2025年九年级暑假化学预习第04讲 制取氧气知识清单

第04讲 氧气 01氧气的性质 1． 认识氧气的主要物理性质 2． 观察和描述物质在氧气中燃烧的现象，知道氧气的化学性质比较活泼 3． 认识化合反应和氧化反应 4． 认识缓慢氧化 一、氧气的物理性质 标准状况下，氧气是无色无味的气体；密度比空气略大；不易溶于水。在压强为101 kPa时，氧气在-183℃时变为淡蓝色液体，在-219℃时变成淡蓝色的固体。 二、氧气的化学性质 1．氧气能支持燃烧 【实验2-1】把带有火星的木条伸到盛有氧气的集气瓶中。 现象及结论：木条复燃，说明氧气能支持燃烧。 （1）检验氧气：将带火星的木条伸入集气瓶中，若木条复燃，则该气体为氧气。 2．物质与氧气的反应 （1）木炭与氧气反应 实验现象 木炭在空气中燃烧发出红光，在氧气中燃烧，发出白光，都放出热量，生成一种能使澄清石灰水变浑浊的气体。 实验结论 木炭燃烧生成二氧化碳 文字表达式 碳 + 氧气 二氧化碳点燃 符号表达式 C + O2 CO2 点燃 【易混易错】 （1）文字表达式和符号表达式中反应条件“点燃”，不能写成“燃烧”或“加热”，下同。 （2）注意区分“实验现象”和“实验结论”。描述实验现象时不能说出生成物的名称，得出实验结论时才能说出生成物的名称。 如：描述木炭燃烧现象不能说“生成二氧化碳”，而应该说“生成能使澄清石灰水变浑浊的气体”。“生成二氧化碳”是实验结论，不是实验现象。 （2）硫粉与氧气反应 实验现象 硫（淡黄色粉末）在空气中燃烧发出微弱的淡蓝色火焰，在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰，放出热量，生成一种有刺激性气味的气体。 实验结论 硫燃烧生成二氧化硫 文字表达式 硫 + 氧气 二氧化硫点燃 符号表达式 S + O2 SO2 点燃 集气瓶底装少量水的目的：吸收生成的二氧化硫，防止污染空气。 （3）细铁丝与氧气反应 实验现象 细铁丝在空气中红热，不燃烧；在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出大量热，生成黑色固体 实验结论 细铁丝燃烧生成四氧化三铁 文字表达式 铁 + 氧气 四氧化三铁点燃 符号表达式 Fe + O2 Fe3O4 点燃 注意事项 ①集气瓶底放一些水或沙子的目的：防止高温生成物溅落，炸裂瓶底； ②铁丝绕成螺旋状的目的：增大受热面积； ③铁丝下端系火柴的目的：引燃铁丝； ④火柴快燃尽才伸入瓶内的目的：防止火柴燃烧消耗过多氧气 【易混易错】 硫在氧气中燃烧和细铁丝在氧气中燃烧的实验中，集气瓶底部放少量水的目的不同：硫燃烧放水是吸收生成的二氧化硫，防止污染环境；细铁丝燃烧放水是防止炸裂瓶底。故硫燃烧时集气瓶底部的水不能换成沙子，而细铁丝燃烧时，集气瓶底部的水可以换成沙子。 （4）归纳小结 由上述三个实验可知，可燃物在氧气中燃烧比在空气中要剧烈，有些在空气里不能燃烧的物质却可以在氧气中燃烧。说明： ①氧气的化学性质比较活泼。 ②物质在空气中燃烧，实际上是与空气中的氧气反应。 ③燃烧剧烈程度与氧气的浓度大小（即氧气含量）有关； 【易混易错】 氧气化学性质“比较活泼”，是在“一定条件下”能与许多物质反应。 三、化合反应与氧化反应 1．化合反应 （1）由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应，叫作化合反应。 （2）特征：多变一，通式：A+B+…… → C。 2．氧化反应 （1）物质与氧气发生的反应属于氧化反应。 氧气在氧化反应中提供氧，具有氧化性。 （2）分类： ①剧烈氧化：发光、放热的剧烈氧化反应。如燃烧等。 ②缓慢氧化：进行得很慢，甚至不容易被察觉的氧化反应。如：细胞的呼吸作用、食物的腐烂、醋的酿造、农家肥料的腐熟、铁生锈等。 （3）燃烧和缓慢氧化的共同点：①都是氧化反应，都有氧气参与；②反应都会放热。 【概念辨析】 化合反应根据反应物和生成物物质的种类多少来判断；氧化反应根据是否有氧气参加来判断； 多种物质反应生成一种物质的都是化合反应，有氧气参加的反应都属于氧化反应。 