中考化学知识点专题复习 第三讲：氧气的制法

1、中考化学知识点专题复习 第三讲 氧气的制法知识能力解读知能解读：（一）氧气的工业制法1.原料：原料是空气。2.原理：利用液态氮的沸点比液态氧的沸点低的原理。先将空气在低温条件下加压变为液态，再将液态空气缓缓升温至左右，氮气首先达到沸点从液态空气里蒸发出来，剩下的主要就是液态氧了。3.方法：分离液态空气，其过程可以简单地表示如下：4.贮存：氧气贮存在蓝色钢瓶中。友情提示：工业上以空气为原料制取氧气，原料来源广泛，所制得的氧气价格较低。工业上在制取氧气的过程中，没有新物质生成，属于物理变化。知能解读：（二）氧气的实验室制法1.用高锰酸钾或氯酸钾制氧气：（1）药品的颜色、状态：高锰酸钾是一种暗紫色固体，氯酸钾是白色粉末状固体，二氧化锰是黑色粉末状固体。（2）反应原理注意：在化学反应里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在反应前后都没有发生变化的物质叫做催化剂（又叫触媒）。催化剂在化学反应中所起的作用叫做催化作用。对的分解反应起催化作用。由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应，叫做分解反应。（3）实验装置（如图所示）：仪器名称：a.酒精灯b.试管c.铁架台（带铁夹）d.导管

2、e.集气瓶f.水槽注意：药品要平铺在试管底部，均匀受热。试管口要略向下倾抖，防止药品中的水分或反应生成的水受热后变成水蒸气，遇冷凝结成水滴倒流回试管底部，使试管炸裂。铁架台上的铁夹要夹在试管的中上部（或距离管口1/3处）。试管内的导管稍伸出橡皮塞即可，便于气体导出。集气瓶充满水后倒放入水槽中（瓶口要在水面下）。加热时要先使试管均匀受热，然后用酒精灯外焰对准药品所在部位加热。用排水法收集气体时，应注意当气泡连续均匀冒出时再收集，否则收集的气体中混有空气，当集气瓶口有大气泡冒出时，证明已收集满。停止加热时，应先把导管从水里撤出，再熄灭酒精灯。如果先熄灭酒精灯，试管内气体温度降低，压强减小，水槽中的水就会倒吸入热的试管内，使试管炸裂。用高锰酸钾制氧气时，试管口要放一小团棉花，防止加热时高锰酸钾小颗粒进入导管，不利于气体的导出。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，正放可减少气体逸散。（4）收集氧气的方法：氧气不易溶于水，可用排水法收集。氧气密度比空气大，可用向上排空气法收集。注意：凡不与空气中的氧气、氮气等成分反应的气体，均可用排空气法收集。相同状况下，密度比空气大的

3、气体可用向上排空气法收集，密度比空气小的气体可用向下排空气法收集。若与空气的密度相近或有毒的气体，一般不宜用排空气法收集。b.用排空气法收集气体时，应将导管伸到接近集气瓶底部，以便于空气的排出。c.用排水法收集的氧气比向上排空气法收集的氧气更纯净。（5）实验步骤：检查装置的气密性。向试管内装药品，将药品平铺在试管底部，用带导管的单孔橡皮塞塞紧试管口（用高锰酸钾制取氧气，还要在管口放一小团棉花）。将试管固定在铁架台上。点燃酒精灯，加热试管。当导管口有连续且均匀的气泡冒出时开始收集。收集完毕，将导管撤离水面。熄灭酒精灯。注意：以上实验步骤可概括为:“查”“装”“定”“点”“收”“离”“熄”，谐音记忆为“茶”“庄”“定”“点”“收”“利”“息”。（6）检验方法：验证: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：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。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.用过氧化氢制氧气：（1）药品：过氧化氢溶液是无色液体，二氧化锰是黑色粉末。（2）反应原理：（3）实验装置：

4、（4）实验步骤：检查装置的气密性。向锥形瓶中加入二氧化锰固体。塞好带有长颈漏斗（或分液漏斗）和导管的双孔塞。向长颈漏斗（或分液漏斗）中加入过氧化氢溶液。用排水集气法收集。说明：a.用过氧化氢溶液制氧气的发生装置中使用长颈漏斗便于加入液体药品；使用分液漏斗便于控制滴液速率。b.使用带有长颈漏斗的发生装置时，要注意长颈漏斗下端管口应伸到液面以下，以防止产生的气体从长颈漏斗口逸出。解题方法技巧方法技巧：（一）氧气的工业制法方法指导：分离液态空气法的原理是：通过加压、降温，使空气变为液态，然后升温，由于液态氮的沸点比液态氧的沸点低，液态氮先蒸发出来，剩下的主要是液态氧了。理解工业制氧气的原理是解此类习题的关键。方法技巧：（二）制取氧气的反应原理方法指导：在实验室里，常采用加热高锰酸钾、分解过氧化氢或加热氯酸钾的方法制取氧气。熟记这些反应的化学方程式是解此类习题的关键。方法技巧：（三）制取氧气的装置方法指导：在选择实验装置时应注意：反应物的状态和反应条件决定气体的发生装置；气体的密度和溶解性及其与水或空气中的成分是否反应决定其收集方法。方法技巧：（四）制取氧气的操作步骤及注意事项方法指导：解此类

