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制取氧氣 知識(shí)梳理 1．實(shí)驗(yàn)室制氧氣 （1）在實(shí)驗(yàn)室里可用________溶液來制取氧氣 ①原理：（用文字表達(dá)式來表示） 過氧化氫 實(shí)驗(yàn)探究二氧化錳的作用：
若在實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)確稱出二氧化錳的質(zhì)量,，實(shí)驗(yàn)后將二氧化錳回收,、干燥、再稱量,，會(huì)發(fā)現(xiàn)它的質(zhì)量__________改變,。 結(jié)論：二氧化錳可使過氧化氫溶液在常溫下迅速分解，作催化劑,。 催化劑：在化學(xué)反應(yīng)中能改變反應(yīng)速率,，但本身的________和________在反應(yīng)前后都沒有發(fā)生變化的物質(zhì)。 ②實(shí)驗(yàn)裝置（發(fā)生裝置,、收集裝置）： Ⅰ.發(fā)生裝置的選擇：由于過氧化氫是________,，二氧化錳是________，且反應(yīng)不需要________,，故采用錐形瓶作為反應(yīng)容器,，配雙孔膠塞，一孔插入分液漏斗,，另一孔插入導(dǎo)管,。 Ⅱ.收集裝置的選擇：由于氧氣不易溶于水且不和水反應(yīng)，故要制取較純凈的氣體,，需采用________法,。又由于氧氣的密度比空氣的平均密度大，故要制取較干燥的氣體時(shí),，需采用排________空氣法,。 圖2-8 ③檢驗(yàn)方法： 將帶火星的木條伸入集氣瓶中,，如果,，說明該瓶?jī)?nèi)的氣體是氧氣。 ④驗(yàn)滿方法： Ⅰ.用排水法收集時(shí),，當(dāng)氣泡從_______冒出時(shí),，說明該瓶?jī)?nèi)的氣體已滿。 Ⅱ.用向上排空氣法收集時(shí),，將帶火星的木條放在_______處,，如果木條復(fù)燃，說明該瓶?jī)?nèi)的氣體已滿,。 ⑤實(shí)驗(yàn)步驟： Ⅰ.檢查裝置的_______； Ⅱ.加藥品（先加固體,，后加液體）,； Ⅲ.組裝裝置； Ⅳ.收集氧氣,。 (2)在實(shí)驗(yàn)室中也可以用高錳酸鉀 ①原理：高錳酸鉀 ②實(shí)驗(yàn)裝置（發(fā)生裝置,、收集裝置）： 圖2-9 ③實(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀制取氧氣并用排水法收集的步驟。 實(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀制取氧氣并用排水法收集 答案：（1）①過氧化氫 水 氧氣 沒有 質(zhì) ②液體 固體 加熱 排水 向上 ③木條復(fù)燃 ④集氣瓶外 集氣瓶口 ⑤氣密性 (2)①錳酸鉀 二氧化錳 ③氣密性 藥品 水槽中取出 2.氧氣的工業(yè)制法 工業(yè)上采用_____________的方法獲得,。 答案：分離液態(tài)空氣 3.分解反應(yīng) 由________生成________________________________的化學(xué)反應(yīng),，叫做分解反應(yīng),。 答案：一種反應(yīng)物 兩種或兩種以上其他物質(zhì) 疑難突破 怎樣選擇制取氣體的發(fā)生裝置？[來源:學(xué).科.網(wǎng)] 剖析：確定實(shí)驗(yàn)的發(fā)生裝置主要依據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件。①利用固體物質(zhì)加熱制取氣體的發(fā)生裝置用如圖2-10中左圖所示,。②如果反應(yīng)物是液體和固體而且不需加熱制取氣體時(shí)發(fā)生裝置可采如圖2-10中右圖所示,。 圖2-10 問題探究 問題 如圖所示,，通常狀況下,，氨氣是一種無色、有刺激性氣味的氣體,，密度比空氣小,，極易溶于水，形成的溶液是氨水,。實(shí)驗(yàn)室常用加熱氯化銨和消石灰的固體混合物制取氨氣，請(qǐng)完成下列問題： (1)實(shí)驗(yàn)室制取氨氣的發(fā)生裝置應(yīng)選擇什么發(fā)生裝置,？ (2)收集氨氣,，應(yīng)采用的裝置是什么？ [來源:Z&xx&k.Com] 探究：確定實(shí)驗(yàn)的發(fā)生裝置主要依據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件,。若反應(yīng)物是固體和固體,，而且需要加熱，就采用高錳酸鉀制氧 而收集裝置的選擇主要依據(jù)生成物的性質(zhì),，如密度是否比空氣大，是否溶于水等,。難溶于水或不易溶于水且不與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的氣體適用于排水集氣法,；密度比空氣大且不與空氣中任何成分反應(yīng)的氣體適用于向上排空氣法；密度比空氣小且不與空氣中任何成分反應(yīng)的氣體適用于向下排空氣法。 