第2单元 课题3 制取氧气-2024-2025学年新教材九年级上册化学同步辅导（人教版2024）

课题 制取氧气 知识梳理 1.实验室制取氧气 2.工业上制取氧气 (1)制取方法 (1)原理:利用液态氢和液态氧的沸点 不 项目 过氧化氢制取氧气 高酸钾制取氧气 同,用升温的方法将两者分离出来。属于 物理变化。 槐花 升温 发生 装置 氮气(液态氮的沸点为一196C) 液态氧(沸点为一183C,储存在蓝色的 ## (钢瓶中) 收集 装置 3. 催化剂和催化作用 (1)定义:在化学反应里能改变其他物质的 二氧化超 高酸钾加酸 反应 化学反应速率,而本身的质量和化学 过氧化氢 原理 水十氧气 钾十二氧化十氧气 性质 在反应前后都没有发生变化的物质 叫作催化剂。催化剂在化学反应中所起 试剂 固,液 固 状态 的作用叫作 催化 作用。 (2)催化剂的特点:“一变(化学反应速率)、二 反应 二氧化作催化剂 加热 常温 条件 不变(质量和化学性质)” 4.分解反应 (2)验满 (1)定义:由一种反应物生成两种或两种 ①排水法:用排水法收集氧气时,待 集气 以上其他物质的反应。 瓶里的水排完时,证明已收集满。 (2)分解反应与化合反应的比较 ②向上排气法:用向上排空气法收集氧气 分解反应 时,将带有火星的木条放在集气瓶瓶 化合反应 表达式 X→A+B... 口,若木条复燃,证明已收集满。 A+B...-→X 特征 一变多 (3)用高酸钾制取氧气的注意事项 多变一 高酸钾二酸 碳十氧气二氧 ①用高酸钾制取氧气,试管口要略向 钾十二氧化十氧气 下 倾斜,可防止冷凝水流至热的试管 化碳 实例 二氧化。 铁十氧气四氧 底部,避免试管炸裂。 过氧化氢 水十氧气 ②实验结束,应先从水中取出导管,然后 化三铁 再熄灭酒精灯,防止水倒流引起试管 联系 都是化学变化:都属于化学反应的基本类 炸裂。 型,两者是并列关系 基础过关 A. 反应仓中的液 1.实验室用高酸钾制取氧气时,必须用到的 密封盖 仪器是( ) 体试剂可以是 A.酒精灯 B.托盘天平 过氧化氢溶液 D.燃烧匙 C.玻璃棒 B.过滤仓利用氧气 送 过滤仓 不易溶于水的 反应仓 2.在实验室用分解过氧化氢的方法制取氧气, ) 加人二氧化的目的是( 性质,使氧气湿润 A.使产生氧气量增多 C.根据过滤仓中气泡的多少可以判断氧气排 B.提高氧气的纯度 出得快慢 C.使其在常温下迅速分解放出氧气 D.该装置可以随时调控产生氧气的速率 D.使生成的氧气更干燥 7.下图是实验室制取和收集气体的部分装置。 3.2021年诺贝尔化学奖揭晓,两位科学家因 “在不对称有机催化研究方面的进展”被授予 该奖项。下列有关催化剂的说法正确的 是( ) A.催化剂只能加快反应速率 R B C B. 生成物的总质量与催化剂无关 C.只有二氧化才能作催化剂 D.反应前后催化剂的性质不变 4.如图是用过氧化氢溶液制取氧气的相关示意 图,其中正确的是 ) E # (1)实验室用高酸钾制取氧气,反应的文字 表达式是 2) A.制备 B.收集 C.验满 D.放置 (2)能用F装置收集氧气是因为氧气具有 5.下列关于工业制取氧气的说法中,正确的 且不与水反应的性质。现用该 是( ) 装置收集到一瓶气体,检验这瓶气体是氧 A. 氧气先从液态空气中逸出 气的方法是 B.原理是利用氧气与氢气的密度不同 C.得到的液态氧储存在蓝色钢瓶中 (3)若用E装置收集氧气,则气体的人口是 D.该过程中发生了化学变化 (填“a”或“b”) 6.【跨学科缘合】小科根据所学知识,自制一台 (4)若用过氧化氢溶液制取氧气,为了控制反 应速率,可选择 “制氧器”,其装置如图所示。下列有关说法 (填字母)作为发 - ) 错误的是( 生装置。 素养提升 1.下列物质中,含有氧气的是( ) A.气球胀大,红墨水左移 红墨水 A.过氧化氢溶液 B.高酸钾 B.气球缩小,红墨水右移 C.二氧化 D.空气 C. 气球胀大,红墨水右移 充气气球 2.下列依次是实验室加热高酸钾制氧气的制 D.气球缩小,红墨水左移 二氧化一 备、收集、验满、性质实验的示意图,其中正确 6.a、b两支试管,b试管内有少量二氧化疑,现 的是( # ) 同时向两支试管内滴加等质量相同浓度的过 氧化氢溶液,能正确表示a、b两支试管放出 氧气的质量与反应时间的关系的是( ) t氧气的质量/g 气的质量/g A.