中考化学实验探究一题多设问专题02氧气的实验室制取(原卷版+解析).docxVIP

专题02氧气的实验室制取

一、氧气的实验室制取

1．实验室常用高锰酸钾、氯酸钾和二氧化锰或过氧化氢和二氧化锰为原料制取氧气，三种方法比较如下：

制取方法

高锰酸钾制取氧气

氯酸钾制取氧气

过氧化氢制取氧气

所用药品

高锰酸钾（紫色固体）

氯酸钾（白色粉末）、

二氧化锰（黑色粉末）

过氧化氢（无色液体）、二氧化锰（黑色粉末）

反应原理

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发生装置

固体加热型

固固加热型

固液不加热型

收集装置

排水法

选择依据：氧气不易溶于水且不与水反应

向上排空气法（左侧进气）

向下排空气法（左侧进气）

选择依据：氧气的密度比空气大，且不与空气各成分反应

检验方法

将一根带火星的木条伸入瓶内，如果木条复燃，证明集气瓶内的气体是氧气。

验满方法

①用向上排空气法收集时，将一根带火星的木条放在瓶口，如果木条复燃，证明集气瓶内氧气已收集满。

验满

验满

②用排水法收集时，集气瓶口出现大气泡时，说明已收集满氧气。

2.加热高锰酸钾制氧气步骤：查、装、定、点、收、离、熄

①检查装置的气密性：连接好装置，将导管末端放入水中，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。

②装入药品：将药品平铺在试管底部，并在试管口放一团棉花，用单孔塞塞紧。

③固定装置：将试管固定在铁架台上。

④点燃酒精灯加热：先使试管均匀受热，后对准药品部位加热。

⑤收集气体：

⑥将导管移出水槽。

⑦再熄灭酒精灯。

3.分解双氧水制氧气步骤

①检查装置的气密性：连接装置后，塞紧橡皮塞。先关闭分液漏斗活塞，再将导管的末端放入水中，双手紧握锥形瓶，若导管口有气泡冒出，松开手后导管中形成一段水柱，说明装置气密性良好。

②装入药品：先向锥形瓶中加入二氧化锰固体，塞好带有分液漏斗和导管的双孔橡皮塞，向分液漏斗中加入过氧化氢溶液。

③滴加液体：打开分液漏斗活塞，慢慢滴加过氧化氢溶液。

④收气体：收集气体。

4.制取氧气实验中的问题

①利用固体加热制取氧气，试管口为什么要略向下倾斜？

答：目的是防止冷凝成水滴倒流，使试管炸裂。

②反应物全是固体物质并且加热制取气体时，试管口都要略向下倾斜吗？

答：对！目的是防止冷凝成水滴倒流，使试管炸裂。

③实验前，为什么要先给试管预热？

答：为了使试管底部均匀受热，防止破裂。

④伸入试管中的导气管为什么刚刚露出橡皮塞即可呢？

答：导气管太长，不利于气体排出。

⑤加热高锰酸钾制取氧气，试管口为什么要放一团棉花？

答：防止加热时高锰酸钾颗粒随气流进入导气管。

⑥加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制氧气，试管口为何不放一团棉花？

答：氯酸钾是一种强氧化剂，加热时不能混入易燃物质，否则会引起爆炸。

⑦用排水法收集氧气刚开始出现气泡时，为什么不能立即收集？

答：刚开始出现的气泡中，混有空气，此时氧气不纯净。

⑧实验完毕为什么先把导气管从水槽中移出，然后熄灭酒精灯呢？

答：如果先熄灭酒精灯，试管中的温度降低，压强减小，水沿着导气管进入试管，使试管炸裂。

⑨检验氧气为什么用带火星的木条以及检验氧气时要伸入瓶内，验满时却放在瓶口呢？

答：氧气具有支持燃烧的化学性质，能使带火星的木条复燃，所以用带火星的木条检验；

检验氧气时伸入瓶内是因为集气瓶内不一定盛满氧气；验满时只有放在瓶口，观察木条

是否复燃才能确定是否收集满。

⑩如果用高锰酸钾和氯酸钾混合加热制氧气，能否加快氯酸钾的分解速率？

答：能！高锰酸钾在加热过程中，分解后的产物中的二氧化锰，可以加为氯酸钾分解的。

?用高锰酸钾和氯酸钾混合加热制氧气，高锰酸钾是催化剂吗？

答：不是！催化剂包括三个条件：一变，二不变。即改变化学反应的速率；本身的质量不变；化学性质不变。高锰酸钾化学性质发生改变，生成了新物质，因此它不是该反应的催化剂，只有高锰酸钾在较低的温度下首先分解，生成的二氧化锰起了催化作用。

1.教材实验装置的评价

实验室常用高锰酸钾、氯酸钾和二氧化锰或过氧化氢和二氧化锰为原料制取氧气，三种方法比较如下：

制取方法

高锰酸钾制取氧气

氯酸钾制取氧气

过氧化氢制取氧气

发生装置

固体加热型

固固加热型

固液不加热型

优点

稍加热就分解，不用催化剂；反应速度适中，便于收集

反应速度适中，便于收集；相同质量的KClO3和KMnO4，KClO3生成的氧气多

不用加热，节约能源；生成物只有水，环保；二氧化锰容易回收

缺点

需要加热，操作麻烦、浪费能源；高锰酸钾属于管制化学品，普通家