3.1 空气与氧气(3)

1.氧气的制取(1)实验室制法 方法一：加热分解高锰酸钾(KMnO4)制取氧气 ①药品：高锰酸钾 加热 锰酸钾(K2MnO4)+二 ②反应原理：高锰酸钾 (KMnO4)――→氧化锰(MnO2)+氧气(O2) 方法二：加热分解氯酸钾(KClO3)制取氧气 ①药品：氯酸钾、二氧化锰 MnO2)氯化钾(KCl) ②反应原理：氯酸钾(KClO3)二氧化锰( ――→ 加热 +氧气(O2) 方法三：分解过氧化氢(H2O2)制取氧气 ①药品：过氧化氢、二氧化锰 MnO2) 水 (H2O) + ②反应原理：过氧化氢 (H2O2) 二氧化锰( ――→

氧气(O2)

(2)氧气的收集方法 ①排水法(因为氧气不易溶于水)②向上排空气法(因为 ρ O2>ρ 空气) (3)氧气的检验方法①检验：将带火星的木条伸到集气瓶中，若木条复燃， 则证明瓶内装的是氧气。 ②验满：将带火星的木条移到瓶口，若木条复燃，则证 明瓶内氧气已收集满。2.催化剂是在化学反应中能改变其他物质的反应速率，而本 身的质量和化学性质在化学反应前后都没有改变的物质， 工业上也叫触媒。催化剂的特点：一变二不变。在过氧化 氢分解制氧气的反应中，二氧化锰起催化作用。

3.空气冷冻分离法是工业制氧的一种常用方法。根据 N2 和 O2 的沸点不同进行分离。也可用膜分离技术。4.化合反应和分解反应 (1)化合反应：由两种或两种以上的物质生成一种物质的反应。 通式：A+B+ →C 特点：多变一 (2)分解反应：一种物质生成两种或两种以上的物质的

反应。 通式：A→B+C+ 特点：一变多

1.实验室一般根据反应原理来选择制取装置，根据反应 物状态和反应条件选择发生装置。根据所制得气体的 密度和水溶性来选择收集装置。 2.在制取气体前要先检查装置的气密性。检查用过氧化

氢制氧气装置的气密性：先将橡皮管用夹子夹住，再 往分液漏斗中加水，然后打开分液漏斗的活塞，观察 分液漏斗内的水是否不断滴下，若不是则说明气密性 好(压水法)。

3.对催化剂的认识，要注意以下几点：

(1)催化剂改变反应速率包括加快或减慢反应速率。

(2)催化剂在反应前后的质量和化学性质不变，强调的 是反应前后。 (3)对于指定的反应，没有催化剂并不意味着反应不能 发生，只是反应速率较慢或较快。 (4)对于一个反应，催化剂不是唯一的，而一种物质不能催化所有的反应。如过氧化氢分解生成氧气的反 应，二氧化锰不是该反应唯一的催化剂，且对该反 应以外的反应，二氧化锰不一定起催化作用。

4.实验仪器装置的安装顺序一般为：由下至上，由左至 右，拆卸的顺序倒过来。

5.化合反应、分解反应属于化学反应的基本类型，氧化 反应则是另外一种分类类型。氧

化反应和化合反应属 交叉关系，即氧化反应有的是化合反应，同样，化合 反应有的是氧化反应。但是，有氧气参加的化合反应， 一定是氧化反应。

【例题】

“化学反应条件的控制是实验的灵魂”,某校科学兴趣小组在老师的指导下，

进行了“影响双氧水分解因素”的实验，请回答下列问题。 (1)取两支大试管，分别倒入适量的 6%、15%的双氧水，再加入等量的 MnO2,各收集一 小试管气体，结果发现浓度大的先收集满。 a.写出该反应的化学反应表达式： b.该操作过程合理的排列顺序是 ①检验装置的气密性 气体的小试管注满水 ④旋紧连有导管的单孔胶塞 。 。 ③将水槽中待收集

②待有连续稳定气泡出现再排水集气

⑤向大试管内倒入适量双氧

水再加入少许 MnO2 粉末 (2)用集气瓶进行排空气法收集氧气时，下列所示的 4 种操作中，正确的是________。

(3)取 a、b 两支试管加入等体积的 6%的双氧水，再分别加入少许等量的 MnO2 粉末、CuO 粉末，发现 a 中比 b 中产生气泡多且快，随即用带火星的木条分 别悬空伸入试管内，发现 a 中火星复燃，b 中火星仅发亮但不复燃，由此得 出影响双氧水分解的因素是________________。 (4)某同学继续探究“红砖粉末是否也可以作为双氧水分解反应的催化剂？” ,实 验步骤和现象如下： ①他分别向两支试管中加入等体积 12%的双氧水，向其中一支试管加入红砖 粉末，然后将两支试管中的气体导出通入水中比较产生气泡的快慢，发现 加入红砖粉末的试管中反应较快。 ②将反应较快的试管内的红砖粉末过滤出来，洗涤、烘干、称量。 ③用称量后的红砖粉末重复步骤①的实验，现象与步骤①完全相同，该学生 认为通过上述实验已证明红砖粉末可以作为双氧水分解反应的催化剂，但 老师认为该学生的实验还缺少一个关键步骤， 请指出来________________。

【解析】 (1)双氧水在二氧化锰作催化剂的条件下可分解生成水和 氧 气 ， 实 验 时 应 按 正 确 操 作 步 骤 完 成 ， 顺 序 为 ①③⑤④② 或 ③①⑤④②。 (2)氧气的密度比空气略大，应选用向上排空气法，导管要伸到集气 瓶底部，有利于将瓶内空气排尽。 (3)a、b 两支试管中加入的是等体积 6%的双氧水，说明是由于加入 的催化剂种类不同，致使催化效果不同。 (4)催化剂的特点是“一变二不变”,由①③步骤可知红砖粉末能加快 双氧水的分解速度，且本身化学性质不变，但还需说明反应前后其 质量不变。 MnO2 H2O+O2↑ b.①③⑤④②(或③①⑤④ 【答案】 (1)a.H2O2――→②) 量 (2)A (3)催化剂种类 (4)实验开始时没有称量红砖粉末的质

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