2.3 氧气的制备-2025-2026学年九年级化学沪教版（2024）上册

03 氧气的制备 第 2 章 九年级化学 CONTENT 氧气的工业制法 加热高锰酸钾制氧气 Ⅰ Ⅱ 分解过氧化氢制氧气 Ⅲ Ⅳ 分解反应 氧气的实验室制法 2 氧气是一种非常重要的气体 如何获取氧气？ 光合作用 氧化汞 汞 + 氧气 加热 空气中含氧气 工业制氧 单击输入您的封面副标题 氧气的工业制法 第一部分 分离液态空气法 1.原料：空气 2.原理：利用液态氧和液态氮的沸点不同来制取氧气 3.过程： 空气 液态空气 氮气（沸点较低） （降温） 液态氧（沸点较高） （加压） 蒸发 物理变化 -195.8℃ -183℃ 液态氧 液态氮 把他冻成液体 储存在蓝色钢瓶中 工业制取氧气 01 分离液态空气法 除灰尘 降温制冷 加热 根据沸点不同 工业制取氧气 01 小试牛刀 1.已知在1.01×105Pa时,氧气的沸点为-183℃,氮气的沸点为-196℃.利用分离液态空气制取氧气时,温度T应控制在( ) A.T＞-183℃ B.T＜-196℃ C.-196℃＜T＜-183℃ D.T=0℃ C 小试牛刀 2.工业上制取大量氧气的方法是( ) A．加热氯酸钾 B．加热高锰酸钾 C．分离液态空气 D．加热二氧化锰 C 小试牛刀 3.工业制取氧气主要有以下步骤，下列有关说法不正确的是（ ） A.液态空气是混合物 B.氮气先被蒸发出来，说明氮气沸点比氧气低 C.步骤②属于化学变化 D.得到的剩余液体大部分为液氧，颜色为淡蓝色 C 小试牛刀 4.工业上获取大量的氧气是根据空气中氧气和 氮气沸点不同而采用分离液态空气法的方法.首先将空气___________ ,除去其中的_______________________ ,然后加压降温使空气 __________,再通过控制温度蒸发液态空气,将沸点较低的 _________先蒸发出来,剩余的是________ ． 除尘净化 二氧化碳、水蒸气 液化 液态氮 液态氧 有效成分：过氧化氢 特种部队用高锰酸钾野外生火 氧气助燃 12 氧气的实验室制法 第二部分 Ⅰ 加热高锰酸钾制氧气 14 实验原理 高锰酸钾制取氧气 02 加热 高锰酸钾 KMnO4 锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气 K2MnO4 O2 MnO2 实验室制氧气选择药品和反应时需考虑的因素： 制氧气的原料须是含氧的物质。 利用比较简单的实验条件就能较快得到氧气。 生成的气体成分单一，便于收集 。 15 实验原理 高锰酸钾制取氧气 02 加热 高锰酸钾 KMnO4 锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气 K2MnO4 O2 MnO2 暗紫色固体 暗绿色固体 黑色固体 无色气体 实验药品 高锰酸钾（暗紫色） 16 实验原理 高锰酸钾制取氧气 02 加热 高锰酸钾 KMnO4 锰酸钾+二氧化锰+氧气 K2MnO4 O2 MnO2 反应仪器 能加热 能加橡胶塞，导出气体 试管 实验装置 17 实验原理 高锰酸钾制取氧气 02 制取装置 加热 高锰酸钾 KMnO4 锰酸钾+二氧化锰+氧气 K2MnO4 O2 MnO2 加热仪器 酒精灯 铁架台 夹持仪器 18 高锰酸钾制取氧气 02 实验装置 发生装置 固体加热装置 反应物状态 固体 反应条件 加热 试管口略向下倾斜 防止冷凝水流至热的试管底部，避免试管破裂 药品平铺试管底部 外焰加热 19 高锰酸钾制取氧气 02 制取装置 加热 高锰酸钾 KMnO4 锰酸钾+二氧化锰+氧气 K2MnO4 O2 MnO2 收集仪器 集气瓶 20 高锰酸钾制取氧气 02 收集装置 排空气集气法 向上排空气法 向下排空气法 不与空气中的成分反应 密度比空气大 密度比空气小 可用于 收集氧气 21 高锰酸钾制取氧气 02 排水集气法 气体不易溶于水 气体不与水反应 可用于 收集氧气 收集装置 22 高锰酸钾制取氧气 02 排水法 向上排空气法 思考与讨论：实验室常用的两种氧气的收集方法中哪种收集的氧气纯度更高？ 纯度更高 气体干燥 23 高锰酸钾制取氧气 02 加热 高锰酸钾 锰酸钾+二氧化锰+氧气 棉花 防止加热时高锰酸钾粉末进入导管，影响实验 棉花 制取装置 24 高锰酸钾制取氧气 02 试管 高锰酸钾 铁架台 酒精灯 玻璃管 橡胶塞 集气瓶 思考与讨论：利用以下药品和仪器，如何操作制取氧气？ 