氧气实验室制取方法【技法精讲+拓展延伸+典题特训】 九年级化学上册高效培优（人教版）（ 含答案解析 ）.docx

氧气实验室制取方法 考点精讲【知识点一】氧气的实验室制取方法1．加热高锰酸钾制取氧气【反应原理】2KMnO4K2MnO4 + MnO2 + O2↑【发生装置】由于反应物是固体，反应需要加热，所以选择加热固体制备气体的装置收集装置】由于氧气不易溶于水，且不与水发生化学反应，所以可以选择排水法收集气体的装置由于氧气的密度比空气大，且不与空气中的成分发生化学反应，所以还可以选择向上排空气法收集气体的装置 收集装置还可用 【实验步骤】① 查：检查装置的气密性② 装：将高锰酸钾装入干燥的试管，并在试管口放一团棉花，并用带导管的橡皮塞塞紧试管③ 定：将试管固定在铁架台上④ 点：点燃酒精灯，试管均匀受热后，就使酒精灯固定在试管底部加热⑤ 收：根据所选的收集装置来确定气体的收集方法⑥ 移：把导管移出水槽⑦ 灭：熄灭酒精灯检 验】将带火星的木条伸入到集气瓶内，如果带火星的木条复燃，说明是氧气 【验 满】（用排水法收集）如果集气瓶口有气泡出现，说明气体收集满了用向上排空气法收集）将带火星的木条放在集气瓶口，如果带火星的木条复燃，说明氧气收集满了 【注意事项】①药品要平铺在试管底部，均匀受热。

②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③铁架台上的铁夹要夹在试管的中上部（或距离管口1/3处）④试管内的导管稍伸出橡皮塞即可，便于气体导出⑤集气瓶充满水后倒放入水槽中（瓶口要在水面下）⑥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⑦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⑧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⑨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⑩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3）收集氧气的方法①氧气不易溶于水，可用排水法收集②氧气密度比空气大，可用向上排空气法收集注意：a．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；用向上排空气法收集的氧气比排水法收集的氧气更干燥2．氯酸钾制取氧气【反应原理】2KClO32KCl + 3O2↑【实验装置】和加热高锰酸钾制取氧气的装置相同（试管口无棉花团）收集装置还可用3．过氧化氢制氧气【反应原理】2H2O2 2H2O + O2↑【实验装置】或 （1）步骤①检查装置的气密性②向锥形瓶中加入二氧化锰固体③塞好带有长颈漏斗（或分液漏斗）和导管的双孔塞④向长颈漏斗（或分液漏斗）中加入过氧化氢溶液⑤用排水集气法收集2）注意的问题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典型例题】　某学习小组完成“实验活动1氧气的实验室制取与性质”进行了研讨请你参与完成下面的问题Ⅰ、氧气的制备：（1）写出上图中有标号仪器的名称：①___________。

2）实验操作：用高锰酸钾制取氧气的操作过程可概括为：“组装仪器→___________→装药品并固定试管→加热试管→收集气体→将导管从水槽中取出→停止加热”3）若选择装置A用高锰酸钾制取氧气，则试管口应___________，该反应的文字或符号表达式为___________；老师指出装置图F有错误，要改正错误需要操作的旋钮___________（填字母）4）如果用双氧水、二氧化锰制氧气，则选用的发生装置是___________；为了得到平稳的气流，应将长颈漏斗换成___________Ⅱ、氧气的收集：（5）装置E可用来收集氧气的原因是___________，实验结束应先将导管移出水面后熄灭酒精灯的原因是___________某化学兴趣小组的同学对用向上排空气法收集的氧气的纯度展开如下探究：【实验1】用向上排空气法收集氧气，当放置在集气瓶口带火星木条复燃时停止收集，测定瓶中氧气的含量，重复实验3次实验2】用向上排空气法收集氧气，当放置在集气瓶口带火星木条复燃后，继续收集4.0.秒，测定瓶中氧气的含量，重复实验3次实验数据：实验1实验2氧气的体积分数（%）79.779.679.988.489.087.9氧气的平均体积分数（%）79788.4数据分析：（6）由实验1、2可知，用向上排空气法收集氧气时，为提高获得的氧气体积分数，可采取的措施是___________。

