾斜,防止冷凝水回流到热的试管底部,使试管破裂。
(2)插入试管内的导管只能微露出橡皮塞,不能伸入太长,便于气体的导出。
(3)试管口放一团棉花,防止试管内粉末进入导管。
(4)等气泡连续均匀放出时再开始收集。
(5)实验结束,先把导气管从水槽中移出水面,再熄灭酒精灯。(防止水倒吸回热的试管,使试管炸裂)(6)排水法收集气体时导管伸入集气瓶口即可,排空气法收集时导管要伸至集气瓶底部,以便将瓶内空气全部排出。
5.验满方法
(1)用排水法收集:当观察到集气瓶中的水排完,集气瓶口有大量气泡冒出时,证明已收集满。
(2)用向上排空气法收集:将带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃,证明已收集满。
6.放置方法:正放在桌子上,并盖上毛玻璃片。
一、【答案】(1) √ (2) √ (3) × (4) × (5) × (6) × (7)√ (8) √ (9) √ (10) × (11) × (12)× (13) × (14)√ (15) × (16)√ (17) × (18) √ (19)√ (20) √ (21) √ (22) √
2.【答案】 沸点 物理 化学
3.【答案】(1) 铁架台 组装 气密性 酒精灯 导管
(2) 分解
(3)将带火星的木条伸入集气瓶中,若木条复燃,则说明为氧气
4.【答案】(1)烧杯
(2) ②④⑤或③⑤
(3) 棉花 未等气泡连续均匀冒出就开始收集
5.【答案】(1)防止冷凝水回流炸裂试管
(2)当导管口泡均匀冒出时
(3)防止倒吸
(4)防止加热时高锰酸钾粉末进入导管
(5)将带火星的小木条放在集气瓶口,若小木条复燃,则集满
6.【答案】(1) 试管 酒精灯 集气瓶 水槽
(2) A 为了防止加热时试管内的粉末状物质进入导管
(3) D 正 将带火星的木条放在集气瓶口,如果复燃,证明集气瓶内已充满氧气 连续、均匀的冒出
(4) 撤离导管 熄灭酒精灯 防止水倒流引起试管炸裂
►问题一 工业制取氧气
【典例1】【答案】(1)做保护气
(2)氮气的沸点比氧气的沸点低
(3) 淡蓝 稀有气体(合理即可)
(4)用燃烧的小木条分别伸入三瓶无色无味的气体中,若小木条燃烧更旺的是氧气,木条燃烧无明显变化的是空气,木条熄灭的是二氧化碳
【变式1-1】【答案】D
【变式1-2】【答案】D
►问题二 高锰酸钾制取氧气的规范操作
【典例2】【答案】B
【变式2-1】【答案】C
【变式2-2】【答案】B
►问题三 高锰酸钾制取氧气的实验操作先后顺序
【典例3】【答案】B
【变式3-1】【答案】(1) 后 先 浪费药品、制取氧气纯度低
(2) 先 后 引起试管炸裂
(3) 后 先 试管炸裂
【变式3-2】【答案】C
1.【答案】B
2.【答案】A
3.【答案】D
4.【答案】B
5.【答案】D
6.【答案】D
7.【答案】B
8.【答案】B
9.【答案】A
10.【答案】(1)烧杯
(2) ②④⑤或③⑤
(3) 棉花 未等气泡连续均匀冒出就开始收集
11.【答案】(1) A 在试管口放一团棉花 防止固体粉末进入导管
(2)
(3)刚出现气泡就开始收集或装置气密性不好
12.【答案】(1)试管
(2)A
(3)大
(4)气泡连续并比较均匀地放出
1.【答案】B
2.【答案】C
3.【答案】B
4.【答案】D
5.【答案】A
6.【答案】C
7.【答案】A
8.【答案】D
9.【答案】C
10.【答案】(1) 氧气 高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气 a、c、d、e、f、g
(2)用作少量试剂的反应容器
(3) 气体增多 增大
(4)正
11.【答案】(1) 集气瓶 水槽
(2) A C
(3) 氧气不易溶于水 瓶口有大气泡向外冒出 水中 正
12.【答案】(1)锥形瓶
(2)AE
(3)将带火星的木条伸入集气瓶内,若木条复燃,说明气体是氧气
(4)b
1.知道氧气的工业制法。
2.掌握实验室用高锰酸钾制取氧气的原理、装置、步骤、注意事项等。
3.初步了解实验室制取气体的一般思路。
重点:
实验室用高锰酸钾制取氧气的原理、装置和基本操作。
难点:
实验室用高锰酸钾制取氧气的原理、装置和基本操作。
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