制备 B.收集 # 反应时间/s 反应时问/; A B +辄气的质量/g ,辄气的质量/g C.验满 D.铁丝在氧气中燃烧 3.下列反应中,既不属于化合反应,也不属于分 解反应,而属于氧化反应的是( ) 反应时问/。 反应时间 C 酸钾十二氧化十氧气 D A.高酸钟 B.铁十氧气四氧化三铁 7.实验室制取氧气时,在试管中加热一定量的 C.石蜡十氧气二氧化碳十水 高酸钾固体,随着反应的发生,纵坐标y表 示的是( ) 二氧化,水十氧气 D.过氧化氢 A.高猛酸钾的质量 4.下列说法正确的是( ) B.氧气的质量 A.分离液态空气制取氧气属于分解反应 C.元素的质量分数 B.对过氧化氢的分解具有催化作用的物质只 D.试管内固体物质质量 有二氧化舒 8.【情境题】氧疗能起到较好的呼吸支持作用; C.为了便于运输,把氧气加压成液态贮存在 可以纠正缺氧、改善组织代谢、增强免疫力 蓝色钢瓶中 等,因此家庭氧疗慢慢走入大众的视野。如 D.高酸钾是一种黑色的固体 图①某品牌制氧机利用制氧剂产生氧气。使 5.如图,过氧化氢溶液在催化剂二氧化的作 用时,在反应仓中依次加入水、A剂[粉末状 用下,迅速分解放出大量氧气。下列现象正 过碳酸纳(2Na.CO.·3H.O。)]、B剂(粉末状 确的是( ~ 二氧化),即产生氧气 (3)二氧化在过氧化氢分解前后质量和 不变。 【讨论交流】 (4)小燕认为在这个实验中,必须使用排水法 ① 收集氧气,理由是: 2 (1)若实验室用上述试剂制取氧气,发生装置 (填“甲”或 应选择图②中的装置 【拓展延伸】 “乙”)。 同学们查阅资料后得知,氧化铜对过氧化氢 (2)不同季节,反应仓上的水位线不同; 分解也有影响,因此设计实验继续探究。用 季水位线最低。 如图甲所示的装置进行了两次实验,在试管 (3)与过氧化氢溶液相比,这款制氧机选择价 中分别加入等质量的氧化铜和二氧化,分 格相对较高的A剂作供氧剂的优点是 别将注射器内盛有的3mL5%的过氧化氢 ,请对A 溶液注入试管中,利用注射器收集氧气,收集 剂的保存提出一条合理化建议: 到氧气的体积和时间的关系如图乙所示。 _ 9.【实验探究】化学实验常用二氧化铎催化过氧 过气化氢溶液 活塞 化氢分解制取氧气。针对影响过氧化氢分解 速率的因素有哪些?某化学兴趣小组对此进 行以下探究: 过氧化 过氧化 甲 二氧化 氧气的 氢溶液 氢溶液 温度 时间 的质 体积 气休积 序号 / 的浓度 的质量 {; 量/g /ml. /% 化 化罐 5 12 20 0.2g 125 ① 语2 0 12 125 20. 时问 30 0.2g 乙 125 3 40 ③ 2 1148 (5)根据 氧气的体积不同, 【提出问题】影响过氧化氢分解速率的因素有 可比较两种催化剂的催化效果,通过图像 哪些? 除了能得出二氧化锈催化效果比氧化铜 【猜想与假设】假设1:过氧化氢溶液的浓度; 好,还能得出的结论是 假设2:催化剂的质量; 假设3:实验的温度。 (6)由氧化铜催化的反应,~.时间段反应 (1)假设4: (请你提出一种假设)。 速率逐渐变 (填“快”或“慢”),原 【设计实验方案】小明设计如下实验进行 因是 。~。时间 验证。 段反应速率逐渐变 (填“快”或 (2)通过对比实验①和②可知,过氧化氢分解 __. “慢”),原因是 的速率与 有关。2.B3.D4.A5.B 8.D点拨：本题易误选C。误选的原因是只 6.D点拨：白磷在氧气中燃烧生成白色固体 注意了铁丝和氧气反应生成的是四氧化三 五氧化二磷；木炭在氧气中燃烧生成无色 铁固体，而忽视了铁丝只能在氧气中燃烧， 气体二氧化碳：硫在氧气中燃烧生成无色 在空气中不能燃烧。 气体二氧化硫：铁丝在氧气中燃烧生成黑 9.(1)蓝紫色氧气的浓度不同(2)增大反 色固体四氧化三铁，故选D。 应物接触面积，加快反应速率燃烧时铁 7、A点拔：从反应类型分析：碳十氧气点槛 丝接触了集气瓶壁（合理即可）铁丝没有 二氧化碳、硫十氧气点想二氧化硫、铁十氧 打磨（或氧气浓度过低等，合理即可） (3)浓度和接触面积 气点悠四氧化三铁，均为化合反应，石蜡十氧 10.