2.3.1 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（人教版）

2.3.1 氧气的性质和用途 学习目标 重难点 1. 掌握实验室制取氧气的原理 2. 掌握实验室制取氧气的实验步骤 3. 了解工业制取氧气的方法 重点：1.制取氧气的原理、装置选择、步骤； 2. 制取氧气的注意事项 难点：催化剂概念的理解和运用 知识01 氧气的实验室制取方法 1．加热高锰酸钾制取氧气 【反应原理】 2KMnO4K2MnO4 + MnO2 + O2↑ 【发生装置】 由于反应物是固体，反应需要加热，所以选择固固加热制气体的装置。 【收集装置】 由于氧气不易溶于水，且不与水发生化学反应，所以可以选择排水法收集气体的装置。 由于氧气的密度比空气大，且不与空气中的成分发生化学反应，所以还可以选择向上排空气法收集气体的装置。 排水法 向上排空气法 【实验步骤】 ① 查：检查装置的气密性。 ② 装：将高锰酸钾装入干燥的试管，并在试管口放一团棉花，并用带导管的橡皮塞塞紧试管。 ③ 定：将试管固定在铁架台上。 ④ 点：点燃酒精灯，试管均匀受热后，就使酒精灯固定在试管底部加热。 ⑤ 收：根据所选的收集装置来确定气体的收集方法。 ⑥ 移：把导管移出水槽。 ⑦ 灭：熄灭酒精灯。 【检 验】 将带火星的木条伸入到集气瓶内，如果带火星的木条复燃，说明是氧气。 【验 满】 （用排水法收集）如果集气瓶口有气泡出现，说明气体收集满了。 （用向上排空气法收集）将带火星的木条放在集气瓶口，如果带火星的木条复燃，说明氧气收集满 了。 加热法制取氧气的细节 ①药品要平铺在试管底部，均匀受热。 ②试管口要略向下倾抖，防止药品中的水分或反应生成的水受热后变成水蒸气，遇冷凝结成水滴倒流回试管底部，使试管炸裂。 ③铁架台上的铁夹要夹在试管的中上部（或距离管口1/3处）。 ④试管内的导管稍伸出橡皮塞即可，便于气体导出。 ⑤集气瓶充满水后倒放入水槽中（瓶口要在水面下）。 ⑥加热时要先使试管均匀受热，然后用酒精灯外焰对准药品所在部位加热。 ⑦用排水法收集气体时，应注意当气泡连续均匀冒出时再收集，否则收集的气体中混有空气，当集气瓶口有大气泡冒出时，证明已收集满。 ⑧停止加热时，应先把导管从水里撤出，再熄灭酒精灯。如果先熄灭酒精灯，试管内气体温度降低，压强减小，水槽中的水就会倒吸入热的试管内，使试管炸裂。 ⑨高锰酸钾制氧气时，试管口要放一小团棉花，防止加热时粉末进入导管，不利于气体的导出。 ⑩盛氧气的集气瓶应盖上玻璃片正放，因为氧气的密度大于空气的密度，正放可减少气体逸散。 2．氯酸钾制取氧气 【反应原理】 2KClO32KCl + 3O2↑ 【实验装置】 和加热高锰酸钾制取氧气的装置相同（试管口无棉花团）。 3．过氧化氢制氧气 【反应原理】 2H2O2 2H2O + O2↑ 【实验装置】 或 （1）步骤 ①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。 （2）注意的问题 a．用过氧化氢溶液制氧气的发生装置中使用长颈漏斗便于加入液体药品；使用分液漏斗便于控制滴液速率。 b．使用带有长颈漏斗的发生装置时，要注意长颈漏斗下端管口应伸到液面以下，以防止产生的气体从长颈漏斗口逸出。 一、发生装置的选择依据： 二、收集装置的选择依据： 1．（2023年福建省龙岩市漳平市中考一模·改编）如图A~E是实验室制取气体的常用装置。请回答下列问题。 （1）写出标有字母a的仪器名称：______。 （2）实验室常用B、C装置组合制取并收集O2，反应文字表达式______。检验O2已收集满的方法是_______。 （3）若用A装置制取氧气，实验结束后发现试管破裂，可能原因是______（任写一点）。 （4）图F是根据B装置设计的简易制氧机的示意图。推断A剂和B剂分别是_______。 2．（2023年广东省东莞市东莞外国语学校中考一模·改编）如图是实验室制取气体的常用装置，试回答有关问题：v 、 （1）写出下列仪器的名称①______。 （2）若要用氯酸钾和二氧化锰制取纯净的氧气，选择的收集装置为______（在A-F中选择），反应的文字表达式为______。 （3）实验室用过氧化氢溶液制取氧气的文字表达式为______，装置C控制反应停止发生的原理是：关闭活塞，______。 （4）实验室里，常用加热无水醋酸钠和碱石灰固体混合物的方法来制备甲烷，选择的是发生装置为______（填字母），用装置E而不用装置D收集甲烷，原因是______。 （