1、考点二 氧气及制取聚焦考点温习理解一、氧气的物理性质1、色、味、态:通常情况下,是无色无味的气体;2、密度:标准状况下,密度为 1.429g/L,密度比空气的大。 (可用向上排空法)3、溶解性:氧气不易溶于水。 (可用排水法收集) ,4、三态变化:降温后,氧气可以变为淡蓝色的液体,甚至淡蓝色雪花状固体。二、氧气的化学性质(比较活泼)(一)与非金属(碳、硫、磷)的反应1、木炭(黑色固体)燃烧实验现象:在氧气中:剧烈燃烧,发出白光,放出热量,生成一种无色无味气体,该气体能 使使澄清石灰水变浑浊的气体;化学方程式 C + O2 CO221406 作品2、硫粉(淡黄色)燃烧: 实验现象:在空气中:发出
2、淡蓝色火焰;放出热量、生成一种有刺激性气味的气体。在氧气中: 发出 蓝紫色的火焰 ; 放出热量、生成一种一种有刺激性气味的气体。化学方程式 S + O2 SO2注意:实验时,要在瓶底装少量水(作用:吸收二氧化硫,防止污染空气) 。3、红磷(暗红色固体)的燃烧实验现象:在氧气中:剧烈燃烧,发出白光,放出热量,生成白烟。化学方程式:4P + 5O2 2P2O5注意:五氧化二磷(P 2O5)是固体,不是气体(二)与金属(镁、铁)的反应1、镁带(银白色固体)燃烧实验现象:在空气中,剧烈燃烧,发出 白光,放出热量,生成一种白色固体。化学方程式:2Mg + O2 2MgO 2、铁丝(银白色固体)燃烧实验现
3、象:在氧气中,剧烈燃烧,火星四射,放出热量,生成一种黑色固体叫四氧化点 燃 点 燃 点 燃 点 燃 三铁 。化学方程式:3Fe + 2O 2 点 燃 Fe3O4 注意:集气瓶底部铺少量的细沙或加少量的水,防止生成的固体物质溅落瓶底,致使集气瓶炸裂。铁丝在空气中不能燃烧。(三)其他物质与氧气的反应某些物质在一些条件下,与氧气发生缓慢的氧化反应,称为缓慢氧化。缓慢氧化也放热。如:动植物新陈代谢,金属的腐蚀 ,食物的腐烂、动植物的呼吸 、农家肥的腐熟等等。总结: 1、氧气是一种化学性质比较活泼的气体,在一定的条件下,能与许多物质发生反应并放出大量的热。在这些反应中,氧气提供氧,称为氧化反应。氧气具有
4、氧化性。2、物质在氧气中燃烧程度比空气中燃烧要剧烈。说明物质燃烧程度,与氧气的浓度大小成正比;3、物质燃烧时有的有火焰,有的会发光,有的会冒烟。一般来说,气体燃烧会有火焰产生;固体直接燃烧,产生光或者火星。生成物有固体时,一般都会产生烟。 【1:214】4、物质与氧气反应不一定就是燃烧,如:缓慢氧化。三、氧气的用途(1) 、供给呼吸:医疗上急救病人,登山、潜水、航空、宇航提供呼吸;(2) 、支持燃烧:炼钢、气焊与气接、液氧炸弹、火箭助燃剂四、氧气的工业制法(分离液态空气法)原理:利用液态氧和液态氮的沸点不同。是物理变化五、氧气的实验室制法(是化学变化)1、用高锰酸钾或氯酸钾制取氧气A、药品:高
5、锰酸钾(暗紫色固体) 、氯酸钾(白色固体)与二氧化锰(黑色粉末)B、原理: 加热高锰酸钾:化学方程式:2KMnO 4 K2MnO4 + MnO2 + O2 C、装置:加热固体制气体(与加热氯酸钾的为同一类)D、操作步骤: 连接装置:先下后上,从左到右的顺序。 检查装置的气密性 :将导管的一端浸入水槽中,用手紧握试管外壁,若水中导管口有气泡冒出,证明装置不漏气。松开手后,导管口出现一段水柱。 装入药品:按粉末状固体取用的方法(药匙或纸槽) 固定装置 :固定试管时,试管口应略向下倾斜,铁夹应夹在试管的中上部 加热药品:先使试管均匀受热,后在固体部位用酒精灯外焰加热。 收集气体:a、若用排水法收集气