典題精講 例1 下列關(guān)于催化劑的敘述正確的是（ ） A.能加快物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率的是催化劑,，減慢化學(xué)反應(yīng)速率的不是催化劑 B.加入二氧化錳可以使過氧化氫產(chǎn)生更多的氧氣 C.催化劑在催化過程中所有的性質(zhì)不變 D.同一個(gè)反應(yīng)可以選用不同的催化劑 思路解析：對(duì)催化劑概念的理解是出錯(cuò)率最多的地方,，很多同學(xué)往往把握不住催化劑定義的實(shí)質(zhì)。根據(jù)催化劑的定義可知：“改變其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率”,，“改變”既包括“加快”,，也包括“減慢”之意，故A不對(duì),；在化學(xué)反應(yīng)中,，催化劑只能“改變其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率 答案：D 例2 從安全、環(huán)保,、節(jié)能,、簡(jiǎn)便等方面考慮，實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的最佳方法是（ ） A．通電使水分解：水 B.過氧化氫催化分解：過氧化氫 C.高錳酸鉀加熱分解：高錳酸鉀加熱錳酸鉀 D.氯酸鉀和催化劑加熱分解：氯酸鉀 思路解析：實(shí)驗(yàn)室不用給水通電分解產(chǎn)生氧氣的方法,，成本高,，速度慢。利用高錳酸鉀和氯酸鉀制取氧氣時(shí),，需要加熱，且還產(chǎn)生錳酸鉀,、氯化鉀等物質(zhì),，不如用過氧化氫催化分解，除產(chǎn)生氧氣外就是水,，不污染,，且操作簡(jiǎn)便。 答案：B 知識(shí)導(dǎo)學(xué) 重點(diǎn)掌握氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法的反應(yīng)原理和儀器裝置,，能夠按照操作步驟制取氧氣,。 二氧化錳作催化劑是反應(yīng)條件之一，故寫在箭頭的上方,。 學(xué) ①催化劑能改變其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率,，這里的“改變”包括加快或減慢兩種含義。 ②催化劑的化學(xué)性質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)前后沒有改變,，但是物理性質(zhì)可能改變,。 ③催化劑是針對(duì)具體的反應(yīng)而言的，如二氧化錳在過氧化氫分解制取氧氣時(shí),，能夠起催化作用,，是催化劑；但二氧化錳不是所有化學(xué)反應(yīng)的催化劑,。 ④在某個(gè)化學(xué)反應(yīng)中,，可以選擇不同的物質(zhì)作為催化劑。如利用過氧化氫分解制取氧氣時(shí),，既可以選擇二氧化錳作為催化劑,，也可以選擇氧化鐵、硫酸銅溶液作催化劑,。 ⑤催化劑并不能增加產(chǎn)物的質(zhì)量,。 ⑥催化劑可簡(jiǎn)單地理解為“一變二不變”。一變是指能改變其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率,，這里的“改變”包括加快或減慢兩種含義,；二不變是指本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)前后都沒有改變，但是物理性質(zhì)可能改變,。 收集裝置的選擇方法： 主要依據(jù)生成物的性質(zhì),，如密度是否比空氣大，是否溶于水等,。 ①排水集氣法：適用于難溶于水或不易溶于水且不與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的氣體,。此法收集的氣體較為純凈；當(dāng)有大氣泡從集氣瓶口邊緣冒出時(shí),，表明氣體已收集滿,。 ②向上排空氣法：適用于相同狀況下，密度比空氣大且不與空氣中任何成分反應(yīng)的氣體,。 ③向下排空氣法：適用于相同狀況下，密度比空氣小且不與空氣中任何成分反應(yīng)的氣體,。操作時(shí)應(yīng)注意將導(dǎo)管口伸到接近集氣瓶底處,，便于將集氣瓶?jī)?nèi)的空氣排盡。此法收集的氣體較為干燥,，但純度較差,，需要驗(yàn)滿。 利用高錳酸鉀制氧氣時(shí)的注意問題： ①試管口要略向下傾斜,，防止藥品中的水分受熱后變成水蒸氣,，再冷凝成水珠倒流回試管底部，使試管炸裂,。 ②導(dǎo)氣管伸入試管內(nèi)不要太長(zhǎng),，只要露出橡皮塞少許即可，這樣便于氣體導(dǎo)出,。 ③藥品不能聚集在試管底部,，應(yīng)平鋪在試管底部，使之均勻受熱,。 ④鐵夾應(yīng)夾在距離試管口約1/3處,。 ⑤要用酒精燈的外焰對(duì)準(zhǔn)藥品部位加熱,。加熱時(shí)先進(jìn)行預(yù)熱,，即先將酒精燈在試管下方來回移動(dòng),，讓試管均勻受熱,，然后對(duì)準(zhǔn)藥品部位加熱。 ⑥用排水法收集氧氣時(shí),，導(dǎo)管口有氣泡冒出時(shí)，不宜立即收集。因?yàn)閯傞_始排出的是空氣,，當(dāng)氣泡均勻連續(xù)地冒出時(shí)，才能收集,。 ⑦加熱高錳酸鉀制取氧氣時(shí),，不要忘掉在試管；先預(yù)熱,，后集中在藥品的部位加熱,；先將導(dǎo)管從,，后熄滅酒精燈），也可縮記為：“查”“裝”“定”“點(diǎn)”“收”“離”“熄”再利用諧音來理解記憶為：茶荘定點(diǎn)收利息,。 口處放上一團(tuán)松軟的棉花,，以免高錳酸鉀小顆粒進(jìn)入導(dǎo)氣管，堵塞導(dǎo)氣管,。 ⑧實(shí)驗(yàn)開始前,，不要忘記檢查裝置的氣密性。 ⑨實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí),，先把導(dǎo)氣管從水槽中取出,，再移走酒精燈， ⑩收集滿氧氣的集氣瓶要蓋好玻璃片,，正放在桌子上（因?yàn)檠鯕獾拿芏缺瓤諝獯螅?SPAN lang=EN-US> 氧氣的工業(yè)制法的原理： 根據(jù)氧氣和氮?dú)獾姆悬c(diǎn)不同分離出氧氣,。 在低溫條件下加壓，使空氣轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)空氣,，然后蒸發(fā),。由于液態(tài)氮的沸點(diǎn)比液態(tài)氧的沸點(diǎn)低，因此氮?dú)馐紫葟囊簯B(tài)空氣中蒸發(fā)出來,，剩下的主要是液態(tài)氧[來源:Zxxk.Com] 分解反應(yīng)可表示為AB 注意生成物可以是兩種或兩種以上，反應(yīng)物必須是一種,。 疑難導(dǎo)析 要知道在初中階段,，制取氣體的發(fā)生裝置主要有哪些，確定實(shí)驗(yàn)的發(fā)生裝置主要依據(jù)什么,。 先要確定加熱固體物質(zhì)來制取氣體,，一般用什么反應(yīng)容器，怎樣連接,，用什么儀器來加熱,，怎樣固定反應(yīng)容器。 然后確定反應(yīng)物是液體和固體而且不需加熱,，一般用什么反應(yīng)容器,，怎樣連接。 問題導(dǎo)思 關(guān)于確定實(shí)驗(yàn)的發(fā)生裝置,，要說明主要依據(jù)什么確定,，分以下兩種情況描述： 一是若反應(yīng)物是固體和固體而且需要加熱，要用什么發(fā)生裝置,。 二是反應(yīng)物是固體和液體而且不需加熱,，要用什么發(fā)生裝置。 關(guān)于收集裝置的選擇,，要說明主要依據(jù)什么確定,，分以下三種情況描述： 一是難溶于水或不易溶于水且不與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的氣體適于用什么方法。 二是密度比空氣大且不與空氣中任何成分反應(yīng)的氣體適于用什么方法,。 三是密度比空氣小且不與空氣中任何成分反應(yīng)的氣體適于用什么方法,。 典題導(dǎo)考 黑色陷阱 催化劑有的可加快化學(xué)反應(yīng)，有的可減慢化學(xué)反應(yīng),，比較容易出錯(cuò) 典題變式 下列有關(guān)催化劑的敘述正確的是（ ） A.在化學(xué)反應(yīng)里能加快其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率,，而本身質(zhì)量和性質(zhì)在反應(yīng)前后都沒改變的物質(zhì) B.二氧化錳是一切化學(xué)反應(yīng)的催化劑 C.在過氧化氫的分解反應(yīng)前后,，二氧化錳的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)都沒有發(fā)生改變 D.要使過氧化氫分解放出氧氣,，必須加入二氧化錳，否則就不能發(fā)生反應(yīng) 答案：C 綠色通道 比較幾種制取氧氣方法的利與弊,，根據(jù)學(xué)過的舊知識(shí),，探究出新的知識(shí)，具體情況具體分析,。 典題變式 為保證長(zhǎng)時(shí)間潛航,，在潛水艇里配備氧氣再生裝置，下列化學(xué)反應(yīng)都能生成氧氣,，其中最適宜在潛水艇里供給氧氣的反應(yīng)是____________,，與其他反應(yīng)相比，它的優(yōu)點(diǎn)是____________,。 A.氯酸鉀 B.水 C.過氧化鈉+二氧化碳 D.氧化汞 答案：C 原料易得,，將人呼出的二氧化碳?xì)怏w轉(zhuǎn)化為氧氣，該反應(yīng)簡(jiǎn)便易行,，不需加熱和消耗電源,，產(chǎn)物無毒 |
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