2.1.2 氧气的制取（含培优竞赛试题）-【划重点】2023-2024学年九年级化学上册同步讲与练（沪教版）

2.1.2 氧气的制取 学习目标 重难点 1．了解氧气的工业制法。 2．学习实验室制备氧气的反应原理、实验装置和操作方法。 重点：实验室制备氧气的反应原理、装置和操作方法。 难点：实验室制备氧气的操作方法。 知识01 氧气的工业制法 1．工业生产需要考虑的因素：原料来源是否广泛、价格是否便宜、成本是否低廉、能否大量生产以及对环境的影响等。 2．工业制取氧气的原料：空气。 3．流程：下图为“分离液态空气”制取氧气的流程图，在方框内填写所分离出物质的名称。 液氧 氮气 4．原理：利用了液态氮和液态氧的沸点不同，属于物理（填“物理”或“化学”）变化。 即学即练 1、 工业上以空气为原料制备氧气的流程图如图：    (1)液态空气蒸发分离出氮气和氧气是利用它们的 （“熔点”或“沸点”）不同，发生 （“化学”或“物理”）变化。 (2)此方法得到的A物质是 （填“混合物”或“纯净物”）。 知识02 氧气的实验室制法 1． 加热高锰酸钾制取氧气 （1）反应原理 ①文字表达式：高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气加热 ②符号表达式：KMnO4K2MnO4+MnO2+O2加热 （2）实验装置图 发生装置 收集装置 排水法 氧气不易溶于水，且不与水反应。此法收集到的氧气优点是比较纯净 向上排空气法 氧气密度比空气大，且不与空气中的成分反应。此法收集到的氧气优点是比较干燥 固体加热型 导管只需伸入集气瓶口 导管必须伸入集气瓶底部，目的是排尽瓶中的空气 （3）检验和验满 检验 将带火星的木条伸入集气瓶中，若木条复燃，说明是氧气 验满 排水法 当集气瓶口有大气泡冒出时，说明氧气已集满 向上排空气法 将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，说明氧气已集满 （4）实验步骤（用排水法收集） 查 连接装置并检查装置的气密性 装 用药匙将药品装入试管 定 将试管固定在铁架台上 点 点燃酒精灯加热 收 收集气体 离 从水槽中撤离导管 熄 熄灭酒精灯 谐音记忆“茶庄定点收利息” (1)导管只需稍稍露出橡胶塞的原因是什么？ 便于氧气排出 (2)试管口放一团棉花的目的是什么？ 防止加热时高锰酸钾粉末进入导管 (3)为什么试管口要略向下倾斜？ 防止冷凝水回流到试管底部，使试管炸裂 (4)药品平铺在试管底部的目的是什么？ 目的是增大受热面积，便于均匀受热 (5)为什么刚开始加热时导管口冒出的气泡不能立即收集？什么时候开始收集？ 因为开始加热时导管口冒出的气泡主要是装置内的空气，此时收集，会导致收集的氧气不纯；要等到气泡连续均匀冒出时，再进行收集 (6)停止反应时，应先将导管移出水面，再熄灭酒精灯，顺序不能颠倒，为什么？ 防止水槽内的水倒吸回试管，引起试管炸裂 (7)集满氧气的集气瓶在水下盖好玻璃片取出，为什么要正放在桌面上？ 因为氧气的密度比空气大，正放可减少气体逸散 即学即练 2、 下列有关加热高锰酸钾制取氧气的实验操作正确的是(　　) A．组装仪器 B．检查气密性 C．加热固体 D．氧气验满 2. 分解过氧化氢溶液制取氧气 （1）反应原理 ①文字表达式：过氧化氢水 + 氧气二氧化锰 ②符号表达式：H2O2H2O + O2MnO2 （2）实验装置 A B C 装置A为最简易的装置，但制取气体少，不便于随时添加液体药品。装置B和C分别使用了长颈漏斗和分液漏斗，便于随时添加液体药品。 ①使用装置B时，要注意长颈漏斗末端应伸到液面以下，防止生成的气体从长颈漏斗口逸出。 ②装置C可通过活塞控制滴加液体的速率，节约药品，也便于控制反应速率。 （3）实验步骤 ①连接装置并检查装置的气密性。 ②向锥形瓶中加入二氧化锰固体。 ③塞好带有长颈漏斗（或分液漏斗）和导管的双孔塞。 ④向长颈漏斗（或分液漏斗）中加入过氧化氢溶液。 ⑤用排水集气法收集。 即学即练 3、 如图是“用双氧水制取一瓶氧气”实验的主要步骤，其中操作错误的是(　　) A．加入药品 B．收集气体 C．检查装置气密性 D．验满 3. 加热氯酸钾制取氧气 （1）反应原理 ①文字表达式：氯酸钾氯化钾 + 氧气二氧化锰 加热 ②符号表达式：KClO3 KCl + O2MnO2 加热 （2）实验装置 高锰酸钾试管口需要放棉花，而氯酸钾不需要放棉花。 （3）操作步骤：同高锰酸钾 即学即练 4、 某同学在实验室加热氯酸钾和MnO2的混合物的方法制取氧气并用排水法收集，混合物的质量变化如图所示： 下列分析不正确的是(　　) A．反应过程中固体的质量不断减少 B．P点处固体成分是氯化钾和二氧化锰 C．该反应的基本反应类型为分解反应 D．t2时，MnO2的质量和反应前相