6、体,导管略伸进集气瓶口。当气泡连续均匀冒出时再收集(因为最早排出的气体是空气) ;水排完后,应用玻璃片盖住瓶口,小心地移出水槽,把集气瓶正在桌面上(因为氧气密度比空气大) ,防止气体逸出。b、若用排空气法收集气体,收集时导管应伸入集气瓶底部(为了排尽瓶内空气) 。先将导管移出水面 再停止加热E、注意事项:a). 试管口要略向下倾斜:防止生成的水回流,使试管底部破裂。药品应平铺在试管底部。b). 导管伸入发生装置内要稍露出橡皮塞:有利于产生的气体排出。c). 用高锰酸钾制取氧气时,试管口塞一团棉花:防止气流把高锰酸钾吹进水槽 中。d). 排气法收集气体时,导气管要伸入接近集气瓶底部:有利于集气瓶
7、内空气排出,使收集的气体更纯。e). 实验结束后,先将导气管移出水面,然后熄灭酒精灯:防止水槽中的水倒流,炸裂试管。F、检验、验满检验:用带火星的木条伸入集气瓶内,发现木条复燃,说明是氧气;验满:用带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃,证明已满。加热氯酸钾(有少量的二氧化锰):化学方程式:2KClO 3 MnO2 2KCl + 3O2 注意:MnO 2 在该反应中是催化剂,起催化作用2、过氧化氢溶液(俗名:“双氧水”)制取氧气A、药品:过氧化氢(H 2O2)和二氧化锰(黑色粉末 MnO2)B 实验原理:化学方程式: 2H2O2 MnO2 2H2O+ O2 注:MnO 2 在该反应中是催化剂,起
8、催化作用六、催化剂:1、 概念:在化学反应中能改变其他物质的反应速率 ,但本身的质量和 化学性质在反应前后都不变的物质。2、 特点:两不变(质量、化学性质) 、一改变(反应速率)注意:催化剂不能改变生成物的质量催化剂不是反应物也不是生成物一种催化剂只针对某一反应。不同的反应,催化剂可能不同某一反应的催化剂可能不只一种2 点睛典例分类类型一、氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象【例 1】 【2014 年北京市】下列物质在氧气中燃烧,产生大量白烟的是A木炭 B甲烷 C蜡烛 D红磷【答案】D【点睛】本题考查氧气与物质发生反应的现象,在做这类题时要注意实验现象是看到的生成气体、产生沉淀、颜色改变、发光
9、、及感受到的吸放热现象,不能简单叙述成生成物.类型二、氧气性质【例 2】下列物质的性质与所相对应的用途没有因果关系的是( )A石墨能导电作电极 B干冰升华吸热用于人工降雨C稀有气体的性质稳定 作保护气 D氧气的密度比空气略大用于急救病人【答案】D考点: 物质的性质与用途【点睛】本题考查氧气的性质,氧气是一种化学性质比较活泼的气体,能与许多物质发生反应,物质在空气中生锈、变质等情况的发生,大多与空气中氧气的氧化性有关.类型三、氧气的制取【例 3】【2014 年贵州省遵义市】下列示意图分别是实验室氧气制备、收集、验满、验证性质的操作,其中正确的是【答案】A考点: 实验室氧气的制取与收集【点睛】本题
10、考查氧气的实验室制取的实验操作,排水集气法收集氧气时,加热前要在集气瓶中装满水,已收集较纯的氧气,排空气法收集氧气时,导管要伸入到集气瓶底部,因为气压的问题,停止加热时要先移导管后熄灭酒精灯。类型四、实验室制取氧气装置【例 4】 【2014 年北京市】用下列装置进行实验,不能达到实验目的的是A干燥 CO2 B收集 O2 C验证 CO2 性 质 D监控气体流速【答案】B【解析】考点: 气体的性质与收集【点睛】实验室制取气体的装置的选择,要根据反应物的状态及反应条件确定发生装置,根据生成的气体的密度及溶解性选择收集装置,根据制取的气体的特性选择验证和验满方法.氧气的验满时,带火星的木条要放到集气瓶
