資源簡介

氧氣性質與制備
課前一練
1、下列說法中，不正確的是（　A　）
A. 如果不加入催化劑，過氧化氫就不會分解 B. 自然界中的物質都在不斷運動
C. 增大氧氣的濃度能促進可燃物的燃燒 D. 任何純凈物都有固定的組成
2、在進行“氧氣的實驗室制取與性質”實驗時，某同學制得的氧氣不純．你認為可能的原因是（　C　）
A．用排水法收集時O2 ，集氣瓶裝滿水
B．用向上排空氣法收集O2 時，導管伸入到集氣瓶的底部
C．用排水法收集O2 時，導管口冒出氣泡，立即收集
D．用排水法收集O2 ，收集滿后，在水下蓋上玻璃片
3、如圖是實驗室制取氣體的常用裝置
（1）儀器①的名稱是　　．
（2）用高錳酸鉀制取氧氣，實驗時應在試管口放一團棉花，其作用是　　；選用的發生裝置是　　 （填序號）用排水法收集氧氣的合適時間是　　．
（3）乙炔又稱電石氣，是一種無色、無味、密度比空氣小，不溶于水的氣體；工業上常用它燃燒產生的高溫來切割和焊接金屬；實驗室用電石（固體）與水反應制取乙炔．你認為制取乙炔應選擇的發生裝置是　　；收集裝置是　　．
【答案】（1）長頸漏斗；（2）A、防止高錳酸鉀粉末進入導管、導管口氣泡均勻連續的放出時；（3）B；D或E．
要點導航
一、氧氣的性質1、物理性質：密度略大于空氣的密度，不易溶于水。氣態的氧是無色無味的，液態氧和固態氧是淡藍色的。2、氧氣化學性質比較活潑。氧氣具有助燃性和氧化性。
3、氧氣的檢驗方法：把一根帶火星的木條伸入集氣瓶中，如果帶火星的木條復燃，證明是氧氣。
4、氧氣與常見物質發生的反應
物質
反應現象
化學方程式（表達式）
磷
產生大量白煙、放熱
4P+5O22P2O5
木炭
① 木炭在空氣中燃燒時持續紅熱，無煙無焰；木炭在氧氣中劇烈燃燒，并發出白光
② 放熱、生成能使澄清石灰水變渾濁的氣體
C+O2CO2
硫
① 在空氣中燃燒發出淡藍色火焰，在氧氣中燃燒發出藍紫色火焰
② 放熱、生成有刺激性氣味的氣體
S+ O2SO2
氫氣
① 純凈的氫氣在空氣中燃燒，產生淡藍色火焰
② 放熱、生成能使無水硫酸銅變藍的液體
2H2+O22H2O
鐵
鐵在氧氣中劇烈燃燒，火星四射，放熱，生成黑色固體
3Fe+2O2Fe3O4
鋁
鋁在氧氣中燃燒，發出耀眼的白光，放熱，生成白色固體
4Al+3O22Al2O3
鋁在空氣中與氧氣反應，表面形成致密的氧化膜
4Al+3O2=2Al2O3
鎂
鎂在空氣中燃燒，發出耀眼的白光、放熱、生成白色粉末
2Mg+O22MgO
蠟燭
火焰發出白光，放熱，產生能使無水硫酸銅變藍的液體，生成能使澄清石灰水變渾濁的氣體
石蠟＋氧氣水＋二氧化碳
二、探究實驗--細鐵絲在氧氣中燃燒
1、實驗裝置如圖：
2、實驗操作：把光亮的細鐵絲盤成螺旋狀，下端系一根火柴，點燃火柴，待火柴快燃盡時，由上向下緩慢插入盛有氧氣的集氣瓶中（集氣瓶底部要先放少量水或鋪一薄層細沙）。3、實驗現象：細鐵絲在氧氣中劇烈燃燒，火星四射，生成一種黑色固體。4、化學方程式：3Fe+2O2Fe3O45、注意事項（1）用砂紙把細鐵絲磨成光亮的銀白色，是為了除去細鐵絲表面的雜質。（2）將細鐵絲盤成螺旋狀，是為了增大細鐵絲與氧氣的接觸面積。（3）把細鐵絲繞在火柴上，是為了引燃細鐵絲，使細鐵絲的溫度達到著火點。（4）待火柴快燃盡時才緩慢插入盛有氧氣的集氣瓶中，是為了防止火柴燃燒時消耗氧氣，保證有充足的氧氣與細鐵絲反應。（5）由上向下緩慢伸進盛有氧氣的集氣瓶中是為了防止細鐵絲燃燒時放熱使氧氣從集氣瓶口逸出，保證有充足的氧氣與細鐵絲反應。（6）集氣瓶里要預先裝少量水或在瓶底鋪上一薄層細沙，是為了防止灼熱的生成物濺落使集氣瓶瓶底炸裂。
氧氣的制備
氧氣的制取--實驗室制法
（1）實驗原理：
