新人教版九年級化學上冊例題精講：第2單元 課題3制取氧氣

課題3制取氧氣答案：(1)高錳酸鉀錳酸鉀二氧化錳氧氣(2)加熱固體(3)排水法(或向上排空氣法)(4)氯酸鉀氯化鉀氧氣(5)過氧化氫水氧氣(6)固體液體(常溫)(7)物理(8)化學反應(yīng)速率(9)質(zhì)量不變(10)化學性質(zhì)1實驗室加熱高錳酸鉀制取氧氣(1)實驗藥品高錳酸鉀(暗紫色固體，俗稱灰錳氧或PP粉)。(2)反應(yīng)原理高錳酸鉀錳酸鉀二氧化錳氧氣。(3)發(fā)生裝置加熱法制取氧氣，反應(yīng)物都是固體，反應(yīng)條件是加熱，發(fā)生裝置如圖所示。談重點 高錳酸鉀制氧氣時管口略向下傾斜，管口放一團棉花的原因(1)試管口應(yīng)略向下傾斜，防止加熱時冷凝水回流到熱的試管底部，引起試管炸裂。(2)用高錳酸鉀制取氧氣時，試管口部應(yīng)放一團棉花，以防止加熱時高錳酸鉀粉末進入導(dǎo)管，造成堵塞。(4)收集裝置可根據(jù)氧氣的密度和溶解性來確定收集裝置(如圖，A為排水法，B為向上排空氣法)。(5)實驗步驟實驗步驟操作方法及注意事項檢查裝置氣密性將導(dǎo)管一端浸入水中，用手緊握試管外壁，若水中導(dǎo)管口有氣泡冒出，松開手一會兒，導(dǎo)管口形成一段水柱，說明裝置不漏氣藥品裝入試管按固體藥品的取用方法，將固體裝入試管，平鋪在試管底部。試管口部要塞一團棉花將試管固定在鐵架臺上鐵夾夾在試管的中上部，試管口略向下傾斜，防止冷凝水回流，試管炸裂點燃酒精燈加熱先使酒精燈火焰在試管下方來回移動，讓試管均勻受熱，然后對準試管中藥品部位處加熱排水法(或向上排空氣法)收集氧氣集氣瓶內(nèi)裝滿水，不留氣泡，當導(dǎo)管口產(chǎn)生連續(xù)氣泡時才開始收集收集完畢，撤出導(dǎo)管導(dǎo)管不離開水槽，不能熄滅酒精燈熄滅酒精燈撤離導(dǎo)管后才能熄滅酒精燈“檢查裝置氣密性的方法點技巧 用高錳酸鉀制取氧氣的步驟記憶口訣用高錳酸鉀或氯酸鉀制氧氣的實驗步驟可簡記為“查、裝、定、點、收、離、熄”。(6)檢驗將帶火星的木條伸入集氣瓶內(nèi)，若木條復(fù)燃，證明該氣體是氧氣。(7)驗滿用排水法收集到的氧氣，無需驗滿。對用向上排空氣法收集到的氧氣，驗滿時，應(yīng)將帶火星的木條放到集氣瓶口部，若木條復(fù)燃，證明氧氣已充滿集氣瓶。辨誤區(qū) 氧氣的驗證與驗滿驗證與驗滿的操作不同。驗證是確定氣體是否是氧氣；驗滿是指在知道氣體是氧氣的前提下，檢驗它是否已充滿集氣瓶?！纠?】實驗室用如圖所示裝置，通過加熱高錳酸鉀制取氧氣。請你回答下列問題：(1)實驗室用高錳酸鉀制取氧氣的化學反應(yīng)文字表達式是_。(2)該裝置試管中蓬松的棉花團的作用是_；實驗結(jié)束時先將導(dǎo)管移出水面，再熄滅酒精燈的目的是防止_。(3)某同學用加熱高錳酸鉀的方法制取氧氣，當實驗結(jié)束時，發(fā)現(xiàn)試管炸裂了，請分析引起試管破裂的三個原因：_；_；_。解析：(1)書寫化學反應(yīng)文字表達式時要正確寫出反應(yīng)物、生成物和反應(yīng)條件。(2)高錳酸鉀是粉末狀物質(zhì)，加熱時反應(yīng)較快，試管口放一團棉花，目的是防止高錳酸鉀粉末被氧氣氣流吹入導(dǎo)氣管。實驗結(jié)束時，要先將導(dǎo)管移出水面，然后再熄滅酒精燈，目的是防止因試管內(nèi)壓強降低，水槽中的水沿導(dǎo)管倒吸到熱試管中，造成試管炸裂。(3)該實驗中若操作不規(guī)范，如加熱時沒有先預(yù)熱，試管外壁有水，試管觸及焰心，試管口沒有略向下傾斜，實驗結(jié)束時沒有先將導(dǎo)管移出水面就熄滅了酒精燈等，都可能引起試管炸裂。