11、口。类型五、催化剂及催化作用【例 5】 【2014 年浙江省温州市】小明发现二氧化锰催化过氧化氢分解的实验中,反应速度逐渐变慢。查阅资料得知:其原因是过氧化氢的溶质质量分数减小以及二氧化锰的催化能力降低。为了探究二氧化锰的催化能力降低的影响因素,进行如下实验。【材料准备】取质量均为 2 克的二氧化锰分别催化 40 毫升溶质质量分数为10、20、30的过氧化氢溶液分解,实验后回收二氧化锰,并分别标为 A、B、C;另取多次催化分解 10过氧化氢溶液实验后回收的二氧化锰,标为 D。1-03【实验步骤】 连接装置并检查气密性。取未使用过的二氧化锰 05 克,加入锥形瓶中,再加入 10 毫升溶质质量分数
12、为5的过氧化氢溶液,记录收集 120 毫升气体所需的时间。7在分别取 A、B、C、D 组二氧化锰 05 克,重复上述实验。多次实验取平均值,记录数据如下:组别 未使用过得二氧化锰 A B C D收集气体时间秒 17.9 23.2 27.7 32.3 37.8(1)实验时,长颈漏斗下端管口应在液面以下,其目的是 。(2)实验中通过比较收集相同气体体积所需的时间外,还可以通过比较 来反映二氧化锰的催化能力。01(3)由上表数据可知,引起回收的二氧化锰的催化能力下降的因素是 。【答案】 (1)防止生成的气体从长颈漏斗中逸出;(2)相同时间内产生气体的体积;(3)过氧化氢溶液的溶质的质量分数、二氧化锰
13、使用的次数 考点:气密性检验、催化剂 【点睛】本题考查实验室制取氧气时二氧化锰的作用,及其装置的组装要求,要熟记催化剂的概念,即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不变,要根据题中的叙述看是否符合这个特点.课时作业能力提升1 【2014 年北京市】下列方法能鉴别空气、氧气和二氧化碳 3 瓶气体的是A闻气味 B将集气瓶倒扣在水中 C观察颜色 D将燃着的木条伸入集气瓶中【答案】D考点:气体的鉴别2 【2014 年广西省南宁市】做木炭在氧气中燃烧的实验时,实验现象不明显,原因可能是收集本实验所用氧气过程中( )2140A用向下排空气法收集氧气 B将满氧气的集气瓶正放在桌面
14、上C收集满氧气后,在水面下用玻璃片盖住瓶口移出水槽D收集氧气时,观察到导管口气泡连续均匀放出时开始收集【答案】A 考点:制取氧气的操作步骤和注意点;氧气的收集方法3 【2014年湖南省娄底市】下列说法或现象描述正确的是A含氧元素的化合物都属于氧化物 B稀硫酸能使无色酚酞溶液 变红色C细铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体D金刚石和石墨物理性质存在着明显差异,是因为构成它们的原子大小不同【答案】C 考点:氧化物、酸的性质、铁丝燃烧的现象、碳单质性质差异的原因4 【2014 年四川省成都市】实验室制取氧气,下列说法错误的是( )A装置 可用于高锰酸钾制取氧气 B装置 可用于过氧化氢溶液制取
15、氧气C装置可用于收集氧气 D装置 可用于收集氧气【答案】C考点:气体发生、收集装置的选择依据5 【2014 年云南省昆明市】下列实验现象描述不正确的是( )A红磷在空气中燃烧产生大量白烟 B硫在氧气中燃烧产生苍白色火焰C铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射 D镁在空气中燃烧,发出耀眼的白光,生成白色固体【答案】 B 考点:氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象 二、非选择题6 【2014 年广东省揭阳市】根据如图所示列举的初中常见的装置图,回答下列问题:(1)标号为的仪器的名称是: _ (2)实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式是: _ ,所选用的发生装置是 _ (填字母) ,用 C 装置收集氧气后,