（2）實驗裝置圖：加熱分解高錳酸鉀 (KMnO4) 或氯酸鉀 (KClO3)（固體+固體）
（3）實驗器材：大試管、單孔橡皮塞、橡皮管、玻璃導管、集氣瓶、水槽、鐵架臺 ( 帶鐵夾 )、坩堝鉗、酒精燈、玻璃片、木條、火柴、粗鐵絲、木炭、鋁箔、棉花、澄清石灰水、高錳酸鉀
（4）實驗步驟:
①儀器組裝好，檢查裝置的氣密性
②將高錳酸鉀加入試管，并在試管口塞一小團棉花，用帶導管的塞子塞緊
③用鐵夾把試管固定在鐵架臺上，并使試管口略向下傾斜
④給試管加熱，排出試管內空氣
⑤用排水法(或向上排空氣法)收集氧氣
⑥將導管從水槽中取出
⑦熄滅酒精燈
⑧從鐵架臺上拆下儀器
⑨清洗儀器并放回指定位置
（5）注意事項：停止加熱時，先要把導管移出水面，然后再熄滅酒精燈仔細觀察收集到的氧氣的顏色。
①試管口略向下傾斜：防止冷凝水倒流引起試管破裂
②藥品平鋪在試管的底部：均勻受熱
③鐵夾夾在離管口約1/3處
④導管應稍露出橡皮塞：便于氣體排出
⑤試管口應放一團棉花：防止高錳酸鉀粉末進入導管
⑥排水法收集時，待氣泡均勻連續冒出時再收集（剛開始排出的是試管中的空氣）
⑦實驗結束時，先移導管再熄滅酒精燈：防止水倒吸引起試管破裂
思考：實驗中如何檢驗裝置的氣密性？試管口塞一小團棉花，其作用是什么？導氣管不能伸入試管太長,其原因是什么？實驗結束后，為什么要先導管移出水面，然后再熄滅酒精燈？若有向上排空氣法收集氧氣，如何驗滿？
2、分解過氧化氫溶液（加入二氧化錳）（固體+液體）
（1）實驗步驟：
①連接儀器，檢查裝置的氣密性；
②在錐形瓶中加入少量二氧化錳粉末，旋緊膠塞，在分液漏斗中加入雙氧水；
③等氣泡連續均勻冒出時，開始收集；
④等集氣瓶中液面下降至瓶口，瓶外有氣泡產生時，實驗結束。
注意：二氧化錳 (MnO2) 只起改變 ( 加速 ) 反應速度的作用，本身的質量和化學性質在反應前后都沒有改變。這種物質叫做催化劑，工業上又叫做觸媒。催化劑在反應中起催化作用。
3、工業氧氣制取法--分離空氣法
四、化合反應和分解反應
1、化合反應：由兩種或兩種以上的物質生成一種物質的反應。
2、分解反應：由一種物質生成兩種或兩種以上的物質的反應。
[同步練習
1、實驗室制取氧氣的裝置如圖所示，下列有關敘述合理的是（　A　）
A．錐形瓶里加入少量MnO2粉末，分液漏斗里盛放6%雙氧水
B．錐形瓶里加入高錳酸鉀固體，分液漏斗里盛放蒸餾水
C．集滿氧氣的集氣瓶從水槽里取出后倒放在桌面上
D．當發生裝置中液體與固體一接觸產生了氣泡即可收集
2、下列關于實驗室制氧氣并用排水法收集的實驗操作先后順序中不正確的是（　D　）
A．先檢查制氧裝置的氣密性，再裝藥品
B．先給試管均勻加熱，再對著藥品集中的部位加熱
C．等導管口排出的氣泡均勻后，再將導管伸入盛水的集氣瓶中
D．先熄滅酒精燈，再將導管從水槽中取出
3、小張用足量的雙氧水和二氧化錳反應，并嘗試利用下圖所示裝置制取和收集一瓶O2。你認為小張( C )
A．不可能收集到一瓶O2，因為O2可溶于水
B．選擇B、C兩種裝置，導管b接導管d可收集到一瓶O2
C．選擇B、C兩種裝置，導管c接導管d可收集到一瓶O2
D．選擇A、B兩種裝置，導管a接導管b可收集到一瓶O2
4、如圖表示一定質量的KClO3和MnO2固體混合物受熱過程中，某變量y隨時間的變化趨勢，縱坐標表示的是（　A　）
A．固體中氧元素的質量 B．生成O2的質量
C．固體中MnO2的質量 D．固體中鉀元素的質量
5、為研究鐵絲的粗、細對鐵絲在氧氣中燃燒的影響，下列實驗能達到目的是（　C　）
A．在同一瓶氧氣中，先后進行粗、細不同鐵絲的燃燒實驗
B．在兩瓶不同濃度的氧氣中，分別進行粗、細不同鐵絲的燃燒實驗
C．在兩瓶相同濃度的氧氣中，分別進行粗、細不同鐵絲的燃燒實驗
