初三化学秋季(上册)讲义 第五讲-氧气的制取 - 老师-拔高版

氧气的制取 知识点1 一、实验室制取氧气 1.反应原理和实验装置： （1）分解过氧化氢溶液制取氧气（实验装置如图B或C所示）

过氧化氢 水＋氧气 （2）加热高锰酸钾（紫黑色固体）制取氧气（实验装置如图A所示）

高锰酸钾 锰酸钾＋二氧化锰＋氧气 （3）加热氯酸钾（白色固体）制取氧气（实验装置如图A所示）

分解过氧化氢制取氧气的发生装置也可以使用如图D所示装置，这样就可以通过调节分液漏斗的活塞来控制液体的滴加速度，从而可以控制反应速率，得到比较稳定的氧气流。

2.收集方法： （1）排水集气法：如图E（因为氧气不易溶于水） （2）向上排空气集气法：如图F（因为氧气密度比空气大） 3.验满方法： (1)排水集气法：当有气泡从集气瓶口冒出来，说明氧气已收集满。 (2)向上排空气集气法：把带火星的木条靠近集气瓶口，如果木条复燃，说明氧气已收集满。 4.检验方法：将带火星的小木条伸入集气瓶内，如果木条复燃，说明该瓶内气体是氧气。 5.加热高锰酸钾制取氧气的操作步骤： 可归纳为“查、装、定、点、收、离、熄”，用谐音“茶庄定点收利息”来记。 (1)查：检查装置的气密性。 (2)装：把药品装入试管内，塞好带导管的橡皮塞。 (3)定：把试管固定在铁架台上，使试管口稍向下倾斜。集气瓶装满水，倒扣在水槽中。 (4)点：点燃酒精灯，均匀预热后再集中在药品部位加热。 (5)收：导管口有连续气泡产生时再收集氧气。 (6)离：实验结束，先将导气管从水槽中取出。 (7)熄：最后熄灭酒精灯。 【特别注意】 1.实验室（高锰酸钾加热）制取氧气应注意的事项 (1)药品要平铺在试管底部，使其均匀受热。 (2)铁夹要夹在距离试管口1/3处。 (3)试管内的导管稍伸出胶塞即可，便于气体导出。 (4)试管口应略向下倾斜，防止加热时产生的冷凝水倒流，使试管受热不均匀而炸裂。 (5)试管口处要放一小团棉花，防止加热时高锰酸钾粉末进入导气管。 (6)加热前导管不能伸入集气瓶口内，当导管口产生连续气泡时才能开始收集，因开始排出的气体含有装置内的空气。 (7)收集完毕，先将导管移出水面，然后再熄灭酒精灯，防止水沿导管倒流入热的试管中而使试管炸裂。 (8)盛氧气的集气瓶应盖上玻璃片，正放，因为氧气的密度大于空气的密度，正放可减少气体的逸散。 2.制取气体时反应装置的选择 气体的反应装置包括发生装置和收集装置两部分： (1)发生装置的选择：选择的依据是反应物的状态和反应条件（如下图所示）。 ①固体反应物加热制取气体（如高锰酸钾制氧气）：固体+固体（加热型）； ②液体反应物不加热制取气体（如过氧化氢制氧气）：固体+液体（不加热型）。

(2)收集装置的选择：选择的依据是气体的密度和溶解性。 ①当气体不与水反应且难溶于水或不易溶于水时（如氧气），采用排水法收集（如下图丙所示）； ②当气体不与空气中的成分反应且密度大于空气（如氧气），采用向上排空气法收集（如下图甲所示）； ③当气体不与空气中的成分反应且密度小于空气（如氢气），采用向下排空气法收集（如下图乙所示）。 二、氧气的检验

验证：将带火星的木条伸入集气瓶内，若木条复燃则证明是氧气 验满：将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃则证明氧气已集满 典例精讲 【典例1】（2019•潍坊一模）下列关于空气的说法中，不正确的是（ ） A．工业上采用分离液态空气法获得氧气 B．空气中氧气质量分数约为21% C．空气中的氧气主要来源于绿色植物的光合作用 D．CO是空气污染物之一 【分析】A、根据工业上制取氧气的原理解答； B、通常情况下，空气中氧气的质量分数约为21%错误，是体积分数解答； C、植物的光合作用是空气中氧气的主要来源正确； D、根据一氧化碳有毒解答。 【解答】解：A、工业上用分离液态空气的方法制取氧气，是利用液氧和液氮的沸点不同；故选项正确； B、通常情况下，空气中氧气的质量分数约为21%错误，是体积分数；故选项错误； C、植物的光合作用是空气中氧气的主要来源正确，故选项正确； D、一氧化碳有毒，是空气污染物之一；故选项正确； 故选：B。 【点评】本考点考查了空气中各种气体的含量、空气的工业制法、光合作用等，同学们要加强记忆有关的知识点，在理解的基础上加以应用，本考点基础性比较强，主要出现在选择题和填空题中。 【典例2】（2019•江西）下列加热高锰酸钾制取氧气的部分操作示意图中，正确的是（ ）