答案：(1)高錳酸鉀錳酸鉀二氧化錳氧氣(2)防止氧氣氣流把高錳酸鉀小顆粒吹入導(dǎo)管，堵塞導(dǎo)管，或進入水槽，把水染成紫紅色水倒流回試管，炸裂試管(3)沒有先將導(dǎo)管從水槽中取出便停止加熱，使水倒吸到熱試管中加熱時，試管口沒有略朝下傾斜，導(dǎo)致冷凝水倒流到試管底部試管外壁有水，未擦干即加熱未預(yù)熱試管底部觸及燈芯加熱(答案合理即可)2分解過氧化氫溶液制取氧氣(1)分解過氧化氫溶液制取氧氣的實驗探究實驗操作實驗現(xiàn)象步驟中帶火星的木條不復(fù)燃，試管內(nèi)無氣泡產(chǎn)生；步驟中有大量氣泡產(chǎn)生；步驟中帶火星的木條復(fù)燃實驗結(jié)論在二氧化錳的催化作用下，過氧化氫分解，產(chǎn)生氧氣?；瘜W反應(yīng)文字表達式：過氧化氫水氧氣(2)實驗室利用過氧化氫制取氧氣根據(jù)反應(yīng)物狀態(tài)和反應(yīng)條件選擇發(fā)生裝置。用過氧化氫溶液與二氧化錳混合制取氧氣，過氧化氫溶液是無色液體，二氧化錳是黑色粉末狀固體，反應(yīng)條件是常溫，無需加熱，因此發(fā)生裝置可選用如圖中A或B或C裝置。說明：上述三個發(fā)生裝置中，裝置B、C與A相比，優(yōu)點是B、C便于隨時添加過氧化氫溶液；裝置C與B相比，優(yōu)點是C可通過調(diào)節(jié)分液漏斗的活塞來控制滴加過氧化氫溶液的量，從而控制反應(yīng)速率。根據(jù)氧氣的溶解性和密度選擇收集裝置a由于氧氣不易溶于水且不與水發(fā)生反應(yīng)，故欲制取較純凈的氧氣時，需采用排水法收集，如圖A；b由于氧氣的密度比空氣的密度大，故欲制取較干燥的氧氣時，需采用向上排空氣法收集，如圖B。談重點 向上排空氣法收集氧氣時應(yīng)注意什么用向上排空氣法收集氧氣時，導(dǎo)氣管應(yīng)伸入集氣瓶底部，以便于排盡集氣瓶中的空氣。實驗步驟a檢查裝置的氣密性。如圖，先在分液漏斗中注入水，蓋緊塞子，將導(dǎo)管的末端放入水中，用熱毛巾捂住錐形瓶，看導(dǎo)管口是否有氣泡逸出。若有氣泡逸出，說明氣密性好。b向錐形瓶中加入二氧化錳固體。c塞好帶有長頸漏斗(或分液漏斗)和導(dǎo)管的雙孔塞。d向分液漏斗中加入過氧化氫溶液。e用排水法收集氣體。如果選擇長頸漏斗，應(yīng)注意什么問題？長頸漏斗的下端管口一定要伸到液面以下，以防產(chǎn)生的氣體從長頸漏斗口逸出。析規(guī)律 排水法、向上排空氣法的優(yōu)缺點用排水法收集到的氧氣較純凈，但不干燥；用向上排空氣法收集到的氧氣較干燥，但不純凈。(3)實驗室利用氯酸鉀制取氧氣在實驗室里還可以通過加熱混有二氧化錳的氯酸鉀固體制取氧氣，除生成氧氣外，同時還有一種叫氯化鉀的物質(zhì)生成。二氧化錳在這一個反應(yīng)中也是催化劑。氯酸鉀氯化鉀氧氣【例2】過氧化氫溶液在二氧化錳的催化下能迅速分解成氧氣和水。分液漏斗可以通過調(diào)節(jié)活塞控制液體滴加速度。甲、乙兩位同學要選用下圖所示裝置，用過氧化氫溶液和二氧化錳制取氧氣，試回答下列問題：(1)分液漏斗中應(yīng)放入的物質(zhì)是_，錐形瓶中應(yīng)放入的物質(zhì)是_。反應(yīng)文字表達式是_。(2)甲、乙兩位同學在制取氧氣時，都選擇A裝置作為氣體的發(fā)生裝置，但他們收集氣體的裝置不同，實驗后對比知道，甲收集的氣體純度比乙高，則甲選擇_裝置收集氧氣，乙選擇_裝置收集氧氣。(填字母)(3)甲同學選擇該裝置收集氧氣的依據(jù)是_。