16、验满的方法是 _ 213401(3)空气中氧气含量测定的实验装置如图 F 所示下列有关说法正确的是 _ (填字母) A燃烧匙中的红磷越多,水位上升越高B燃烧匙中的红磷不可以换成硫和木炭C选用红磷是因为反应可以耗尽氧气,生成固态的 P2O5D本实验可以证明空气含有 N2、O 2、CO 2 和稀有气体【答案】 (1)长颈漏斗;(2)2KMnO 4 K2MnO4+MnO2+O2 A 将带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃,证明已经收集满了;(3)BC考点:实验室制取气体装置、收集、及净化、化学方程式的书写 7 (6 分) 【2014 年贵州省安顺市】通过一年的化学学习,你已经掌握了实验室制取气体的有
17、关知识,请结合如图装置图,回答问题:5(1)写出有标号的仪器名称: ; (2)实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式 (3)若用 C 装置收集氧气,收集完氧气后的正确操作步骤是 【答案】 (1) 酒精灯 长颈漏斗;(2) 2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2(3) 先把导管移出水槽,熄灭酒精灯考点:氧气的制取装置;氧气的收集方法;制取氧气的操作步骤和注意点;书写化学方程式 8 【2014 湖北省黄冈市】 (5 分)实验室制取气体所需装置如下图所示,请回答下列问题(1)装置中标 a 的仪器的名称是 。(2)实验室用 A 装置制取氧气的化学方程式是 ,收集装置可选用有 (填装置序号) 。1.6
18、(3)用 D 装置收集的气体是 ,制取这种气体的化学方程式是 。 【答案】 (1)长颈漏斗 (2)2KMnO 4 K2MnO4+MnO2+O2,C 、D (3)H 2 ,Zn+H 2SO4=ZnSO4+H2考点:气体的制取发生装置与收集装置的选择、化学反应原理9 (7 分) 【2014 年四川省巴中市】如图是实验室制取氧气常用的装置,根据装置图回答下列问题:(1)写出图中标号仪器的名称 a b (2)实验室用高锰酸钾制取氧气,气体发生装置应选 (填字母标号,下同)(3)写出实验室用过氧化氢和二氧化锰制氧气的化学方程式 ,该反应的基本类型 00(4)实验室用大理石和稀盐酸反应制取 CO2,气体收
19、集装置选 :若要值得干燥的 CO2,还应将气体通过 装置 【0:02】【答案】(1) 试管;分液漏斗;(2)A;(3) 2H 2O2 2H2O+O2;分解反应(4) D ;F考点:常用气体的发生装置和收集装置与选取方法;实验室制取氧气的反应原理;二氧化碳的实验室制法;二氧化碳对环境的影响;书写化学方程式 10 【2014年浙江省丽水市、衢州市】小科用如图所示的科学仪器装配“加热高锰酸钾制取氧气”的实验装置,请回答:(1)装配一套该实验装置,除选用序号为 FGHI 的仪器外,还需用到的仪器有 (填序号) ;(2)装配该气体发生装置时,小科在检查完装置的气密性后,放置好酒精灯,根据酒精灯的高度将盛
20、有药品的试管固定在铁架台上,固定试管时应做到 。8【答案】 (1)ABD;(2) 固定处离试管口三分之一处,试管口略向下倾斜 考点:气体的制取、净化及收集 11 (12 分) 【2014 年广西省南宁市】如图所示,某校化学兴趣小组用过氧化氢(H 2O2)溶液(MnO 2 作催化剂)制取干燥的氧气,并用来侧定,10g 某铜粉样品(含杂质碳)中铜的质量分数回答下列问题:(1)仪器 a 的名称是 (2)装置 A 中发生反应的化学方程式是 装置 B 的作用是 (3)通过称量反应前后装置 的质量,进行计算便可求出样品中铜的质量分数(4)实验完毕小丽同学误将用剩的 H202 溶液和装置 C 玻璃管中的剩余