A．检查气密性 B．加热立即收集

C． 收满后移出集气瓶 D．结束时停止加热 【分析】根据实验室用高锰酸钾制取氧气的注意事项进行分析解答。 【解答】A．检查装置气密性：组装好仪器，把导管的一端放入水中，用手紧握试管，水中的导管口有气泡冒出，证明装置的气密性良好，故A正确； B．为了防止收集到的气体不纯，当导管口有气泡均匀连续冒出时再收集。故B错误； C．收集满氧气后要先用玻璃片把瓶口盖住，再拿出水面，故C错误； D．实验结束后要先把导管从水槽中移出，再熄灭酒精灯，故D错误。 故选：A。 【点评】本题考查了实验室用高锰酸钾制取氧气时的注意事项，难度不大，熟练掌握相应知识是解答本题的关键。 【典例3】（2019•徐汇区二模）氧气的实验室制取与氧气性质实验如下图所示，其中正确的操作是（ ）

A．制备 B．收集 C．验满 D．验证氧气性质 【分析】根据氧气制取以及验满等过程的操作要领进行分析； 【解答】解： A、试管口向下倾斜，用酒精灯外焰加热。正确； B、向上排空气法应该将导气管插到集气瓶底部去，图中仅在瓶口。错误； C、验满应该在集气瓶口部进行，而不是集气瓶内。错误； D、铁丝燃烧实验应该在集气瓶底部预留水或者加上沙子保护集气瓶。错误。 故选：A。 【点评】本题综合性较强，考查学生对实验室制取氧气的反应原理的理解与应用及灵活运用进行分析问题、解决问题的能力。 【典例4】（2019•淮滨县校级模拟）下图是“用过氧化氢制取氧气”实验的主要操作步骤，其中正确的是（ ） A．检查装置气密性 B．加入药品 C．收集气体 D．验满 【分析】A、根据检查装置气密性的方法进行分析判断。 B、根据向试管中倾倒液体药品的方法进行分析判断。 C、根据收集氧气可用向上排空气法，进行分析判断。 D、根据氧气的验满方法进行分析判断。 【解答】解：A、检查装置气密性的方法：把导管的一端浸没在水里，双手紧贴容器外壁，若导管口有气泡冒出，装置不漏气，图中所示操作正确。 B、向试管中倾倒液体药品时，瓶塞要倒放，标签要对准手心，瓶口紧挨，图中所示操作错误。 C、氧气密度比空气的大，收集氧气可用向上排空气法，导管应伸入集气瓶的底部，以利于空气的排出，图中所示操作错误。 D、检验氧气是否收集满时，应将带火星的木条放在集气瓶口，不能伸入瓶中，图中所示操作错误。 故选：A。 【点评】本题难度不大，掌握实验室制取氧气的实验步骤、常见化学实验基本操作的注意事项是解答本题的关键。 【典例5】（2019•永州）在进行实验室制取和收集O2的过程中，有关做法不正确的是（ ）

A．选择装置①或②作为O2的发生装置 B．选择装置③或④作为O2的收集装置 C．装置④有气泡冒出时立即收集气体 D．将装置①中的长颈漏斗下端管口插入液面以下 【分析】A．根据实验室制取氧气常用的方法进行分析； B．根据氧气的密度和水溶性选择收集装置； C．根据实验室制取氧气时的注意事项进行分析； D．根据实验装置的特点进行分析。 【解答】解：A．用过氧化氢制取氧气可选用装置①制取；用氯酸钾或高锰酸钾制取氧气可用装置②制取，故A正确； B．因为氧气的密度比空气大，不易溶于水，可用向上排空气法和排水法收集，故B正确； C．用排水法收集气体时，防止收集的气体不纯，要等到导管口气泡均匀连续冒出时再收集，故C错误； D．为了防止生成的气体从长颈漏斗下端逸出，要把长颈漏斗下端伸入液面以下，故D正确。 故选：C。 【点评】本题考查实验室制取氧气选择发生装置和收集装置的依据以及制取气体时的注意事项，熟记这部分知识是解答此类题目的关键。 【典例6】（2019•丰润区一模）某化学兴趣小组用如图所示的装置（装置气密性良好）来制取干燥的氧气，并测定H2O2溶液中溶质的质量分数。下列说法正确的（ ）

A．将装置I分别与装置II、III、IV、V连接，均能达到实验目的 B．称量装置I反应前及完全反应冷却后的质量，可计算出H2O2溶液中溶质的质量分数

C．若用装置IV收集氧气，可将带火星的木条放置在b导管口处验满 D．若用装置V测量生成氧气的体积，集气瓶上方原有的空气会使测量结果偏大 【分析】制取装置包括加热和不需加热两种，如果用双氧水和二氧化锰制氧气就不需要加热，如果用高锰酸钾或氯酸钾制氧气就需要加热。氧气的密度比空气的密度大，不易溶于水，因此能用向上排空气法和排水法收集。 A、将装置I分别与装置II、III、IV、V连接，均能达到实验目的错误； B、称量装置I反应前及完全反应冷却后的质量，可计算出H2O2溶液中溶质的质量分数正确； C、若用装置IV收集氧气，可将带火星的木条放置在a处验满，放在b导管口处验满错误； D、若用装置V测量生成氧气的体积，集气瓶上方原有的空气会使测量结果偏大错误； 【解答】解：A、将装置I分别与装置II、III、IV、V连接，均能达到实验目的错误，因为装置II收集的气体不干燥；故选项错误； B、称量装置I反应前及完全反应冷却后的质量，可计算出H2O2溶液中溶质的质量分数正确；故选项正确； C、若用装置IV收集氧气，可将带火星的木条放置在a处验满，放在b导管口处验满错误；故选项错误； D、若用装置V测量生成氧气的体积，集气瓶上方原有的空气对测量结果无影响，会使测量结果偏大错误；故选项错误； 故选：B。 【点评】本考点主要考查了气体的制取装置和收集装置的选择，同时也考查了气体的验满等，