第05讲 氧气的制取-【暑假自学课】2022年新九年级化学暑假精品课（沪教版）

第05讲 氧气的制取 【学习目标】 1．学习实验室制备氧气的反应原理、实验装置和操作方法。 2．了解氧气的工业制法。 【基础知识】 1、 氧气的实验室制法 1. 加热高锰酸钾制氧气 （1）药品：高锰酸钾（暗紫色固体） （2）原理：高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气 （3）装置： （4）步骤：查、装、定、点、收、离、熄 ①检查装置的气密性：连接好装置，将导管末端放入水中，用手紧握试管外壁，若水中导管口有气泡冒出，证明装置不漏气。松开手后，导管口出现一段水柱。 ②装入药品：将药品平铺在试管底部，并在试管口放一团棉花，用单孔塞塞紧。 ③固定装置：将试管固定在铁架台上。 ④点燃酒精灯加热：先使试管均匀受热，后对准药品部位加热。 ⑤收集气体： a. 若用排水集气法收集气体，当气泡连续均匀冒出时再收集（刚开始排出的是空气）；水排完后，应用玻璃片盖住瓶口，移出水槽，正放在桌面上。 b. 用向上排空法收集时导管应伸入集气瓶底部（排尽瓶内空气），用排水法收集时，导管放在集气瓶口。 ⑥将导管移出水槽。 ⑦再熄灭酒精灯。 （5）注意事项： ①高锰酸钾制取氧气，试管口塞一团棉花：防止高锰酸钾粉末进入导管。 ②试管内的导管略露出橡皮塞即可：利于产生的气体排出。 ③试管口要略向下倾斜：防止冷凝水回流使试管炸裂。 ④用排水集气法收集氧气时，当气泡连续均匀冒出时再收集，否则收集的氧气中混有空气。 ⑤实验结束后，先将导管移出水面，然后熄灭酒精灯：防止水槽中的水倒流，炸裂试管。 （6）收集方法： ①排水法：氧气不易溶于水。 ②向上排空法：氧气密度比空气大。 （7）检验和验满 ①检验：将带火星的木条伸入集气瓶内，若木条复燃，说明是氧气。 ②验满： a. 排水法：当集气瓶口有大气泡冒出时，证明已满。 b. 向上排空气法：将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，证明已满。 2. 分解双氧水制氧气 （1）药品：过氧化氢溶液、二氧化锰 （2）原理：过氧化氢 ( MnO 2 )水+氧气 （3）装置： （4）步骤：查、装、滴、收 ①检查装置的气密性：连接装置后，塞紧橡皮塞。先关闭分液漏斗活塞，再将导管的末端放入水中，双手紧握锥形瓶，若导管口有气泡冒出，松开手后导管中形成一段水柱，说明装置气密性良好。 ②装入药品：先向锥形瓶中加入二氧化锰固体，塞好带有分液漏斗和导管的双孔橡皮塞，向分液漏斗中加入过氧化氢溶液。 ③滴：打开分液漏斗活塞，慢慢滴加过氧化氢溶液。 ④收：收集气体。 3. 加热氯酸钾和二氧化锰的固体混合物制氧气 （1）药品：氯酸钾、二氧化锰 ( △ )（2）原理：氯酸钾 ( MnO 2 )氯化钾+ 氧气 （3）装置：与高锰酸钾制氧气装置相似，区别在于试管口不用放棉花。 （4）步骤：查、装、定、点、收、离、熄（同高锰酸钾制氧气） 二、催化剂 1. 概念：在化学反应中能增大化学反应速率，但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。2. 特点：一变（增大反应速率）、两不变（本身的质量、化学性质不变） 3. 催化作用：催化剂在化学反应中所起的作用。 三、氧气的工业制法 1. 方法：分离液态空气法，属于物理变化。 2. 原理：利用液态氧和液态氮的沸点不同，氮气沸点低于氧气，先分离出来。 【考点剖析】 考点一：实验室制取氧气 例1．下列示意图分别是实验室制备、收集、验满氧气和验证氧气性质的装置或操作，其中正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【解析】A、试管口向下倾斜，试管口塞一团棉花，正确； B、向上排空气法应该将导气管插到集气瓶底部，图中仅在瓶口，错误； C、验满应该在集气瓶口部进行，而不是集气瓶内，错误； D、铁丝燃烧实验应该在集气瓶底部预留水或者加上沙子保护集气瓶，错误。 故选：A。 考点二：氧气的工业制法 例2．工业上制取氧气主要有下列步骤： （1）从步骤②可以得出液态氮的沸点比液态氧的沸点 （填“高”或“低”）。 （2）贮存在蓝色钢瓶里的“工业液氧”是 （填“纯净物”或“混合物”）。 （3）工业上采用该方法制氧气，这一变化属于 变化；而实验室可在二氧化锰存在下加热 制氧气，这种变化属于 变化。 【答案】（1）低 （2）混合物 （3）物理；氯酸钾；化学 【解析】（1）由步骤②，首先蒸发出的是氮气，从步骤②可以得出液态氮的沸点比液态氧的沸点低。 （2）贮存在蓝色钢瓶里的“工业液氧”中含有液态氧、液态的二氧化碳等，属于混合物。 （3）由于空气中大约含有21%的氧气，所以这是工业制取氧气的既廉价又易得的最好原料；工业上制取氧气采用的是分离液态空气法，是利用液态氧与液态氮的沸点的不同；由于分离过程中