化合反应不一定是氧化反应，氧化反应也不一定是化合反应； 如：CaO + H2O → Ca(OH)2 石蜡 + 氧气 → 二氧化碳 + 水 1、下列属于氧气的化学性质的是（　　 ） A．常温下为气体 B．密度比空气 C．能支持燃烧 D．液态氧为淡蓝色 2、家庭鱼缸内常装有空气泵，使用时向水中通入空气，可不断产生气泡。下列说法错误的是（　 　） A．水中溶解的氧气能供鱼呼吸 B．该装置证明氧气易溶于水 C．空气泵能向水中补充鱼所需的氧气 D．鱼浮出水面可能是因为水中缺少氧气 3、区分空气、氧气、氮气三瓶气体，最简便的方法是（　 　） A．分别测定三种气体的密度 B．分别倒入少量澄清石灰水 C．分别插入带有火星的木条 D．分别插入燃着的木条 4、将两个充满氧气的集气瓶分别按如图方式放置（固定装置略）片刻后，把带有火星的木条分别插入集气瓶中。请填空： （1）木条在两个集气瓶中都复燃了，说明氧气具有 _____________性。 （2）甲瓶中木条燃烧得更旺，说明氧气具有的性质是________________。 5、下列对实验现象的描述正确的是（ 　　） A．硫在氧气中燃烧，发出淡蓝色火焰 B．红磷在空气中燃烧，产生大量白雾 C．木炭在空气中充分燃烧，生成二氧化碳 D．铁丝在氧气中燃烧，火星四射，生成黑色固体 6、化学小组用如图实验来研究氧气的性质。 （1）图1中，产物可用__________________________（填试剂名称）检验。 （2）图2实验需进行的改进是___________________。 （3）图3中，铁丝燃烧生成的黑色固体是____________________。实验前铁丝下端系一根火柴的作用是____________。瓶中的水_____（填“能”或“不能”）用细沙代替。 7、在装有空气的密闭容器中，若想用燃烧法除去其中的氧气，且不增加新气体，应选用下列物质中的 （　 　） A．木炭 B．红磷 C．蜡烛 D．硫 8、下列属于化合反应的是___________（填序号，下同），属于氧化反应的是_________。 ①二氧化碳＋水 → 碳酸 ②汞＋氧气 → 氧化汞 ③甲烷＋氧气 → 二氧化碳＋水 ④碳酸钙 → 氧化钙＋二氧化碳 ⑤二氧化碳＋水＋碳酸钠 → 碳酸氢钠 ⑥碱式碳酸铜 → 氧化铜＋二氧化碳＋水 9、下列物质在氧气中燃烧的反应不属于化合反应的是（　 　） A．蜡烛 B．铁丝 C．木炭 D．硫 10、下列变化属于缓慢氧化的是（　 　） ①酒精燃烧 ②光合作用 ③钢铁生锈 ④火药爆炸 ⑤气球爆炸 ⑥馒头发霉 ⑦粮食酿酒 ⑧塑料老化 A．①②③④ B．③⑥⑦⑧ C．②③⑤⑥ D．①④⑦⑧ 02制取氧气 1．知道氧气的工业制法。 2．掌握实验室用高锰酸钾制取氧气的原理、装置、步骤、注意事项等。 工业上一般采用分离空气的方法制取氧气；实验室常采用分解高锰酸钾或过氧化氢的方法制取氧气。 一、工业制取氧气 1．方法：分离液态空气法 2．原理：利用液态氧和液态氮的沸点不同。 3．过程：在低温下加压，使空气液化，然后升温，液态氮的沸点比液态氧的沸点低，氮气先蒸发出来，剩下主要是液氧。 【易混易错】 分离液态空气制取氧气利用的是氮气和氧气的沸点不同，是物理变化，且得到的氧气是混合物。 二、加热高锰酸钾制取氧气 1．试剂：高锰酸钾（暗紫色固体） 2．原理：加热 文字表达式：高锰酸钾 锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气 符号表达式： KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑△ 3．实验仪器 试管、导管、单孔橡胶塞、集气瓶、水槽、铁架台（带铁夹）、酒精灯、玻璃片 4．实验装置： （1）发生装置：固体加热型（反应物是固体，反应条件需要加热）发生装置 收集装置 （2）收集装置：排水法收集（氧气不易溶于水且不与水反应） 【易混易错】排水法收集氧气导管只需伸入集气瓶口即可。 5．