(1)磨砂面(2)BC(3)少量(4)使木 气点感水十二氧化碳，不属于化合反应，它 炭与氧气充分反应木炭发出白光，放出 们都是氧化反应，BC中的现象描述都错。 热量 (5)铁十氧气点悠四氧化三铁 8.B 防止高温熔融物溅落炸裂瓶底 9.①②③⑥⑦④⑤ 【素养提升】 课题3 制取氧气 1.C点拨：蜡烛在氧气中燃烧比在空气中更 【基础过关】 旺，发出白光，而不是白烟。 1.A2.C3.B4.B5.C 2.C点拨：硫在氧气中燃烧不会产生白烟， 6.D点拨：反应仓中为固液常温下制取氧 磷在氧气中燃烧产生大量白烟：反应I、Ⅱ 气，可以为过氧化氢在二氧化锰的催化下分 分别体现了氧气的助燃性和氧化性，氧气 解生成水和氧气，故反应仓中的液体试剂可 不具有可燃性：燃烧和缓慢氧化都属于氧 以是过氧化氢溶液：氧气不易溶于水，过滤 化反应：I类反应是物质在氧气中燃烧，放 仓利用此性质，使氧气湿润：若气体不易溶 出大量的热，Ⅱ类反应是物质发生缓慢氧 于水，则可通过单位时间内气泡的多少判断 化，也放出热量。 气流的速度，所以根据过滤仓中气泡的多 3.D4.D 少，可以判断氧气排出得快慢：该装置不可 5.C点拨：根据氧气的助燃性和二氧化碳不 以随时调控产生氧气的速率，故选D。 支持燃烧的性质进行鉴别，分别插入燃着 的木条，燃烧更剧烈的是氧气，熄灭的是二 7.(1)高锰酸钾加热锰酸钾十二氧化锰十氧 氧化碳，正常燃烧的是空气。本题易错选 气(2)不易溶于水将带有火星的木条 B,忽略了带有火星的木条在空气中易 插入集气瓶中，若木条复燃，则证明是氧气 熄灭。 (3)b(4)B(或D)点拨：(3)用E装置收 6.D7.B 集氧气（即排水法）时，应该“短进长出”，即 气体的入口是b。(4)若用过氧化氢溶液制 温度升高慢过氧化氢被消耗，反应物 取氧气，为了控制反应速率，可选择B或D 浓度降低点拨：(1)催化剂的种类不同， 装置，因为通过分液漏斗或注射器能够控 化学反应的反应速率不同，故假设4：催化 制液体的滴加速率和滴加量，从而控制反 剂的种类。(2)实验①和②控制了温度、催 应速率。 化剂质量，改变了过氧化氢的浓度，通过对 【素养提升】 比实验①和②可知，过氧化氢浓度越大，生 1.D2.D3.C4.C 成相同体积气体需要时间越短，因此过氧 5.D点拨：过氧化氢溶液在二氧化锰催化作 化氢分解的速率与过氧化氢浓度有关。 用下分解生成O2,瓶内压强增大，气球缩 (3)二氧化锰在过氧化氢分解中作催化剂， 小，推动管内红墨水向左移动。 根据催化剂概念可知，反应前后质量和化 6.B点拨：加入催化剂比不加催化剂的反应 学性质不变。(4)在这个实验中，必须使用 速率快，且等质量相同浓度的两份过氧化 排水法收集氧气，理由是：便于观察收集相 氢溶液完全反应后收集到氧气的质量应该 同体积氧气需要的时间。(5)可以通过相 是相等的，与是否加入催化剂没有关系，B 同时间注射器内氧气的体积多少来确定反 正确，A、C、D错误。 应快慢，推断不同催化剂的催化效果；在题 7.D 图乙中两种催化剂最终生成氧气的量是相 8.(1)甲(2)冬(3)固体便于保存和运输 同的，说明催化剂只改变了反应速率，但是 防潮、低温点拨：(1)该实验中，加入粉 最终生成物的质量不变。(6)过氧化氢溶 末状过碳酸钠、水、粉末状二氧化锰制取氧 液在氧化铜催化作用下分解生成氧气，放 气，属于固液不加热型，发生装置可选甲。 出热量，使反应速率变快，故由氧化铜催化 (2)根据热胀冷缩原理，加入相同质量的 的反应，。~t1时间段反应速率逐渐变快， 水，冬季水位线最低。(3)与过氧化氢溶液 原因是过氧化氢分解放热。随着反应的进 相比，这款制氧机选择价格相对较高的A 行，过氧化氢溶液浓度变小，反应速率变 剂作供氧剂，是因为过碳酸钠是固体，便于 慢，故t1~t2时间段反应速率又逐渐变慢。 保存和运输：过碳酸钠易溶于水，且过碳酸 实验活动1氧气的实验室制取与性质 钠受热易分解，故需要防潮、低温保存。 9.(1)催化剂的种类(2)过氧化氢浓度 1.C2.D3.C4.B5.B (3)化学性质(4)便于观察收集相同体积 6.B点拨：氧气流可以把试管内的粉末状物 氧气需要的时间(5)相同时间注射器内 质吹出，其中的高锰酸钾溶于水呈紫红色， 催化剂只改变了反应速率，但是最终生 所以应在试管口处塞一团棉花。 成物的质量不变(6)快反应放热，溶液7.D