25 高锰酸钾制取氧气 02 任务：观看加热高锰酸钾制氧气，总结操作步骤和注意事项。 实验步骤 1.组装并检查装置气密性 将导管一端放入水中，双手握住试管，若导管口有气泡冒出，则证明气密性良好。 2.装药品，放棉花 1)药品要平铺在试管底部； 2)管口要塞上一团棉花； 3)试管内导管刚伸出橡胶塞。 防止加热时高锰酸钾粉末进入导管。 使药品均匀受热。 高锰酸钾制取氧气 02 27 实验步骤 3.固定试管 1)铁夹应夹于距试管口1/3处; 2)试管口应略向下倾斜。 防止冷凝水倒流使试管炸裂。 4.点燃酒精灯加热 先预热，再用外焰对药品部位集中加热 防止受热不均使试管炸裂。 5.收集氧气 始：导管口气泡连续均匀冒出时开始收集 止：集气瓶口有大气泡冒出，在水下盖好玻璃片，取出正放 防止氧气不纯。 高锰酸钾制取氧气 02 28 实验步骤 6.移出导管 实验完毕，先把导管从水槽中移出水面 7.熄灭酒精灯 最后熄灭酒精灯，停止加热 防止水槽中的水被倒吸入试管，使试管炸裂。 不可颠倒 谐音：茶 庄 定 点 收 利 息 高锰酸钾制取氧气 02 29 高锰酸钾制取氧气 02 实验内容 现象 加热试管，用排水集气法收集一瓶氧气 把带火星的木条伸入集气瓶中 有大量气泡进入集气瓶 木条复燃 实验现象： 检验氧气 30 高锰酸钾制取氧气 02 1.用排水法收集：当集气瓶中的水排完，集气瓶口有大量气泡冒出，证明已收集满。 2.用向上排空气法收集：将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，证明已收集满。 验满方法 31 小试牛刀 1.关于“加热高锰酸钾制得氧气并用排水法收集”的实验，下列说法正确的是（ ） A．制取气体时，先装药品，然后检验装置的气密性 B．反应结束时，先停止加热，然后将导管移出水面 C．导气管口开始产生气泡时，立即用装满水的集气瓶收集气体 D．排水法收集满氧气后，应先在水中盖上玻璃片，再将瓶拿出水槽 D 32 小试牛刀 2.下图是实验室氧气的制备、收集、验满、验证性质的操作，其中正确 的是（ ） A 33 小试牛刀 3.实验室制取氧气的主要步骤有： ①固定装置、②装入药品、③加热、④检查装置的气密性、⑤用排水法 收集。其操作顺序正确的是( ) A. ①②③④⑤ B. ②③①④⑤ C. ④②①③⑤ D.④①②⑤③ C 34 小试牛刀 4.在下列各项中选择一个符合要求的答案代号，回答注意事项 ： A．正放在桌上 B．倒放在桌上 C．导管口一有气泡放出时 D．导管口有气泡连续均匀地放出后 E．防止水沿导管回流，引起灼热试管炸裂 F．加热时防止高锰酸钾粉末堵塞导管 ①用一团棉花放在靠近试管口的地方，目的是（ ） ②将导管口伸入盛满水的集气瓶里开始收集氧气的适宜时刻是（ ） ③待瓶内的水排净用玻璃片盖住瓶口，把瓶移出水面后并（ ） ④停止加热时先把导管移出水面，然后熄灭酒精灯，其原因是（ ） F D A E 35 小试牛刀 5.下图是某学生设计的在实验室用高锰酸钾作原料制取氧气的装置图 （1）写出图中所示仪器的名称： A_______B．_______ C．_______D．_______E．_______ （2）写出文字表达式__________________________________________; （3）指出图中的三处错误： ①____________________________________； ②_____________________________； ③______________________________； 酒精灯 试管 铁架台 导气管 集气瓶 高锰酸钾（加热）---锰酸钾+二氧化锰+氧气 试管口向上倾斜 进入试管内的导管过长 铁夹夹在了试管中部 36 小试牛刀 5.下图是某学生设计的在实验室用高锰酸钾作原料制取氧气的装置图 （4）实验开始前，应先检验装置的__________，目的是防止装置________； （5）停止加热时，应先_____________ ，然后再____________，这是为了防止 ； （6）试管口放一团棉花的原因是：___________________________________ 气密性 漏气 撤水槽中的导管 撤酒精灯 水槽中的冷水倒吸进热的试管中，引起试管炸裂 防止加热时高锰酸钾粉末进入导管 37 Ⅱ 分解过氧化氢制氧气 38 实验原理 实验药品 过氧化氢 水 + 氧气 二氧化锰 H2O2 H2O O2 过氧化氢溶液、二氧化锰（黑色） 分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰有何作用？ 