(4)乙同學選擇該裝置收集氧氣的依據(jù)是_。(5)裝置A中反應(yīng)劇烈，據(jù)此提出實驗安全注意事項是_(填序號)。A控制液體的滴加速度B用體積小的錐形瓶C加熱反應(yīng)物解析：液體由分液漏斗加入，固體由錐形瓶口部加入。由于氧氣不易溶于水，可用排水法收集，且用排水法收集到的氧氣不含空氣，較純凈；由于氧氣的密度比空氣大，可用向上排空氣法收集氧氣，但用排空氣法收集的氧氣不如排水法收集到的氧氣純凈。A中通過調(diào)節(jié)分液漏斗的活塞，可控制過氧化氫溶液的滴加速度，從而控制反應(yīng)速率，得到平穩(wěn)的氧氣流。答案：(1)過氧化氫溶液二氧化錳過氧化氫水氧氣(2)DB(3)氧氣不易溶于水(4)氧氣的密度比空氣的密度大(5)A3催化劑及催化作用(1)概念概念描述催化劑在化學反應(yīng)里能改變其他物質(zhì)的化學反應(yīng)速率，而本身的質(zhì)量和化學性質(zhì)在化學反應(yīng)前后都沒有發(fā)生變化的物質(zhì)叫做催化劑(又叫觸媒)催化作用催化劑在化學反應(yīng)中所起的作用(2)特點催化劑概念的要點可概括為“一變”“兩不變”?！耙蛔儭笔侵复呋瘎┠芨淖兤渌镔|(zhì)的化學反應(yīng)速率。這里的“改變”包括加快和減慢，也就是說，有時用催化劑是為了加快反應(yīng)速率，有時是為了減慢反應(yīng)速率。“兩不變”是指催化劑的質(zhì)量和化學性質(zhì)在化學反應(yīng)前后沒有改變。辨誤區(qū) 正確理解催化劑概念應(yīng)注意什么催化劑不一定都加快反應(yīng)速率。有些加快反應(yīng)速率，有些減慢反應(yīng)速率。催化劑的化學性質(zhì)不變，并不意味著物理性質(zhì)不變。催化劑是針對某具體反應(yīng)而言，有選擇性。沒有催化劑，并不意味著反應(yīng)不能發(fā)生。同一反應(yīng)的催化劑可能有多種。如硫酸銅溶液、二氧化錳都是過氧化氫分解的催化劑?！纠?】下列有關(guān)催化劑的敘述不正確的是()A催化劑在化學變化中起催化作用B催化劑只能加快化學反應(yīng)速率C催化劑在化學反應(yīng)前后質(zhì)量和化學性質(zhì)不變D用過氧化氫制氧氣可用二氧化錳作催化劑解析：A催化劑對化學變化起催化作用B催化劑可能加快也可能減慢化學反應(yīng)速率，但質(zhì)量和化學性質(zhì)不變CD二氧化錳能加快過氧化氫的分解答案：B4氧氣的工業(yè)制法(1)原料：空氣(空氣中約含有21%的氧氣，是制取氧氣廉價易得的原料)。(2)原理：液態(tài)空氣中的氮氣與氧氣的沸點不同。氮氣的沸點低于氧氣，加熱時先汽化出氮氣。(3)過程：分離液態(tài)空氣，其過程簡單表示如下：空氣液態(tài)空氣(4)貯存：貯存在藍色鋼瓶中。分離液態(tài)空氣制氧氣是分解反應(yīng)嗎？不是。因為操作前后，沒有新物質(zhì)生成，屬于物理變化，不屬于分解反應(yīng)。析規(guī)律 工業(yè)生產(chǎn)氣體需考慮的因素工業(yè)生產(chǎn)需考慮原料是否易得、價格是否便宜、成本是否低廉、能否用于大量生產(chǎn)及對環(huán)境的影響等因素?！纠?】下列變化中不屬于化學變化的是()A加熱高錳酸鉀制氧氣B氧氣使帶火星的木條復(fù)燃C工業(yè)上用分離空氣法制氧氣D過氧化氫和二氧化錳混合解析：化學變化產(chǎn)生了新物質(zhì)。高錳酸鉀不含氧氣，加熱后產(chǎn)生氧氣；氧氣使帶火星的木條復(fù)燃時產(chǎn)生二氧化碳等；過氧化氫和二氧化錳混合產(chǎn)生氧氣，故A、B、D都發(fā)生了化學變化。