Ⅲ、氧气的检验和验满（7）用装置C收集氧气验满的方法是___________答案】(1). 铁架台 (2). 检查装置气密性 (3). 放一团面花 高锰酸钾 锰酸钾+二氧化锰+氧气（或KMnO4K2MnO4+MnO2+O2） b (4). B 分液漏斗 (5). 常温常压下，氧气不易溶于水，且不与水反应 防止水槽中的水倒吸入试管，使试管炸裂 (6). 等放置在集气瓶口带火星木条复燃后再收集一段时间 (7). 在集气瓶口放一根带火星的小木条，若木条复燃，则收集满 【解析】（1）仪器的名称铁架台；（2）仪器连接好了以后注意检查装置气密性；（3）若选择装置A用高锰酸钾制取氧气，则试管口应放一团棉花，防止高锰酸钾粉末进入导管；高锰酸钾受热生成锰酸钾和二氧化锰和氧气，即高锰酸钾 锰酸钾+二氧化锰+氧气（或KMnO4K2MnO4+MnO2+O2）；装置图F中试管过高，应该操作的旋钮b向下移动试管到合适高度；（4）双氧水、二氧化锰制氧气是固液不加热反应，发生装置选B；为了得到平稳的气流，应将长颈漏斗换成分液漏斗；（5）氧气难溶于水，可以用排水法收集；实验结束应先将导管移出水面后熄灭酒精灯的原因是防止装置内温度下降，水倒流炸裂试管；（6）实验1用向上排空气法收集氧气，当放置在集气瓶口带火星木条复燃时停止收集；实验2用向上排空气法收集氧气，当放置在集气瓶口带火星木条复燃后，继续收集4.0秒；由实验数据可知实验2得到氧气浓度更大，故等放置在集气瓶口带火星木条复燃后再收集一段时间；（7）氧气支持燃烧，集气瓶口放一根带火星的小木条，若木条复燃，则收集满；【举一反三】1．（2022年四川省成都市中考）如图是氧气的实验室制取与性质实验。

1)试管口棉花的作用是________________________2)检验氧气集满的方法是________________________3)制取氧气的主要步骤如下，正确的顺序是___________(填序号)①装入药品，开始加热       ②停止加热       ③收集气体       ④组装仪器，检查气密性(4)硫在氧气中燃烧的现象是_________答案】(1)防止加热时固体粉末进入导管(2)将带火星的木条伸到集气瓶口，木条复燃(3)④①③②(4)发出明亮的蓝紫色火焰，放出热量，放出有刺激性气味的气体【解析】(1)高锰酸钾为粉末状，加热时会形成烟，试管口放棉花可防止加热时固体粉末进入导管；(2)氧气具有助燃性，检验氧气收集满的方法是将带火星的木条伸到集气瓶口，木条复燃则收集满；(3)硫在氧气中燃烧会发出明亮的蓝紫色火焰，放出热量，放出有刺激性气味的气体；(4)制取氧气时按照组装仪器，检查装置的气密性，添加药品，开始加热，收集气体，停止加热的顺序进行，故正确的顺序是④①③②；2．某化学兴趣小组对氧气的制取进行了进一步的探究1）用高锰酸钾制氧气，对比用向上排空气法和排水法收集到的氧气的纯度。

进行实验】①用向上排空气法收集氧气：将带火星的木条放在集气瓶口，当______________________时证明氧气集满，用传感器测定集气瓶中氧气的体积分数重复该实验 3 次并记录数据②用排水法收集氧气，氧气能用排水法收集的原因是______,用传感器测定集气瓶中氧气的体积分 数重复该实验 3 次并记录数据氧气的收集方法向上排空气法排水法氧气的体积分数/%79.779.679.990.089.889.3氧气的平均体积分数/%79.789.7【实验分析】不考虑操作失误的因素，用排水法也收集不到纯净的氧气，其主要原因是______2）写出实验室用过氧化氢溶液制取氧气的符号表达式______（3）某同学将如图 1 装置的长颈漏斗换成分液漏斗，这样做的优点是_____4）实验室里制取气体的一般思路和方法：①选择适当的反应，包括_____；②选择合适的_____；③_____（5）某化学兴趣小组借助氧气传感器探究微粒的运动，数据处理软件可以实时绘出氧气体积分数随时间变化的曲线收集一塑料瓶氧气进行以下三步实验：①敞口放置；② 双手贴在塑料瓶外壁上；③将塑料瓶的瓶口朝下，三步实验中测得氧气的体积分数随时间变化的曲线依次为图 2 中的 MN 段、NP 段和PQ 段。

①能够说明氧气分子不断运动的曲线是______A MN 段 B NP 段 C PQ 段②MN 段和 NP 段相比较，说明_____③随着实验的进行，传感器测出氧气的体积分数约为_____时几乎不再变化拓展探究】同学们在老师的指导下设计实验继续探究向另两只试管分别加入等质量不同浓度的H2O2 溶液，再加上等质量、等浓度的 FeCl3溶液，分别用气压传感器测定两试管中气压变化曲线，见图 3、图 4请你思考：Ⅰ.保证实验的准确性，请你设计向两试管中加入 FeCl3溶液的具体方法？______Ⅱ.请你从曲线中找出 FeCl3溶液对H2O2溶液分解影响的一条规律性结论答案】 (1) ①带火星的木条复燃 ②常温常压下，氧气不易溶于水且不与水反应 排水法收集的氧气中混有水蒸气 (2). H2O2 H2O+O2 (3).可以控制液体滴加速率，控制反应速率，获得平稳气流 (4) ①反应物和反应条件 ②实验装置 ③验证所制得的气体 (5). ①A； ②相同条件下，温度越高，分子运动速率越大 ③ 21% 【拓展探究】Ⅰ.分别用注射器吸取等量、等浓度的FeCl3 溶液同时注入两支试管中 Ⅱ.FeCl3 溶液能加快 H2O2 溶液的分解（FeCl3 溶液对浓度大的H2O2 溶液分解促进效果更好等合理答案亦可）【解析】进行实。