内容正文:
易错08 氧气的制取方法
【易错分析一】、实验中易错点
错误类型
错误原因解读
发生装置选择错误
2H2O22H2O+O2↑
二氧化锰(固体)双氧水(液体)常温型
2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
二氧化锰(固体)氯酸钾(固体)加热型
2KClO32KCl+3O2↑
收集方法错误
向下排空气法
氧气密度大于空气且不与空气成分反应
排水法
氧气不易溶于水且不与水反应
不理解仪器或部件的作用
试管口向下倾斜的原因
防止冷凝水回流使试管炸裂
高锰酸钾制氧气试管口棉花的作用
防止加热时粉末进入导管(新版课本中解释)
收集时间的选择错误
排水法收集氧气时,应该是在大量气泡均匀冒出时开始收集,而不是刚冒出气泡时就开始收集(这是加热时温度升高,膨胀溢出的空气)。
实验步骤错误
排水法收集氧气时,当实验结束应先撤导管后熄灯,而不是先熄灯后撤导管!
多功能瓶应用错误
A、B装置:均是a进b出
短进长出
【错题纠正】
例1:如图所示用高锰酸钾制取氧气的实验操作中,正确的是( )
A.取用高锰酸钾 B.加热高锰酸钾 C.收满后移出集气瓶 D.结束时停止加热
例2:某化学兴趣小组用如图所示的装置(装置气密性良好)来制取干燥的氧气,并测定H2O2溶液中溶质的质量分数。下列说法正确的( )
A.将装置I分别与装置II、III、IV、V连接,均能达到实验目的
B.称量装置I反应前及完全反应冷却后的质量,可计算出H2O2溶液中溶质的质量分数
C.若用装置IV收集氧气,可将带火星的木条放置在b导管口处验满
D.若用装置V测量生成氧气的体积,集气瓶上方原有的空气会使测量结果偏大
【知识清单】
氧气的制法
1.工业制法
工业上制取氧气的方法为分离液态空气法,利用液氮和液氧的沸点不同,采用蒸发的方法,液氮随温度的升高先汽化,而制得液氧,此过程属于物理变化。
空气液态空气
2.实验室制取
制取方法
高锰酸钾制取氧气
氯酸钾制取氧气
过氧化氢制取氧气
所用药品
高锰酸钾(紫色固体)
氯酸钾(白色粉末)、
二氧化锰(黑色粉末)
过氧化氢(无色液体)、二氧化锰(黑色粉末)
反应原理
2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
2KClO32KCl+3O2↑
2H2O22H2O+O2 ↑
发生装置
固体加热型
固固加热型
固液不加热型
收集装置
选择依据:氧气不易溶于水且不与水反应
向上排空气法
向下排空气法
选择依据:氧气的密度比空气大,且不与空气各成分反应
优点
稍加热就分解,不用催化剂;反应速度适中,便于收集。
反应速度适中,便于收集;和高锰酸钾相比,药品白色,仪器容易清洗;相同质量的KClO3和KMnO4,KClO3生成的氧气多
不用加热,节约能源;生成物只有水,利于环保;二氧化锰容易回收
缺点
需要加热,操作麻烦、浪费能源;使用紫色的高锰酸钾,不易清洗仪器和桌面。
需要加热,操作麻烦、浪费能源;反应中生成刺激性气味、污染空气的氯气
作为反应物的过氧化氢不宜长时间保存且浓度太大时反应速度太快,不宜控制。
检验方法
将一根带火星的木条伸入瓶内,如果木条复燃,证明集气瓶内的气体是氧气。
验满方法
①用向上排空气法收集时,将一根带火星的木条放在瓶口,如果木条复燃,证明集气瓶内氧气已收集满。
②用排水法收集时,集气瓶口出现大气泡时,说明已收集满氧气。
总之,从是否节约能源、是否利于环保、操作是否简单等方面综合比较,最适合在实验室制取氧气的方法是用过氧化氢制取氧气的方法
【变式练习】
1.(2022重庆实验外国语学校月考,18,)实验室有如图所示的仪器装置。某同学准备利用这些仪器装置及相关试剂制取氧气,下列说法正确的是 ( )
A.用高锰酸钾制氧气时可用I作发生装置
B.用过氧化氢溶液制取氧气时可用Ⅱ作发生装置
C.可选用Ⅳ收集氧气
D.用高锰酸钾制氧气时需要二氧化锰作催化剂
2. (2022春•柯桥区期中)15%的H2O2溶液在二氧化锰催化作用下会剧烈反应产生O2.实验室欲利用15%的H2O2溶液制取O2,则下列装置中,仪器选择和药品放置最合理的是( )
A. B.
C. D.
3.(2022春•垦利区期末)下列关于实验室制取氧气的说法中,正确的是( )
A.选择制取气体的原理时,应考虑反应速率,且速率越快越好
B.用排水法收集氧气时,提前将导管伸入盛满水的集气瓶以便于收集气体
C.用向下排空气法收集氧气需要在瓶口处验满
D.用带火星的木条检验氧气
4. (2021