内容正文:
专题3.2制取氧气
题型梳理
【题型1】分解过氧化氢制取氧气
【题型2】催化剂
【题型3】加热高锰酸钾制取氧气
【题型4】加热氯酸钾制取氧气
【题型5】仪器连接
【题型6】分解反应
【题型7】工业制取氧气
【知识点1】实验室制取氧气
1. 催化剂概念:在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率,而本身的质量和化学性质在反应前后没有发生变化的物质叫做催化剂(又叫触媒)。
2. 催化剂在化学反应中所起的作用叫做催化作用。
3. 特点:可概括为“一变两不变”。(1)“一变”是指催化剂能改变其他物质的化学反应速率,这里的“改变”包括加快和减慢。(2)“两不变”是指催化剂的质量和化学性质在化学反应前后没有发生改变。
注意:催化剂的化学性质在化学反应前后没有改变,但物理性质可能改变。催化剂在该反应中可反复使用。
4. 实验室用过氧化氢和二氧化锰混合制取氧气二氧化锰
反应原理 过氧化氢 水+ 氧气
制取装置
(1) 发生装置:因过氧化氢是在常温下、二氧化锰作催化剂的条件下分解产生氧气的,故发生装置选择固液常温接触型制气装置,所示:
注意:B 装置可随时添加液体,注意长颈漏斗
下端管口应伸入液面以下,防止产生的气体从长颈漏斗口逸出;若将长颈漏斗换成能控制液体流速的分液漏斗,则可控制反应的速率。
(2) 收集装置:氧气不易溶于水,可用排水法收集;氧气密度大于空气,也可采用向上排空气法收集。
(3) 操作步骤
①连接装置,检查装置气密性;②装药品;③收集气体。
(4) 检验和验满
检验:将一根带火星的木条伸入集气瓶中,如果木条复燃,则说明是氧气。
验满:用排水法收集气体,若观察到集气瓶口有较大气泡冒出,则说明氧气已收集满;若用向上排空气法收集,则将一根带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃,则说明氧气已收集满
5. 实验室用高锰酸钾/氯酸钾制取氧气
(1)反应原理加热
高锰酸钾 锰酸钾+ 二氧化锰+ 氧气二氧化锰
氯酸钾 氯化钾+ 氧气加热
(2)仪器装置
仪器及用品:铁架台、试管、酒精灯、水槽、集气瓶、玻璃片、单孔橡皮塞、导管、药匙、火柴、棉花、木条等。
(3) 装置:
①发生装置:该反应属于加热固态物质制取气体的反应,发生装置所示:
②收集装置:可用排水法或向上排空气法收集
(4)实验步骤
检查装置气密性。将高锰酸钾装入试管中,在试管口放一团棉花后塞紧橡皮塞;将装置固定在铁架台上(实验室安装仪器的步骤一般为先下后上,先左后右);点燃酒精灯加热;收集气体;将导管移出水面;熄灭酒精灯(防止因熄灭酒精灯引起试管内温度降低,气压骤然减小,水槽中的水进入试管,使热的试管炸裂)。
【题型1】分解过氧化氢制取氧气
【例1】用W型玻璃管进行如下微型实验:先对a处物质加热使之燃烧,然后将注射器中的过氧化氢溶液推入管中与二氧化锰接触,并始终控制液体不进入a处。下列说法正确的是
A.若a处物质是红磷,能看到有白雾生成
B.若a处物质是木炭粉,观察到有二氧化碳生成
C.若a处物质是硫粉,实验过程中能看到明亮的蓝紫色火焰
D.过氧化氢溶液分解的化学方程式为
【变式1-1】如图是实验室用一定量的过氧化氢和二氧化锰制氧气时一些量的变化关系图像,其中不正确的是
A.B. C. D.
【变式1-2】取甲、乙两份质量和溶质质量分数均相同的过氧化氢溶液,向甲中加入适量的二氧化锰,反应生成氧气质量与反应时间的关系如图所示,从图中不能获取的信息是
A.二氧化锰可改变过氧化氢的分解速率
B.甲、乙两份溶液最终生成氧气质量相同
C.反应前后二氧化锰的质量和化学性质均不变
D.a线表示甲溶液生成氧气质量随反应时间的变化情况
【题型2】催化剂
【例2】为了证明氧化铜也能作为分解过氧化氢的催化剂,实验小组用天平称量0.2g氧化铜,取5mL5%过氧化氢溶液于试管中,进行如下实验。下列说法正确的是
Ⅰ.步骤①和③中带火星的木条都复燃
Ⅱ.步骤②中产生大量气泡
Ⅲ.对比步骤②和③可说明氧化铜能作为分解过氧化氢的催化剂
Ⅳ.步骤⑥中称得固体质量为0.2g
V.去掉步骤⑦也能达到实验目的
A.Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ B.Ⅱ、Ⅲ、V C.Ⅱ、Ⅳ D.Ⅲ、Ⅳ
【变式2-1】归纳和推理是学习化学的重要方法,下列说法正确的是
A.电子带负电,但带负电的粒子不一定是电子
B.Na+、C1-的最外层电子数均为8,则最外层电子数为8的粒子都是离子
C.氧化物是含有氧元素的化合物,所以含有氧元素的化合物一定是氧化物
D.二氧化锰是氯酸钾分解反应的催化剂,所以二氧化锰可作一切反应的催化剂
【变式2-2】下列实验方案不能达到相应目的的是
A. 检查装置的气密性
B. 检验蜡烛燃烧生成的水
C. 既说明氧气具有助燃性,又说明呼出气体中的氧气量较