21、固体一起倒入烧杯中,发现有大最的气泡产生,经检验确认产生的气体是氧气小刚和小明两位同学对此颇感兴趣进而展开了他们的探究之旅 【0:213404】【提出问题】是哪种物质加快了 H202 的分解速率?【大胆猜想】猜想:剩余固体中的氧化铜加快了 H202 溶液的分解猜想:剩余固体中的 加快了 H2O2 溶液的分解猜想:氧化铜能做 H202 分解的催化剂【实验验证】实验方案 实验现象 分析及结论 实验一:将带火星的木条伸入盛有5mL 5%H2O2 溶液的试管带火星木条不复燃 H202 溶液常温下产生氧气的量很少,不足以使带火星的木条复燃实验二:向盛有 5mL5%H202 溶液的试管中加入 1g 氧化铜
22、固体,将一根带火星的木条伸入试管观察现象待反应结束后将试管里的剩余物进行 、洗涤、干燥、称量对比反应前后氧化铜的质量 称得固体质量为1g猜想成立反应前后氧化铜的质量相等实验三:向盛有 5mL5%H202 溶液的试管中加入 1g ,将一根带火星的木条伸入试管,观察现象没有气泡产生,带火星木条不复燃 猜想 (填”成立“或“不成立”) 【讨论交流】小刚同学认为,根据实验二得出的两个结论就能判断成立,你是否支持他的观点?并简述理由。答: 。 【答案】 (1) 酒精灯;(2) 2H 2O2 2H2O+O2,干燥氧气;(3)C;(4) 碳;实验方案;实验二:过滤;实验三:碳;实验现象:带火星的木条复燃;
23、猜想二:不成立;【讨论交流】不能,没有证明反应前后物质的化学性质没有改变 213*40实验验证:氧化铜加快了 H202 溶液的分解,则能使过氧化氢分解产生氧气,能使带火星的木条复燃,氧化铜是不溶于水的物质,要将氧化铜分离出来,则需要经过过滤;要证明碳不能加快 H2O2 溶液的分解,则需要增加碳和过氧化氢溶液混合的实验,观察不到带火星的木条复燃的现象;故填:实验方案 实验现象 分析及结论 实验一:将带火星的木条伸入盛有 5mL 5%H2O2 溶液的试管带火星木条不复燃 H202 溶液常温下产生氧气的量很少,不足以使带火星的木条复燃实验二:向盛有 5mL5%H202 溶液的试管中加入 1g氧化铜固
24、体,将一根带火星的木条伸入试管观察现象待反应结束后将试管里的剩余物进行 过滤、洗涤、干燥、称量对比反应前后氧化铜的质量 带火星的木条复燃称得固体质量为1g猜想成立反应前后氧化铜的质量相等实验三:向盛有 5mL5%H202 溶液的试管中加入 1g碳,将一根带火星的木条伸入试管,观察现象没有气泡产生,带火星木条不复燃 猜想不成立(填”成立“或“不成立” ) 讨论交流:催化剂在化学反应前后的化学性质不变,根据实验二不能得出氧化铜反应前后化学性质不变的结论,故根据得出的两个结论不能判断成立, 8考点:实验探究物质的组成成分以及含量;实验室制取氧气的反应原理;催化剂的特点与催化作用;金属的化学性质;书写化学方程式【2:2142】三、计算题12 【2014 年河北省】某兴趣小组用图 22 所示装置制取氧气,试管中固体的质量随时间变化的数据见下表。制取结束后,将剩余固体用适量水充分溶解后,过滤,回收二氧化锰固体,并得到氯化钾溶液 100g。加热时间/min 0 t1 t2 t3固体质量/g 280 232 184 184(1)共制得氧气 g。(2)计算所得氯化钾溶液的溶质质量分数。【答案】 (1)9.6g;(2)14.9%【解析】 试题分析:(1)根据质量守恒定律知生成的氧气的质量即为质量减少的质量 96g(2)解:设反应生成氯化钾的质量为 x考点:根据化学方程式的计算、质量守恒定律。