主要实验步骤和注意事项： “查装定点收离熄” 实验步骤 注意事项 查 连接装置并检查装置的气密性 导管微露出橡胶塞，便于氧气排出； 装 用药匙将高锰酸钾装入试管 试管口应放一团棉花，防止加热时试管内的粉末状物质进入导管； 定 将试管固定在铁架台上 试管口应略向下倾斜，防止冷凝水回流到试管底部，使试管炸裂； 点 点燃酒精灯，对试管加热 先预热（来回移动酒精灯），使试管均匀受热，再对准高锰酸钾所在部位加热； 收 用排水法收集气体（集气瓶中水排完后在水下用玻璃片盖住瓶口，移出水槽正放在桌面上） 当导管口连续且均匀地冒出气泡时，再把导管口伸入集气瓶收集气体。因为加热时导管口开始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； 离 将导管移出水面 停止加热时，先把导管移出水面，再熄灭酒精灯。否则易使水槽内的水倒吸回试管，引起试管炸裂。 熄 熄灭酒精灯 可简记为：“茶庄定点收利息”（每个字对应一个步骤：①查②装③定④点⑤收⑥离⑦熄）。 6．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。 7．排水法收集氧气验满方法：当观察到集气瓶口有较大气泡往外冒出时，说明氧气已集满。 8. 氧气的检验方法：把带火星的木条插入集气瓶中，若木条复燃，说明是氧气。 9．集满氧气的集气瓶放置方法：正放在桌子上，并盖上玻璃片（玻璃片磨砂的一面朝向集气瓶）。 1、如图是工业上分离空气法制取氧气的流程，下列说法错误的是（ ） A．此方法制取氧气的原料来源广泛 B．该分离过程属于物理变化 C．液态氧的沸点高于液态氮 D．最终得到的液体是纯净物 2、 某同学设计如图装置在实验室用高锰酸钾制取氧气。 （1）仪器a的名称是_________。 （2）高锰酸钾分解制取氧气的符号表达式 为______________________________________。 （3）上述装置还需进行的改进是________ ______________。 （4）图示氧气的收集方法是_________法，收集氧气的最佳时机是_____________________________________。 （5）实验结束整理仪器时，发现试管炸裂，可能的原因是_____ __________________________________________（写一条）。 3、实验室用高锰酸钾制取氧气并用排水法收集时，导致收集的氧气不纯的原因可能是（ ） A．装置气密性不好 B．试管口未放一团棉花 C．收集前集气瓶内未盛满水 D．停止加热时先熄灭酒精灯 4、实验室用高锰酸钾制取氧气的实验中，有关几个“口”位置的说法错误的是（ ） A．进入试管的导管口应露出橡胶塞少许 B．用排空气法收集氧气时，集气瓶口应朝下 C．用排水法收集氧气时，导管伸到集气瓶口即可 D．用排空气法收集氧气验满时，应将带有火星的木条放在集气瓶口 5、写出下列反应的符号表达式： （1）实验室用红磷探究空气中氧气的含量： （2）硫燃烧： （3）碳燃烧： （4）铁燃烧： 03过氧化氢制取氧气 催化剂 分解反应 1．学习实验室用过氧化氢溶液制取氧气； 2．了解催化剂和催化作用； 3．认识分解反应，并能判断分解反应。 一、过氧化氢分解制取氧气 1．试剂：过氧化氢（H2O2）溶液和二氧化锰（MnO2） 过氧化氢溶液俗名 “双氧水”，是一种无色溶液，过氧化氢在常温下可以分解放出氧气，但速度很慢；二氧化锰是黑色粉末。 2．原理：二氧化锰 文字表达式：过氧化氢 水+ 氧气MnO2 符号表达式： H2O2 H2O + O2↑ 3．实验装置： 发生装置 收集装置 发生装置 收集装置 发生装置 收集装置 （1）发生装置：固液不加热型装置（试剂为固体与液体，不需加热） 拓展提升：固液不加热型不同装置的比较 固液不加热型装置 优点 简单，所用仪器少 便于添加液体试剂 可以控制液体试剂的滴加速度（控制反应速率） （2）收集装置：排水法、向上排空气法 收集方法 图示 依据 注意点 排水法 氧气不易溶于水，也不与水反应 导管只需伸入集气瓶口即可 向上排空气法 氧气的密度比空气略大 导管必须伸至集气瓶底部 【易混易错】排水法收集的氧气较纯，但不干燥；向上排空气法收集的氧气较干燥，但不纯。 