在常温下，过氧化氢会分解产生氧气 二氧化锰 过氧化氢制取氧气 03 39 过氧化氢制取氧气 03 40 探 究 实 验 实验操作 （1） （2） （3） 在试管中加入5mL5%过氧化氢溶液，把带火星的木条伸入试管，观察现象。 向上述试管中加入少量二氧化锰， 把带火星的木条伸入试管，观察现象。 待上述试管中没有现象发生时，重新加入过氧化氢溶液，并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。 分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的作用 对比实验 重复实验 过氧化氢制取氧气 03 41 探 究 实 验 分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的作用 现象 分析 （1） （2） （3） 结论 带火星的木条不复燃 常温下过氧化氢溶液分解很慢，放出的氧气少，不足以使带火星的木条复燃。 加入二氧化锰后，带火星的木条复燃 二氧化锰加速了过氧化氢溶液的分解，放出的氧气能使带火星的木条复燃。 重新加入过氧化氢溶液，带火星的木条复燃。 二氧化锰没有被消耗，可以持续加速反应 二氧化锰能加快过氧化氢制氧气的速率，二氧化锰本身未发生变化 过氧化氢制取氧气 03 42 催化剂 1.定义：在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率，而本身质量和化学性质在化学反应前后都没有发生变化的物质。 2.特点： “一变”——能改变其他物质的化学反应速率 “二不变”——自身的质量和化学性质不变 “不增产”——不改变生成物的质量（产量） “不万能”——某催化剂不可能是所有化学反应的催化剂 “不唯一”——同一个反应，可以有多种催化剂 包括加快和减慢两种含义 物理性质可改变 催化作用： 催化剂在化学反应中所起的作用 过氧化氢制取氧气 03 43 小试牛刀 1.下列关于催化剂的说法正确的是（ ） A．催化剂都是加快反应速率的 B．加入催化剂可以增加生成物的质量 C．催化剂在化学反应中性质和质量不改变 D．二氧化锰不是过氧化氢分解的唯一催化剂 D 44 小试牛刀 2.氧气是生命活动的必需气体。下列关于氧气的性质、制备说法不正确的是（ ） A．双氧水制取氧气时，先加固体二氧化锰，再加液体双氧水 B．可用向上排空气法或排水法收集氧气 C．排水法收集氧气，待导管口出现连续而均匀气泡时，再将导管伸入瓶口收集气体 D．利用上图装置可比较MnO2和CuO对H2O2分解的影响 D 45 小试牛刀 3.下列说法中正确的是（ ）A．在过氧化氢催化分解的反应中，二氧化锰起催化作用B．氧气的化学性质很活泼，在常温下能与所有物质发生化学反应C．工业上分离液态空气制氧气的过程属于化学变化D．没有二氧化锰作催化剂，过氧化氢溶液就不会产生氧气 A 46 小试牛刀 4.(图像题)用一定量的某溶液制取气体，二氧化锰是该反应的催化剂，实验数据如图所示。下列说法错误的是（ ） A. 加入的二氧化锰，在反应前后质量和化学性质不变 B. 加入二氧化锰的质量越多，反应产生的气体质量越大 C. 加入二氧化锰的质量越多，反应产生的气体速率越快 D. 加入二氧化锰的质量不同，装置内最终的压强相同 B 47 小试牛刀 5.(图像题)有a、b两份等质量的双氧水溶液,在a份加入少量二氧化锰,下图是二者产生氧气的质量m与反应时间t的关系的图象,其中正确的是( ) B A. B. C. D. 48 小试牛刀 6.实验室制取氧气时，必不可少的最简单的一组仪器是（ ） A.试管、酒精灯、带导管的橡皮塞、集气瓶、铁架台 B.试管、酒精灯、水槽、集气瓶 C.集气瓶、铁架台、试管、带导管的橡皮塞 D.铁架台、烧瓶、集气瓶、玻璃片 C 49 小试牛刀 7.下列物质中含有氧气的是( ) A．二氧化锰 B．氯酸钾 C．空气 D．过氧化氢 C 50 小试牛刀 8.如图所示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（ ） C A．