D．在兩瓶不同濃度的氧氣中，分別進行粗、細相同鐵絲的燃燒實驗
6、為比較Fe3+和Cu2+對H2O2分解反應的催化效果，甲乙兩組同學分別設計了如圖1、圖2所示的實驗．下列敘述中不正確的是（　B　）
A．圖1實驗可通過觀察產生氣泡快慢來比較反應速率的大小
B．若圖1所示實驗中反應速率為①＞②，則一定說明Fe3+比Cu2+對H2O2分解催化效果好
C．用圖2裝置測定反應速率，可測定反應產生的氣體體積及反應時間
D．為檢查圖2裝置的氣密性，可關閉A處活塞，將注射器的活塞拉出一定距離，過一段時間后再松開活塞，觀察活塞是否回到原位
7、一位同學在用高錳酸鉀制取并用排水法收集氧氣的實驗中，有下面的幾個操作，其中錯誤的是（　A　）
A．將盛有高錳酸鉀的試管底略向下傾斜
B．將藥品平鋪在試管底部，以增大受熱面積
C．當導管口有氣泡連續均勻放出時再收集氧氣
D．實驗結束時，先將導管移出水面，再停止加熱
8、15%的H2O2溶液在二氧化錳催化作用下會劇烈反應產生O2。實驗室欲利用15%的H2O2溶液制取O2，則下列裝置中，儀器選擇和藥品放置最合理的是（ D ）
9、有一位同學暑假去西藏發生了嚴重的高原反應，醫生讓他吸氧后癥狀緩解。吸氧可以幫助人緩解高原反應的原因是（ C ）
A．氧氣是無色無味的氣體?? B．氧氣可以支持燃燒
C．吸氧為人體呼吸提供了適量的氧氣?? D．氧氣可以燃燒
10、某化學興趣小組用下圖所示的裝置來制取干燥的氧氣，并測定H2O2溶液中溶質的質量分數。裝置氣密性良好，圖I中的錐形瓶內盛有質量為m的H2O2溶液，燃燒匙內裝有二氧化錳，燃燒匙可以上下移動，干燥管內裝有堿石灰(CaO和NaOH的混合物，能夠吸收水分，起到干燥氣體作用)。下列說法正確的是（ B ）
A. 將裝置I分別與裝置II、III、IV、V連接，均能達到實驗目的
B. 稱量裝置I反應前及完全反應冷卻后的質量可計算出H2O2溶液中溶質的質量分數
C. 若用裝置IV收集氧氣，可將帶火星的木條放置在b導管口處驗滿
D. 若用裝置V測量生成氧氣的體積，集氣瓶上方原有的空氣會使測量結果偏大
12、小君和小英同學發現：帶火星的竹簽在空氣中不會復燃，若用裝有60%水的集氣瓶倒置在水槽中收集氧氣，得到的氣體能使帶火星的竹簽復燃，為了找到能使帶火星竹簽復燃的氧氣含量最小值，他們進行了如下探究：
【設計實驗】小君設計了如圖的裝置，該裝置的圓底燒瓶中放入25毫升水的目的是 。
【實驗研究】第一組實驗：取3只集氣瓶，編號為①②③，分別裝入15%、30%和45%的水，蓋上蓋玻片倒置在水槽中。當氣泡 放出后，導管口伸入集氣瓶把其中的水全部排出，將相同的3支帶火星竹簽分別插入①～③號瓶中，記錄實驗現象。
獲得第一組實驗現象后，小君又做了第二組實驗，并記錄實驗現象，兩組實驗數據和現象見下表：
實驗分組
第一組
第二組
實驗序號
⑥
集氣瓶裝水的體積分數/%
15
30
45
34
38
42
帶火星竹簽狀況
亮
很亮
復燃
很亮
復燃
復燃
得出上述兩組實驗現象后，小英認為還不能確定能使帶火星竹簽復燃的氧氣含量最小值，需繼續進行實驗。則實驗序號⑦的集氣瓶裝水的體積分數應該是 %。
【實驗結論】再經過數次實驗并計算后得出：能使帶火星竹簽復燃的氧氣含量最小值為48.7%。
【繼續探究】小君認為采用該方法收集的氧氣中含有一定量的水蒸氣，請你提出實驗改進的措施 。
【答案】【設計實驗】稀釋過氧化氫溶液，減緩過氧化氫的分解速度
【實驗研究】連續、均勻 36
【繼續探究】收集氧氣前增加氣體的干燥裝置，再用排油法收集氧氣

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