工業(yè)上因分離空氣法制氧氣，沒產(chǎn)生新物質(zhì)，不屬于化學變化。答案：C5分解反應(yīng)(1)概念：由一種反應(yīng)物生成兩種或兩種以上其他物質(zhì)的反應(yīng)，叫做分解反應(yīng)。(2)特點：“一變多”，表達式為XAB(3)判斷：判斷分解反應(yīng)的依據(jù)是看反應(yīng)物、生成物的種數(shù)。反應(yīng)物是一種的一般是分解反應(yīng)；反應(yīng)物不是一種的，一定不是分解反應(yīng)?！纠?】下列反應(yīng)中，屬于分解反應(yīng)的是()A酒精氧氣二氧化碳水B紅磷氧氣五氧化二磷C氧化汞汞氧氣D乙炔氧氣二氧化碳水解析：分解反應(yīng)的特征是“一變多”，反應(yīng)物只有一種。A、B、D的反應(yīng)物都是兩種；C的反應(yīng)物是一種，符合“一變多”特征。答案：C6化合反應(yīng)與分解反應(yīng)的比較類型分解反應(yīng)化合反應(yīng)定義由一種反應(yīng)物生成兩種或兩種以上物質(zhì)的反應(yīng)由兩種或兩種以上物質(zhì)生成一種物質(zhì)的反應(yīng)表達式XABABX反應(yīng)物一種兩種或兩種以上生成物兩種或兩種以上一種特點一變多多變一舉例過氧化氫水氧氣鎂氧氣氧化鎂談重點 化合反應(yīng)與分解反應(yīng)化合反應(yīng)、分解反應(yīng)都屬于化學反應(yīng)的基本類型。判斷化合反應(yīng)、分解反應(yīng)的依據(jù)是反應(yīng)物、生成物種數(shù)。生成物是一種的一般屬于化合反應(yīng)；反應(yīng)物是一種的反應(yīng)一般屬于分解反應(yīng)。7加熱高錳酸鉀制取氧氣實驗的操作要點操作要點原因固定試管時試管口應(yīng)略向下傾斜防止加熱時冷凝水倒流，試管炸裂試管內(nèi)的導(dǎo)管不宜太長過長不利于排凈空氣，且不利于氣體導(dǎo)出試管口部放一團棉花防止加熱時高錳酸鉀粉末吹入導(dǎo)管當導(dǎo)管口連續(xù)均勻地冒出氣泡時再收集反應(yīng)剛開始，冒出的氣泡是空氣收集氧氣時，導(dǎo)管應(yīng)伸入集氣瓶底部便于排凈空氣，收集到較純凈的氧氣實驗結(jié)束后，先從水槽中移走導(dǎo)管，后熄滅酒精燈防止水槽中的水倒吸到熱的試管中，導(dǎo)致試管炸裂【例61】下列反應(yīng)有一種與其他三種反應(yīng)類型不同，它是()A銅氧氣二氧化碳水堿式碳酸銅B二氧化碳水碳酸C高錳酸鉀加熱錳酸鉀二氧化錳氧氣D碳氧氣二氧化碳解析：根據(jù)反應(yīng)物、生成物的種數(shù)可迅速作出判斷。反應(yīng)物是一種，生成物是多種的一定屬于分解反應(yīng)；反應(yīng)物是多種，生成物是一種的一定屬于化合反應(yīng)。A由四種物質(zhì)生成一種物質(zhì)，屬于化合反應(yīng)；B由兩種物質(zhì)生成一種物質(zhì)，屬于化合反應(yīng)；C由一種物質(zhì)生成三種物質(zhì)，屬于分解反應(yīng)；D由兩種物質(zhì)生成一種物質(zhì)，屬于化合反應(yīng)。顯然A、B、D的反應(yīng)類型相同，選C。答案：C【例62】下列反應(yīng)中，既不屬于分解反應(yīng)，又不屬于化合反應(yīng)的是()A氯酸鉀氯化鉀氧氣B鐵氧氣四氧化三鐵C碳酸鈣氧化鈣二氧化碳D乙炔氧氣二氧化碳水解析：化合反應(yīng)的特點是“多變一”，分解反應(yīng)的特點是“一變多”。