气密性检查：用手紧握试管，观察到水中的导气管口有气泡冒出，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：直接用酒精灯外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 51 小试牛刀 9.某同学设计了 4 种制氧气的方案： ①用氯酸钾和二氧化锰共热； ②使高锰酸钾受热； ③用高锰酸钾和氯 酸钾共热； ④使二氧化锰受热，判断这四种方法：（ ） A．全正确 B．全不正确 C．①②③正确 D．只有①②正确 C 52 小试牛刀 10.实验室高锰酸钾制取氧气时，装药品的大试管口应 （ ） A. 朝下 B. 朝上 C. 略向下倾斜 D. 略向上倾斜 C 53 小试牛刀 11.下列关于实验室用高锰酸钾制取氧气的说法正确的是( ) A. 发生装置选用长颈漏斗和锥形瓶 B. 反应不需要加热 C. 实验时先检查装置的气密性 D. 验满时将带火星的木条伸入集气瓶中 C 54 小试牛刀 12.下图是实验室制备、收集、验满、验证氧气性质的操作，其中正确的 是（ ） A 55 单击输入您的封面副标题 分解反应 第四部分 加热 高锰酸钾 锰酸钾+二氧化锰+氧气 过氧化氢 水 + 氧气 二氧化锰 氯酸钾 氯化钾 + 氧气 二氧化锰 加热 请写出制取氧气的三种方法的文字表达式， 分析下列三个化学反应有什么共同的特征？ 共同点：都是一种物质反应生成多种物质 分解反应 1.定义：由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应。 2.特点：一变多（判断依据） 3.表示： A = B + C + … 分解反应是化学基本反应类型 化合反应 1.定义：由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应 2.特点：多变一（判断依据） 3.表示： A + B + … = X 58 2Mg + O2 = 2MgO 4Al + 3O2 = 2Al2O3 2KClO3 = 2KCl+ 3O2 C2H5OH + 3O2 = 2CO2 + 3H2O 3Fe + 2O2 = Fe3O4 Ca(OH)2 + Na2CO3 = CaCO3↓+ 2NaOH 2KMnO4 = K2MnO4 + MnO2 + O2↑ 加热 加热 加热 点燃 点燃 加热 加热 来！判断吧！ 化合反应 化合反应 分解反应 氧化反应 化合反应 复分解反应 分解反应 氧化反应 氧化反应 氧化反应 分解反应 小试牛刀 1.概念间在逻辑上有如图所示的部分关系，对下列概念间关系的说法中正确的是（　　） A．氧化反应与缓慢氧化属于交叉关系 B．氧化反应与化合反应属于交叉关系 C．纯净物与混合物属于交叉关系 D．分解反应和化合反应属于交叉关系 B 60 小试牛刀 2.下列文字表达式所表示的化学反应均能放出氧气，其中不是分解反应的是（ ） A．高锰酸钾——→高锰酸钾+二氧化锰+氧气 B．氧化汞——→汞+氧气 C．水——→氧气+氢气 D．过氧化钠+二氧化碳 —→ 碳酸钠+氧气 D 61 小试牛刀 3.下列属于分解反应的是（　　）A．H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O B．H2CO3=H2O+CO2↑C．CuSO4+NaCl=Cu(OH)2↓+Na2SO4 D．Fe+CuSO4=FeSO4+Cu B 62 小试牛刀 4.(图像题)如右图所示的微观化学变化，其基本反应类型属于（　　） C A．置换反应 B．化合反应 C．分解反应 D．复分解反应 63 小试牛刀 5.(图像题)与如图所示微观变化的化学反应类型相同的是（　　） A A.2NH3═N2+3H2B.NaCl+AgNO3═AgCl↓+NaNO3C.3O2═2O3D.CaO+H2O═Ca（OH）2 64 小试牛刀 6.有M．N．X．Y四种物质，在一定条件下充分反应后，测得反应物和生成物在反应前后得质量如下表所示 分解反应 物质 M N X Y 反应前（g） 2 20 34 0 反应后（g） 2 38 0 16 对该反应的类型：_________________ 65 Lavf58.64.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $