内容正文:
课题3 制取氧气
第2课时 制取氧气(2)
序号 学习任务 核心素养
1 初步学会过氧化氢分解制取氧气的反应原理和实验步骤 科学探究与实践
2 了解催化剂及其对化学反应的作用 化学观念
3 认识常见的分解反应 化学观念
知识点一 过氧化氢分解制取氧气
1.试剂
过氧化氢溶液为___________色___________液体,二氧化锰为黑色粉末状固体。
2.反应原理
过氧化氢 水+氧气
二氧化锰
无
透明
3.实验装置
特别提醒:使用A装置时,要注意长颈漏斗的下端管口应伸入液面以下(进行液封),以防止产生的气体从长颈漏斗口逸出。B装置可以利用活塞控制滴加液体的速率,从而控制反应速率,节约试剂。
4.实验步骤
(1)连接装置并______________________。
(2)向锥形瓶中加入二氧化锰固体。
(3)用带有长颈漏斗(或分液漏斗)和导管的双孔橡胶塞塞紧锥形瓶口。
(4)通过长颈漏斗(或分液漏斗)向锥形瓶中加入_____________________。(5)用向上排空气法(或排水法)收集。
检查装置的气密性
过氧化氢溶液
例1 如图所示,实验室用5%的过氧化氢溶液制取氧气,下列有关操作正确的是( )。
A.长颈漏斗下端不能伸入液面以下
B.加入试剂时应该先加入少量二氧化锰固体,再加入过氧化氢溶液
C.可将带有火星的木条插入集气瓶中验满
D.实验完毕,可将反应后的废液倒入下水道
B
方法点拨:氧气的检验和验满都是用带有火星的木条,不同的是检验是将带有火星的木条插入集气瓶中,而验满是将带有火星的木条放在集气瓶口。
知识点二 催化剂和催化作用
1.概念
(1)催化剂:在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率,而本身的_______和_____________在反应前后都没有发生变化的物质。
(2)催化作用:_________在化学反应中所起的作用。
2.催化剂的特点
(1)“一变”:改变其他物质的化学反应速率,这里的“改变”包含增大或减小两种情况。
(2)“两不变”:化学反应前后,催化剂本身的质量和化学性质不变。
质量
化学性质
催化剂
3.催化剂的应用
催化剂在化工生产中有重要而广泛的应用,生产________、________、_____________等都要使用催化剂。
(1)在合成氨工业中,以铁为主体的催化剂能使反应物在相对低的温度下较快发生反应。
(2)石油炼制过程需要使用高效催化剂生产汽油、煤油及其他石油化工产品。
化肥
农药
化工原料
[思考1]二氧化锰是否可以作所有反应的催化剂?过氧化氢分解制取氧气的催化剂是否只有二氧化锰?
二氧化锰可以作过氧化氢分解制取氧气的催化剂,但不能作所有反应的催化剂;过氧化氢分解制取氧气的催化剂也可以是其他物质,如硫酸铜等。
例2 下列关于催化剂的说法正确的是( )。
A.催化剂能增大所有物质的化学反应速率
B.催化剂本身的质量和性质在反应前后不变
C.不使用二氧化锰作催化剂,过氧化氢不会分解
D.二氧化锰对一定量过氧化氢起催化作用后,仍能用作另外的过氧化氢分解的催化剂
特别提醒:催化剂只能改变化学反应的速率,不能改变生成物的质量。
D
知识点三 分解反应
1.分解反应的概念
由_____________生成____________________________的反应,叫作分解反应。
2.分解反应与化合反应的比较
反应类型 分解反应 化合反应
概念 由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应 由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应
特征 一变多 多变一
一种反应物
两种或两种以上其他物质
反应类型 分解反应 化合反应
表达式 X A+B+… A+B+… X
举例 高锰酸钾 锰酸钾+二氧化锰+氧气
过氧化氢 水+氧气 铁+氧气 四氧化三铁
红磷+氧气 五氧化二磷
关系 都是化学基本反应类型,二者属于并列关系
续表
点燃
点燃
加热
二氧化锰
[思考2]从液态空气中分离出氮气、氧气等,发生的是分解反应吗?
