初中化學(xué)魯教版九年級上冊第四單元我們周圍的空氣第三節(jié) 氧氣導(dǎo)學(xué)案-學(xué)案下載-教習(xí)網(wǎng)

第三節(jié) 氧氣
第1課時氧氣的實驗室制法

氧氣的實驗室制法
1.實驗藥品：__過氧化氫溶液__、__二氧化錳__。
2．反應(yīng)原理：
文字表達式：__過氧化氫 eq \(――→,\s\up7(二氧化錳)) 水＋氧氣__；
符號表達式：__H2O2 eq \(――→,\s\up7(MnO2)) H2O＋O2↑__。
3．實驗裝置：
(1)發(fā)生裝置。
(2)收集裝置。
4．實驗步驟：
(1)檢查__裝置氣密性__。
(2)加藥品(先向錐形瓶中加__二氧化錳粉末__，再向分液漏斗中加__過氧化氫溶液__)。
(3)收集。
①向上排空氣法。
②排水法：待__氣泡均勻、連續(xù)冒出時__方可收集。
(4)驗滿。
①用排水法收集時，當(dāng)__氣泡從集氣瓶口冒出__時，說明該瓶內(nèi)的氣體已滿。
②用向上排空氣法收集時，將帶火星的木條放在__集氣瓶口__，如果__木條復(fù)燃__，說明該瓶內(nèi)的氣體已收集滿。
催化劑和催化作用
1．催化劑：在化學(xué)反應(yīng)里能__改變__其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率，而本身的__質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)__在反應(yīng)前后都沒有發(fā)生變化的物質(zhì)。
2．催化作用：__催化劑__在化學(xué)反應(yīng)中所起的作用。
【見多識廣】
過氧化氫化學(xué)式為H2O2，因有兩個O，故俗稱雙氧水。外觀為無色透明液體，是一種強氧化劑，其水溶液適用于醫(yī)用傷口消毒及環(huán)境消毒和食品消毒。
【易錯提醒】
1．催化劑只能改變化學(xué)反應(yīng)的速率，不能增加或減少生成物的質(zhì)量，也不能使原來不反應(yīng)的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。
2．同一個反應(yīng)，可能有多種不同的催化劑。
3．化學(xué)反應(yīng)前后催化劑的化學(xué)性質(zhì)不變，但其物理性質(zhì)可能改變。
探究點氧氣的實驗室制取探究
某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)用下圖三種實驗裝置制取氧氣，請與他們一起完成有關(guān)探究。
【探究問題】
1．加熱高錳酸鉀或氯酸鉀制取氧氣，藥品要平鋪在試管底部，目的是__增大受熱面積__，試管口要向下傾斜，目的是__防止加熱時產(chǎn)生的冷凝水倒流，炸裂試管__。
2．收集氧氣可采用下圖兩種方法，能用排水法收集的原因是__氧氣不易溶于水__，能用向上排空氣法收集的原因是__氧氣密度比空氣大__，若用向上排空氣法收集，驗滿的方法為__將帶火星的木條放在集氣瓶口，若復(fù)燃，則已滿__。
兩種收集方法的優(yōu)點分別為__排水法收集的氣體較純凈，向上排空氣法收集的氣體較干燥__。
3．結(jié)合實驗室制取氧氣的裝置圖思考：實驗室制取氣體的發(fā)生裝置是由__反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件__決定的，收集裝置是由__氣體的密度及溶解性__決定的。
【拓展創(chuàng)新】(科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任)
如圖所示的三種制取氧氣的方法中，哪個最符合化學(xué)實驗的綠色化追求？試著說說原因。
提示：用過氧化氫制取氧氣，操作簡便，不需要加熱，安全、環(huán)保、節(jié)能，符合綠色化追求。
【典例】(2021·常德質(zhì)檢)通過化學(xué)學(xué)習(xí)，相信你已經(jīng)初步掌握了實驗室制取氣體的有關(guān)知識。請結(jié)合圖示回答問題。
(1)寫出圖中標(biāo)示的儀器名稱：
①__酒精燈__；②__集氣瓶__。