4．实验步骤 (1)检查装置的气密性。 (2)向锥形瓶中加入二氧化锰固体。 (3)塞好带有分液漏斗(或长颈漏斗)和导管的双孔橡胶塞。 (4)向分液漏斗(或长颈漏斗)中加入过氧化氢溶液。 (5)用排水法(或向上排空气法)收集气体。 5．检验：将带火星的木条伸入集气瓶中，木条复燃，说明是氧气。 6．向上排空气法收集氧气验满方法：将带火星的木条伸至集气瓶口，木条复燃，说明氧气已集满。 二、催化剂 1.探究过氧化氢分解制取氧气的反应中二氧化锰的作用 实验 编号 实验步骤 现象 分析 （1） 在试管中加入5 mL 5%过氧化氢溶液，伸入带火星的木条，观察现象。 木条不复燃 常温下，过氧化氢分解缓慢 （2） 向上述试管中加入少量二氧化锰，伸入带火星的木条，观察现象。 产生大量气泡，木条复燃 二氧化锰能加快过氧化氢的分解 （3） 待上述试管中没有现象发生时，重新加入过氧化氢溶液；把带火星的木条伸入试管，观察现象。待试管中又没有现象发生时，再重复上述操作，观察现象。 产生大量气泡，木条复燃 氧气是过氧化氢分解产生的，二氧化锰只起加快产生氧气的作用 结论 二氧化锰能加快过氧化氢的分解速率，且反应前后的化学性质不改变 2．催化剂 （1）定义：在化学反应中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都没有发生变化的物质。催化剂在化学反应中所起的作用叫作催化作用。硫酸铜对过氧化氢的分解也有催化作用。 （2）特点：“一变两不变” 一变：其他物质的化学反应速率； 两不变：本身的质量和化学性质。（物理性质可以改变） （3）注意点： ①催化剂不能改变生成物的质量； ②催化剂不能控制反应的发生与停止； ③同一化学反应不一定只有一种催化剂；同一物质可以在不同的化学反应中起催化作用；同一物质可以是某个反应的催化剂，也可以是另外某个反应的反应物或生成物。 三、分解反应 1．定义：由一种物质生成两种或两种以上其它物质的反应，叫做分解反应。 2. 特征：一变多，通式：A→B+C+……。 3．与化合反应比较 分解反应 化合反应 概念 由一种物质生成两种或两种以上其它物质的反应 由两种或两种以上物质生成一种物质的反应 特点 一变多 多变一 通式 A→B + C + … A +B + … → C 两者联系 都是化学反应的基本类型之一，二者是并列关系 1、下列有关催化剂的说法正确的是 （ ） A．反应后其质量增大 B．只能加快化学反应速率 C．反应后其化学性质不变 D．二氧化锰能作任何反应的催化剂 2、 下列反应属于分解反应的是 （ ） A．镁 + 氧气 → 氧化镁 B．石蜡 + 氧气 →   水 + 二氧化碳 C．碳酸钙 →  氧化钙 + 二氧化碳 D．二氧化碳 + 氢氧化钠 → 碳酸钠 + 水 3、 下列有关化合反应、分解反应和氧化反应的说法正确的是（ ） A．化合反应的反应物一定是两种 B．反应物只有一种的反应不一定是分解反应 C．三种反应都属于基本反应类型 D．有氧气参加的反应既是氧化反应又是化合反应 4、实验室制取氧气常用到如图装置，请回答： （1）用高锰酸钾制取氧气，应选择的发生装置是_____（填序号），检查该装置气密性的方法：将导管放入水中，______________，若导管口_____________，说明气密性良好。 （2）用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，反应的符号表达式 为_____________________，应选择的发生装置是_____（填序号），依据是___________________________________。 （3）用装置E收集氧气，集气瓶集满氧气后，应先在水面下________________，然后一起移出水槽，____（填“正”或“倒”）放在实验台上。收集氧气还可以选择的装置是______（填序号）。 （4）检验氧气的方法是________________________________________________。 