不是分解反应。分离液态空气的过程没有生成新物质,是物理变化。
例3 下列化学反应既不属于化合反应也不属于分解反应的是( )。
A.硫+氧气 二氧化硫
B.高锰酸钾 锰酸钾+二氧化锰+氧气
C.氢气+氯气 氯化氢
D.石蜡+氧气 二氧化碳+水
方法点拨:判断某化学反应是否属于分解反应,不能只看是否生成多种物质,还要看是否只有一种物质参加反应。
点燃
加热
点燃
点燃
D
知识点一 过氧化氢分解制取氧气
1.下列与氧气有关的实验操作,错误的是( )。
A.制取氧气 B.用排水法 C.检验氧气 D.硫在氧气
收集氧气 中燃烧
A
知识点二 催化剂和催化作用
2.用过氧化氢制取氧气时,忘记加二氧化锰的后果是( )。
A.不放出氧气
B.放出氧气的速率减小
C.生成氧气的质量减少
D.放出氧气的速率小且生成氧气的质量减少
B
3.实验室用过氧化氢制取氧气时加入少量二氧化锰作催化剂。下列有关说法正确的是( )。
A.只有二氧化锰能作过氧化氢分解的催化剂
B.反应中二氧化锰质量不变,化学性质改变
C.该反应中二氧化锰增大了过氧化氢的分解速率
D.加入二氧化锰可以增加过氧化氢分解产生氧气的质量
C
4.下列反应既不属于分解反应也不属于化合反应的是( )。
A.碳酸钙+盐酸氯化钙+水+二氧化碳
B.铜+水+氧气+二氧化碳碱式碳酸铜
C.氢气+氯气 氯化氢
D.水 氢气+氧气
通电
点燃
A
1.下列实验室制取氧气的操作中,不正确的是( )。
A.检查装置的气密性 B.制取氧气 C.收集氧气 D.验满
D
2.下列有关催化剂的说法正确的是 ( )。
A.在化学反应后其质量减少
B.催化剂能改变化学反应速率
C.在化学反应后其质量增加
D.在化学反应后其化学性质发生了变化
B
3.在下列变化中,既不属于化合反应,也不属于分解反应的是( )。
A.碳+氧气 二氧化碳
B.氢氧化钠+盐酸 氯化钠+二氧化碳+水
C.氧化汞 汞+氧气
D.过氧化氢 水+氧气
点燃
加热
二氧化锰
B
4.实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气的实验装置如图所示,下列有关操作正确的是( )。
A.分液漏斗末端要伸入液面以下
B.装试剂前先检查装置的气密性
C.用镊子向锥形瓶中加入二氧化锰
D.导管口开始有气泡冒出时,立即收集
B
5.化学创新小组的同学设计了以下实验,将加热至红热的铁丝插入盛有过氧化氢溶液的集气瓶中,再向集气瓶中加入少量二氧化锰。下列分析合理的是 ( )。
A.①中红热的铁丝、过氧化氢溶液均无明显变化
B.②中反应前后二氧化锰的质量和性质不变
C.②中铁丝剧烈燃烧、火星四射,生成黑色氧化铁
D.对比①②可得出结论:燃烧剧烈程度与二氧化锰有关
A
6.请根据下图回答问题。
A B C D E F
(1)仪器①的名称是__________________。
锥形瓶
(2)选择装置A以高锰酸钾为原料制取一瓶较纯净的氧气(不考虑水蒸气),应选择的收集装置是_________(填字母序号),当看到__________
____________________时开始收集氧气。
(3)小华想用过氧化氢溶液和二氧化锰为原料代替高锰酸钾制取一瓶较干燥的氧气,他选择的制取装置是_________(填字母序号);该方法制取氧气的反应可用文字表示为_____________________________。检验氧气已收集满的方法是__________________________________________
_______________。
(4)用收集的氧气完成木炭燃烧的实验(如图F所示),观察到的现象是___________________________。
E
将带有火星的木条放到集气瓶口,若木条复燃,
则证明已收集满
发出白光,放出热量
有连续且
比较均匀的气泡冒出
BC
过氧化氢 水+氧气
二氧化锰
$