(2)實驗室用 KMnO4制取并收集 O2，應(yīng)選用的發(fā)生裝置為__D__(填字母序號，下同)，收集裝置可選用__F(或G)__(寫一種即可)，取用KMnO4粉末時，應(yīng)選用儀器__A__ ，寫出該反應(yīng)的符號表達式__KMnO4 eq \(――→,\s\up7(△)) K2MnO4＋MnO2＋O2____。
(3)注射器C可用于檢查裝置E的氣密性，步驟如下：
①向錐形瓶中加入少量水至__浸沒長頸漏斗尾部__。
②將注射器C連接到裝置E的右端膠皮管處。
③緩慢拉動注射器C的活塞，觀察到__長頸漏斗尾部產(chǎn)生氣泡__，表示裝置E的氣密性良好。

1．(2021·齊河質(zhì)檢)若某氣體既能用向上排空氣法收集，又能用排水法收集，則氣體具備的性質(zhì)是(D)
①不與水反應(yīng) ②易溶于水
③密度比空氣小 ④密度比空氣大
A．①③ B．②③ C．②④ D．①④
2．如圖是 “用雙氧水制取一瓶氧氣”實驗的主要步驟，其中操作錯誤的是(D)
3．(2021·淄博質(zhì)檢)下列關(guān)于實驗室制取氧氣的說法中，一定正確的是(A)
A．必須選擇含氧元素的物質(zhì)作原料
B．必須用排水法收集氧氣
C．必須使用催化劑
D．必須使用酒精燈
4．(2021·東莞質(zhì)檢)實驗室用過氧化氫制氧氣的實驗中，應(yīng)加入少量二氧化錳。下列說法中正確的是(D)
A．只有二氧化錳能作過氧化氫分解的催化劑
B．二氧化錳只能作過氧化氫分解的催化劑
C．加入二氧化錳可以增加過氧化氫分解產(chǎn)生氧氣的質(zhì)量
D．二氧化錳能加快過氧化氫分解
5．實驗室中用塊狀固體碳化鈣和水制取乙炔(C2H2)，該反應(yīng)比二氧化錳催化過氧化氫分解更加劇烈，所選發(fā)生裝置最合適的是(B)
6．(2020·武漢中考)氧氣是一種重要的氣體。小穎在試管中加入5 mL 5%過氧化氫溶液，再依次進行實驗：①插入帶有火星的木條；②加入少量二氧化錳；
③插入帶有火星的木條。
(1)當(dāng)出現(xiàn)帶有火星的木條__復(fù)燃__的現(xiàn)象時，說明試管中有大量氧氣產(chǎn)生。
(2)實驗③中產(chǎn)生氧氣的文字表達式為__過氧化氫 eq \(――→,\s\up7(二氧化錳)) 水＋氧氣__，該反應(yīng)屬于__分解反應(yīng)__(填基本反應(yīng)類型)。
7．(2020·衡陽中考)如圖是初中化學(xué)常用的實驗裝置，請回答下列問題。
(1)裝置A中的一種儀器名稱是__酒精燈(或試管、鐵架臺)__。
(2)實驗室用氯酸鉀和二氧化錳混合加熱制取氧氣，應(yīng)選擇的發(fā)生裝置是__A__(填字母序號)，反應(yīng)的符號表達式是__KClO3 eq \(――→,\s\up7(MnO2),\s\d5(△)) KCl＋O2__。
(3)實驗室用高錳酸鉀制取氧氣時，連接好儀器裝置，在裝入藥品前要檢查裝置的__氣密性__；實驗結(jié)束時要先將導(dǎo)管移出水面，再熄滅酒精燈，理由是__防止水倒流，炸裂試管__，
收集滿氧氣的集氣瓶應(yīng)該__正__(填“正”或“倒”)放在桌面上。
(4)裝置B和C都能用作實驗室制取二氧化碳的發(fā)生裝置，裝置C相對裝置B的優(yōu)點是__可以控制反應(yīng)速率(合理即可)__。
1.2020年10月27日，中國載人潛水器“奮斗者”號，在西太平洋馬里亞納海溝成功下潛突破1萬米，創(chuàng)造了中國載人深潛的新紀(jì)錄。下列反應(yīng)都能產(chǎn)生氧氣，其中最適宜在潛水器里供給氧氣的反應(yīng)是(C)
A．高錳酸鉀 eq \(――→,\s\up7(加熱)) 錳酸鉀＋二氧化錳＋氧氣
B．水 eq \(――→,\s\up7(通電)) 氫氣＋氧氣
C．過氧化鈉＋二氧化碳―→碳酸鈉＋氧氣
D．過氧化氫 eq \(――→,\s\up7(二氧化錳)) 水＋氧氣
2．(2021·安慶質(zhì)檢)如圖所示的四個圖像能正確反映其對應(yīng)實驗操作的是(C)
A.加熱分解高錳酸鉀制取氧氣
B．用等質(zhì)量、等濃度的雙氧水分別制取氧氣
C．固體質(zhì)量相等，A為氯酸鉀和二氧化錳混合物，B為純氯酸鉀
D．利用雙氧水和二氧化錳制取氧氣
3．(2021·臨沂期中)如圖示四種途徑都可以得到氧氣：