1、氧气是人类生产活动的重要资源。下列对氧气的认识错误的是（　 　） A．化学性质比较活泼 B．液态氧和固态氧均为淡蓝色 C．有可燃性，可用作燃料 D．可用带有火星的木条区分氧气和二氧化碳 2．如图是硫分别在空气和氧气中燃烧的实验。下列说法正确的是（ 　　） A．实验现象：硫在空气中燃烧无气味，在氧气中燃烧有刺激性气味 B．反应产物：硫在空气和氧气中燃烧的产物不同 C．水的作用：吸收热量，防止集气瓶炸裂 D．实验结论：氧气浓度越高，硫燃烧越剧烈 3． 现有4种物质：①木炭、②硫、③红磷、④铁丝，分别在氧气中燃烧，用序号填空。 （1）产生大量白烟的是______； （2）剧烈燃烧，火星四射的是______； （3）生成的气体会污染空气的是______； （4）发出白光，生成无色、无味的气体的是______。 4． 易错辨析。判断下列说法是否正确，对的打“√”，错的打“×”。 （1）氧气的化学性质比较活泼，能与所有物质发生化学反应。 （　　） （2）做铁丝在氧气中燃烧的实验时，集气瓶中的水越多越好。 （　　） （3）物质在氧气中燃烧，都会发出火焰，放出热量。 （　　） 5．氧化反应在生产、生活中应用广泛，下列应用不涉及氧化反应的是（　 　） A．用氧气进行气焊 B．用厨余垃圾自制花肥 C．用木炭进行烧烤 D．用酒精给发热病人降温 6．下列有关化合反应和氧化反应的说法正确的是（　 　） A．由两种物质生成另一种物质的反应才是化合反应 B．氧化反应都很剧烈，且都会发光、放热 C．物质与氧气发生的反应一定是氧化反应 D．红磷在空气中燃烧既是缓慢氧化，也是化合反应 7. 下列属于图中阴影部分的化学反应是 （　 　） A． 氨气 ＋ 氯化氢 → 氯化铵 B．氢气 ＋ 氧化铜 →   铜＋水 C．一氧化碳 ＋ 氧气 →   二氧化碳 D．高锰酸钾 →   锰酸钾 ＋ 二氧化锰 ＋ 氧气 8、氧气可以用排水法收集的原因是 （ ） A．密度比水小 B．密度比空气大 C．不易溶于水且不与水反应 D．水中含有氧气 9、 用高锰酸钾制取氧气的主要操作有：①点燃酒精灯加热；②检查装置气密性；③装试剂；④熄灭酒精灯；⑤收集气体；⑥固定试管；⑦撤离导管。正确的操作顺序是 （ ） A．②③⑥①⑤⑦④ B．②③⑥①⑤④⑦ C．③②①⑥⑤⑦④ D．①②③⑤⑥④⑦ 10、 化学小组在实验室用如图装置进行高锰酸钾制取氧气的实验。下列说法错误的是（ ） A．检查装置气密性时，先将导管放入水中，再用手紧握试管 B．应在试管内导管口放一团棉花 C．试管口略向下倾斜可防止冷凝水流至热的试管底部，避免试管炸裂 D．先将导管口伸入盛满水的集气瓶，再加热试管 11、用3%过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气的装置如图。下列说法正确的（ ） A．加入的过氧化氢溶液需浸没分液漏斗下端 B．控制过氧化氢溶液滴加速度，能使反应较平稳地进行 C．Ⅱ中气体的收集方法是向下排空气法 D. Ⅱ中收集到的氧气非常纯净 12、实验室可用加热高锰酸钾的方法制取氧气，也可用过氧化氢溶液和二氧化锰混合的方法制取氧气。两种方法的共同点是 （ ） A．都需要加热 B．都使用二氧化锰作催化剂 C．都发生了化学变化 D．都生成了两种物质 13、实验室利用如图装置制取氧气。 （1）用装置A制取氧气时， 试管口棉花的作用是______________________________________。 此装置中气体的收集方法是________法，当导管口__________________________时，开始收集氧气。 （2）用装置B制取氧气时，应先向锥形瓶中加入__________（填试剂名称，下同），再向长颈漏斗中加入________________。此装置中气体的收集方法利用了氧气________________的性质，验满时应把带有火星的木条放在____________。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$