5、习题的关键是熟记几种实验室制取氧气方法的操作步骤及注意事项。这不仅是正确解题的要求，同时也是安全实验的要求。方法技巧：（五）氧气的检验和验满方法技巧：（六）综合考查氧气的实验室制法方法指导：题目通常综合性的考查实验原理、装置的选择、操作步骤及对制取方案、实验操作的评价等。对实验的评价可以从以下几方面考虑：从反应条件上，是否节能；从涉及的物质（包括反应物、生成物）上，是否环保；从装置上，是否简单易行；从操作上，是否简便、安全、经济等。跨越思维误区思维误区：（一）不能正确分析实验中的“异常”1.实验室中用过氧化氢制氧气直接加热过氧化氢溶液制氧气，用带火星的木条检验，木条不复燃，可能的原因有加热的时间不够长、氧气的蓄积量不够多、过氧化氢溶液的浓度太小。加热时除产生氧气外，还产生大量水蒸气，致使氧气的含量过少或产生气泡的速率太慢，应提高温度加快产生气泡的速率。2.实验室用高锰酸钾制取并用排水法收集氧气（1）试管内出现火星发生爆炸，原因可能是：药品中混有炭粉、纸屑等可燃物。（2）实验时试管炸裂的原因可能是：加热时未先给试管均匀预热；试管外壁有水，未擦干就加热；试管口向上倾斜，药品中的水分受热变成

6、水蒸气在管口处冷凝成水滴倒流进试管；加热时试管与灯芯接触；试管的质量有问题；集气完毕，先撤酒精灯后移导管，致使水倒流到试管中。（3）用高锰酸钾制氧气加热后收集气体时，发现水槽中的水变成紫红色，其原因是试管口未塞棉花。（4）实验时，发现导管被堵塞，其原因是实验一开始就加热中端或后端的反应物，产生的气体不易排出，易将前端的反应物冲到导管口。（5）实验结束洗涤试管时，试管破裂，原因是试管未冷却就用冷水洗涤。（6）加热药品后导管口没有气泡冒出，原因是装置的气密性不好或取错药品。3.装置的气密性良好，但用排水法收集到的氧气不纯，可能的原因导管口刚开始有气泡冒出时就收集；或收集前集气瓶内未充满水，留有空气。思维误区：（二）对催化剂的理解1.实验室用过氧化氢溶液制氧气，若不加二氧化锰，过氧化氢就不分解剖析：催化剂只能改变能够发生的反应的反应速率。实验证明，常温下过氧化氢就能分解放出氧气，而加入二氧化锰后过氧化氢的分解速率加快，起到了催化作用。2.使用催化剂化学反应速率一定加快剖析：催化剂的作用是改变化学反应速率，其中“改变”包含“加快”和“减慢”两种情况。3.使用催化剂可以增加生成物的质量剖析：催化

7、剂的作用只是针对速率而言，与生成物的质量没有关系。生成物的质量只与反应物的质量有关。4.二氧化锰可以用作任何反应的催化剂剖析：催化剂有专一性，即每个催化反应都有独特的催化剂，不同的反应所需的催化剂也不同。例如，二氧化锰在过氧化氢分解反应中起催化作用，而对其他反应不一定有效（如实验室常用二氧化锰和浓盐酸反应制取氯气，此反应中二氧化锰是反应物，而不是催化剂）。5.在化学反应前后催化剂的质量和性质都不变剖析：催化剂本身的质量和化学性质在化学反应前后不发生变化。物质的性质包括物理性质和化学性质，而催化剂的物理性质（如颗粒的大小）在化学反应前后是要改变的，因此不能笼统地说成性质不变。6.任何反应的发生都离不开催化剂剖析：不是所有的化学反应都需要催化剂，也就是说催化剂不是化学反应发生的必要条件。对某些化学反应而言，没有催化剂反应仍能进行，只是快慢不同而已，如加热氯酸钾不加催化剂也能分解放出氧气，只是反应进行得较缓慢。7.实验室用过氧化氢制氧气只能用二氧化锰作催化剂剖析：对同一个反应来说，催化剂不是唯一的，用过氧化氢制氧气的反应中除二氧化锰可作催化剂外，硫酸铜、氧化铝、红砖粉等物质也可作为此反应的催化剂。8.二氧化锰是催化剂剖析：催化剂离不开特定的化学反应，离开特定的化学反应讨论催化剂是没有意义的。应说明二氧化锰在某个反应中是催化剂。9.使用过的催化剂不能回收再利用剖析：催化剂的化学性质在化学反应前后不发生变化，所以催化剂可以回收再利用。中考考点链接中考考点：（一）氧气的制法中考考点解读：氧气的两种实验室制法，包括选用的药品、化学反应原理、反应类型、实验装置的选择、注意事项、气体的收集方法等，通常以大型综合实验题、信息给予题的形式考查。中考考点：（二）催化剂与催化作用中考考点解读：催化剂、催化作用在中考中主要考查其概念，通常命题形式为选择题或填空题。第 4 页 共 4 页

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