(1)“綠色化學(xué)”是21世紀(jì)化學(xué)科學(xué)發(fā)展的重要方向之一。你認(rèn)為在中學(xué)化學(xué)實驗室中，甲、乙、丁三種制取氧氣的途徑中__乙__(填“甲”“乙”或“丁”)途徑更體現(xiàn)化學(xué)實驗的綠色化追求。
(2)通過丙途徑獲得氧氣是__物理__變化。
4．(2021·臨沂質(zhì)檢)如圖1所示為實驗室中常見的氣體制備和收集裝置。請回答下列問題：
(1)用過氧化氫溶液和二氧化錳制氧氣，用C作發(fā)生裝置的優(yōu)點是__可通過注射器控制藥品的滴加速率，從而控制反應(yīng)速率__，該反應(yīng)的符號表達式是__H2O2 eq \(――→,\s\up7(MnO2)) H2O＋O2__。
(2)若用加熱高錳酸鉀的方法制氧氣，發(fā)生的反應(yīng)符號表達式是__KMnO4 eq \(――→,\s\up7(加熱)) K2MnO4＋MnO2＋O2__，選用的發(fā)生裝置是__A__，該裝置中還缺點什么，其作用是__試管口還缺少一團棉花；防止加熱時，高錳酸鉀粉末隨氣流進入導(dǎo)管__。
(3)裝置E用排空氣法收集氧氣，則氣體應(yīng)從__a__(填“a”或“b”)端通入。
(4)實驗室常用無水醋酸鈉和堿石灰的混合固體在加熱條件下制取甲烷氣體，發(fā)生裝置可選擇__A__(填序號)，甲烷氣體一般采用裝置F進行收集，收集滿后集氣瓶的放置方式如圖2所示，據(jù)此可推斷甲烷一定具備的物理性質(zhì)是__甲烷難溶于水、密度比空氣小__。
5．(2021·淮北質(zhì)檢)化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué)，請?zhí)羁眨?br>(1)寫出圖中有標(biāo)號儀器的名稱：
①__酒精燈__；②__集氣瓶__。
(2)若選用A裝置作制取氧氣的發(fā)生裝置，請寫出該反應(yīng)的符號表達式__KClO3 eq \(――→,\s\up7(MnO2),\s\d5(△)) KCl＋O2__，要收集較為純凈的氧氣最好選用__D__裝置。
(3)B和F都可以用作制取氧氣的裝置，若選用B裝置制取氧氣，則B中應(yīng)該放入的物質(zhì)是__過氧化氫和二氧化錳__；與B相比，F(xiàn)裝置的優(yōu)點是__可以控制反應(yīng)的發(fā)生與停止__(答出一點即可)。
(4)實驗室通常用加熱氯化銨和堿石灰兩種固體混合物的方法來制取氨氣(NH3)，已知氨氣是一種無色、極易溶于水、密度比空氣小的氣體，由以上信息可知，制取氨氣的發(fā)生裝置該選用__A__，收集氨氣應(yīng)該選用C、D、E中的__E__，不選用另外兩個的理由是__極易溶于水__、__密度比空氣小__。
二氧化錳和硫酸銅溶液對過氧化氫的分解都有催化作用。為比較二者的催化效果，化學(xué)興趣小組對此進行了探究。
【重溫教材】
實驗室可用過氧化氫溶液和二氧化錳制取氧氣，反應(yīng)的文字表達式為__過氧化氫 eq \(――→,\s\up7(二氧化錳)) 水＋氧氣__。二氧化錳是這個反應(yīng)的催化劑，催化劑是指在化學(xué)反應(yīng)里能__改變__其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率，而本身的__質(zhì)量__和__化學(xué)性質(zhì)__在化學(xué)反應(yīng)前后都沒有發(fā)生變化的物質(zhì)。
【進行實驗】如圖1所示實驗：將68 g 5%的過氧化氫溶液快速推入錐形瓶中(裝置氣密性良好)，并用數(shù)字化實驗設(shè)備測定容器中的壓強變化，結(jié)果如圖2所示。
(1)圖1裝置(不含數(shù)據(jù)采集系統(tǒng))氣密性檢查的方法是夾住(或堵住)右側(cè)導(dǎo)管口，向外拉注射器的活塞，一段時間后，松開手，注射器的活塞__回到原處__，則裝置的氣密性良好。
(2)由圖像2可知：常溫下，__二氧化錳__對過氧化氫的分解催化效果更好。
(3)小明推測兩條曲線最終將基本合并在一起，其理由是__最終生成氧氣的量相同__。
【反思拓展】小強認(rèn)為上述實驗還不夠嚴(yán)密，其理由是__二氧化錳是固體，硫酸銅是溶液__(寫出一條即可)，由此可見在進行對比實驗時應(yīng)該要__控制變量__。

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