第04讲 我们一起制氧气-2024年中考化学一轮总复习基础通关

知识点一 氧气的实验室制法 一、加热高锰酸钾制取氧气 1．药品：高锰酸钾（暗紫色固体，化学式：KMnO4） 2．反应原理 高锰酸钾锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气 3．实验装置 【问题1】给试管中固体加热应如何操作？为什么？ 【问题2】用向上排空气法收集的气体应具备什么性质？ 【问题3】用向下排空气法收集的气体应具备什么性质？ 【问题4】用排水法收集的气体应具备什么性质？ 【小结】 【KMnO4制氧气的制取装置】 4．实验步骤 ①连接仪器，检查装置的气密性。 ②将药品平铺在试管底部，在试管口放一小团棉花，用带导管的单孔橡皮塞塞紧试管口。 ③将试管固定在铁架台上。将集气瓶装满水，并用玻璃片盖住瓶口（注意不能有气泡），然后把盛满水的集气瓶连同玻璃片一起倒立在盛水的水槽内。 ④点燃酒精灯，加热试管。 ⑤当导管口有连续均匀的气泡放出时将导管伸入集气瓶口开始收集。当集气瓶口有气泡冒出时表明瓶内已经集满氧气，在水面下用玻璃片盖住瓶口，小心地把集气瓶移出水槽，正放在桌面上。 ⑥将导管撤离水槽。 ⑦熄灭酒精灯，停止加热。 5．实验反思 【问题1】导管刚刚露出橡皮塞即可，为什么？ 【问题2】为什么要在试管口塞一团棉花？ 【问题3】为什么等气泡连续均匀冒出时，开始收集气体？ 【问题4】用排水法收集氧气时，怎样证明集气瓶中已收集满氧气？ 【问题5】用向上排空气法收集氧气时，怎样证明集气瓶中已收集满氧气？ 【问题6】用排水法收集完毕时，为什么要先从水中取出导管再停止加热？ 【问题7】如何检验收集到的气体是否为氧气？ 二、加热氯酸钾制取氧气 1．药品：氯酸钾（白色固体，化学式：KClO3 ）、二氧化锰（黑色粉末，化学式：MnO2） 2．反应原理二氧化锰 氯酸钾 氯化钾 + 氧气加热 3．实验装置 三、过氧化氢溶液制取氧气 1．药品：过氧化氢溶液（无色溶液，化学式：H2O2）、二氧化锰（黑色粉末，化学式：MnO2） 2．反应原理 过氧化氢水 + 氧气 3．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】 4．万能瓶使用 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 5．实验步骤 ①连接仪器，检查装置的气密性。 ②装药品：先向锥形瓶内加入二氧化锰固体，塞好双孔橡皮塞，向长颈漏斗中加入过氧化氢溶液。 ③收集气体。 1．下图是实验室加热高锰酸钾制取氧气的装置图，下列有关实验操作的分析错误的是（    ） A．气密性检查：用手握紧试管，观察到水中导气管有气泡冒出，说明装置不漏气 B．试管口略向下倾斜：防止试管壁上的水流入试管底部，导致试管炸裂 C．加热：直接用酒精灯的火焰对准药品所在位置加热 D．停止加热：先把导管移出水面，再熄灭酒精灯 1．某同学在加热氯酸钾制取氧气时，错把高锰酸钾当成二氧化锰混入氯酸钾内， 出现的情况是 A．生成氧气的量不变 B．反应速率加快，生成氧气的量不变 C．反应速率不变 D．反应速率加快，生成氧气的量增加 2．规范的操作是实验成功的关键。用高锰酸钾制取氧气的实验中，下列操作正确的一项是 A．装入药品后检查装置气密性 B．集满气体的集气瓶拿出水槽后盖上玻璃片 C．试管均匀受热后再对准药品部位加热 D．实验结束熄灭酒精灯后将导管移出水面 3．在硫酸铜溶液催化过氧化氢分解的实验中，为探究温度对该反应的影响，同学们按照图1所示操作完成了几组不同温度下的实验，并将不同温度下的反应速率绘制成曲线（如图2）。以下分析正确的是 A．图1烧杯中水的作用是散热 B．图1每次实验中只需控制过氧化氢溶液的质量相同 C．由图2可知，温度越高，反应速率越快 D．反应后，硫酸铜溶液中溶质质量不变 知识点二 氧气的工业制法 1．分离液态空气法原理 液态氧（沸点为-183℃）和液态氮（沸点为-196℃）的沸点不同，采用低温蒸发的方法得到氧气。 2．分离液态空气法过程 氮气 沸点低（-196℃），先蒸发出 降温加压 空气 液态空气