内容正文:
一、氧气的实验室制取
(1)实验室制取氧气的原理、装置及主要步骤。
①原理:过氧化氢分解和高锰酸钾加热分解。
②实验步骤:发生装置和收集装置。能说出装置中各仪器的名称和用途,注意各仪器的连接顺序、检验气密性的方法、收集方法(向上排空气法和排水法)和检验氧气的方法(能使带火星的木条复燃)。了解工业上制氧的方法(分离空气法)。
③实验室加热分解高锰酸钾制取氧气为七个操作步骤,每一步骤用一个字缩记为:查、装、定、点、收、移、熄,可谐音串记作“制氧步骤一字记,茶庄定点收利息”。
实验
药品
高锰酸钾(或氯酸钾和二氧化锰)
过氧化氢和二氧化锰
反应
原理
2KMnO4K2MnO2+MnO2+2O2↑
2H2O22H2O+O2↑
实验
装置
实验
步骤
①查:检查装置的气密性;②装:把药品装入试管内,使之平铺在试管底部,并塞塞子;③定:把试管固定在铁架台上;④点:点燃酒精灯加热;⑤收:收集气体(用向上排空气法或排水法);⑥离:把导气管撤离水槽;⑦熄:熄灭酒精灯。简记为:茶庄定点收利息
①查;②装:先放入固态药品,再放入液态药品;③定;④收
收集
方法
排水法或向上排空气法
检验
气体
将带火星的木条伸入集气瓶中,如果木条复燃,说明该瓶内的气体是氧气
验满
用向上排空气法收集时,将带火星的木条放在集气瓶处,如果木条复燃,说明该瓶内的气体已满
(2)实验注意事项:
1)加热高锰酸钾或氯酸钾制取氧气应注意:
①试管口应略向下倾斜,防止生成的冷凝水倒流至热的试管底部,使试管炸裂;
②用高锰酸钾制氧气应在试管口塞一团棉花,作用是以防加热时高锰酸钾粉末随气流进入导管,堵塞导管;
③制取氧气时导管不能伸入试管过长,便于生成的气体能顺利导出;
④长颈漏斗的下端管口应伸入液面以下,形成“液封”,防止生成的气体从长颈漏斗逸出;
⑤用B装置制取气体的不足之处为不能随时控制反应的发生和停止(或不能控制反应的速率等合理即可) (写出1点即可);
⑥用向上排空气法收集氧气时,导气管应伸入至集气瓶底部,目的是排尽集气瓶中的空气;
⑦用排水法收集氧气时,当观察到导管口气泡连续、均匀冒出时,再开始收集气体;当观察到瓶口有大气泡冒出时,证明氧气已收集满;
⑧采用固体加热型发生装置和排水法组合制取氧气时,实验结束时,一定要先将导管移出水面,再熄灭酒精灯,防止水槽中的水倒流至热的试管底部,使试管炸裂。
2)用过氧化氢制取氧气应注意:长颈漏斗的下端管口应伸入液面以下,以防止生成的气体从长颈漏斗逸出。
(3)举例说明催化剂和催化作用。例如二氧化锰在氯酸钾和双氧水的分解中是催化剂,具有催化作用。橡胶制品中常加入一些催化剂以减缓橡胶的老化速度。
【温馨提示】 ①催化剂有一变(改变化学反应速率)二不变(自身的质量和化学性质不变);
②我们不能说二氧化锰是催化剂,而要说某一种物质在某个化学反应中是催化剂。
③改变化学反应速率,包括加快跟减慢两个方面。
(4)实验装置
【发生装置】
各发生装置优点:A、最简易的装置,操作简单;B、可以随时添加药品(长颈漏斗的下端管口应伸入液面以下);C、可以随时控制反应的发生和停止;D、可以随时控制反应速率。
【收集装置】
万能瓶使用
装置正放
排空气法收集气体
密度比空气密度大
长进短出
密度比空气密度小
短进长出
排水法收集气体时(与密度无关)
短进长出
装置倒放
排空气法收集气体
密度比空气密度大
短进长出
密度比空气密度小
长进短出
排水法收集气体时(与密度无关)
长进短出
二、氧气的工业制取
1、关于“加热高锰酸钾制得氧气并用排水法收集”的实验,下列说法正确的是( )
A.制取气体时,先装药品,然后检验装置的气密性
B.反应结束时,先停止加热,然后将导管移出水面
C.导气管口开始产生气泡时,立即用装满水的集气瓶收集气体
D.装有高锰酸钾的试管口要放一小团棉花,目的是防止反应时药品进入导气管
【答案】D
【解析】A、制取气体时,先检验装置的气密性,后添加药品,A错;B、反应结束时,先将导管移出水面,后停止加热,防止水倒吸入试管,试管炸裂,B错;C、导气管口有连续均匀气泡时,开始用装满水的集气瓶收集气体,C错;D、装有高锰酸钾的试管口要放一小团棉花,目的是防止反应时药品进入导气管,D正确。故选D。
2、下列关于催化剂的说法正确的是( )
①二氧化锰是催化剂
②催化剂在化学反应前后质量和性质均不变
③某些化学反应可以有多个催化剂
④一种物质可以催化多个化学反应
⑤催化剂既能加快,也能减慢化学反应速率
⑥所有化学变化都需要催化剂
A.①②⑤ B.③④⑤ C.②④⑥ D.②④⑤
【答案】B
【解