A、C為“一變多”，屬于分解反應(yīng)；B為“多變一”，屬于化合反應(yīng)；D既不是“多變一”又不是“一變多”，故D既不是化合反應(yīng)，又不是分解反應(yīng)。答案：D【例71】下列實驗室制取氧氣的操作不正確的是()A裝藥品前檢查裝置的氣密性B導(dǎo)管口開始有氣泡冒出時，不宜立即收集氣體C停止加熱時，應(yīng)先把導(dǎo)管移出水面，然后再熄滅酒精燈D收集滿氧氣的集氣瓶從水槽中取出后倒放在桌面上解析：A在有氣體產(chǎn)生或參與反應(yīng)的實驗裝置中，通常先檢查裝置的氣密性，防止漏氣B反應(yīng)開始時冒出的氣體是空氣，氣泡均勻冒出后才能收集到較純凈的氧氣C先熄滅酒精燈會使水倒流引起試管炸裂D氧氣的密度大于空氣，故收集滿氧氣后，集氣瓶應(yīng)該正放在桌面上答案：D【例72】小倩用加熱高錳酸鉀制取氧氣并用排水法收集氧氣時，發(fā)現(xiàn)水槽內(nèi)的水變成了紅色，請你幫她分析，產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因是()A試管口略向下傾斜續(xù)表B用酒精燈的外焰加熱C試管口未放一團棉花D沒有進行均勻加熱解析：高錳酸鉀是粉末狀固體，若試管口不放棉花，很容易被吹入導(dǎo)管，從而進入水槽，使水槽內(nèi)的水變紅。答案：C8實驗室制取氣體時對實驗裝置的選擇實驗裝置分為發(fā)生裝置和收集裝置，選擇實驗裝置應(yīng)綜合考慮多種因素。(1)發(fā)生裝置的選擇決定于反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)的條件。例如，用高錳酸鉀或氯酸鉀制氧氣時反應(yīng)物都是固體，都需要加熱，故應(yīng)用相同裝置“固(或固固)加熱型”。用過氧化氫制氧氣時，過氧化氫是液體且不需加熱，發(fā)生裝置與上述裝置不同，應(yīng)用“固液常溫型”。(2)收集裝置的選擇決定于被收集氣體的密度和溶解性。不易溶于水(或難溶于水)且不與水發(fā)生反應(yīng)的氣體，可用排水法收集；氣體的密度跟空氣的密度接近且難溶于水的氣體，一般采用排水法收集。不與空氣發(fā)生反應(yīng)且密度比空氣大的氣體，可用向上排空氣法收集；不與空氣發(fā)生反應(yīng)且密度比空氣小的氣體，可用向下排空氣法收集?！纠?】(實驗綜合題)實驗室中，利用下列裝置可以制取一些氣體，請回答下列問題：(1)寫出帶標號的儀器的名稱：_，_。(2)向氣體發(fā)生裝置內(nèi)加入藥品前，應(yīng)該進行的操作是_。(3)實驗室若用高錳酸鉀制取氧氣，選擇的發(fā)生裝置是_，文字表達式為_。(4)乙炔又稱電石氣，是一種無色、無味、密度比空氣略小，不溶于水的氣體。實驗室用電石(固體)與水反應(yīng)制取乙炔。你認為制取乙炔應(yīng)選擇的發(fā)生裝置是_，收集裝置是_。解析：本題綜合考查了實驗室制取氧氣的儀器、步驟、裝置的選取、原理。在氣體的制取中一定要檢查裝置的氣密性，防止裝置漏氣。(3)實驗室用高錳酸鉀制取氧氣，高錳酸鉀是固體，且反應(yīng)需要加熱，故應(yīng)選擇A裝置。(4)用電石和水制取乙炔氣體，是固體和液體之間的反應(yīng)，且反應(yīng)不需要加熱，故選用發(fā)生裝置B。生成物乙炔密度比空氣略小，不能選用排空氣法收集；由于不溶于水，可選用收集裝置E。答案：(1)鐵架臺集氣瓶(2)檢查裝置的氣密性(3)A高錳酸鉀錳酸鉀二氧化錳氧氣(4)BE9