初中常考化学实验（2）氧气的制取课件PPT

这是一份初中常考化学实验（2）氧气的制取课件PPT，共35页。PPT课件主要包含了3实验装置等内容，欢迎下载使用。
一、氧气的工业制法 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-196℃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。 注意：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。
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。MnO2对KClO3的分解反应起催化作用。
（3）实验装置仪器名称：a.酒精灯，b.试管，c.铁架台（带铁夹）， d.导管，e.集气瓶，f.水槽。
注意：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。
注意：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。
（4）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。
（5）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：①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。 ②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。
二、氧气的实验室制法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
（4）实验步骤 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。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。
【解析】A.装置②固体与液体接触后不能进行分离，不能控制反应速率，故选项说法错误。B.实验室制取氢气常采用锌与稀硫酸反应来制取，属于固液常温型，应选用的发生装置是②；但氢气密度比空气的小，应用向下排空气法收集，应选择收集装置④，故选项说法错误。C.实验室制取氧气可用加热高锰酸钾或加热氯酸钾和二氧化锰混合物的方法，属于固体加热型，应选用的发生装置是①；氧气不易溶于水，可用排水法收集，故选项说法正确。D.二氧化碳的密度比空气大，不能用向下排空气法收集，应选择向上排空气法收集，收集装置为③，故选项说法错误。
随堂演练1.[2020·合肥市瑶海区38中上学期期中]小杰同学在实验室利用如图装置进行实验制取气体，通过查资料得知氢气是一种密度小于空气，不溶于水的气体，硫化氢是一种密度大于空气，可溶于水的气体，则他的下列制取方案可以用这套装置制取的是（1）用硫化氢固体和稀硫酸溶液常温下制取硫化氢气体；（2）铁锈固体和过氧化氢溶液制取氧气；（3）二氧化锰固体和氯酸钾制取氧气；（4）锌片和稀硫酸制取氢气。A.（2）（4） B.（1）（3）（4）C.（1）（2）（4） D.（1）（2）
【解析】（1）硫化氢是一种密度大于空气，可溶于水的气体，不能用排水法收集，不能用该装置硫化氢固体和稀硫酸溶液常温下制取硫化氢气体，不正确；（2）氧气不易溶于水，铁锈固体可用作过氧化氢分解的催化剂，可以用铁锈固体和过氧化氢溶液制取氧气，故正确；（3）二氧化锰固体和氯酸钾需要加热制取氧气，不正确；（4）锌片和稀硫酸常温下反应生成氢气，氢气是一种密度小于空气，不溶于水的气体，可以用锌片和稀硫酸制取氢气，正确。【答案】A
【解析】A、甲装置属于固体加热型发生装置，可以加热氯酸钾制取氧气，正确；B、乙装置属于固液混合常温型发生装置，可以用大理石或石灰石与稀盐酸制取二氧化碳，正确；C、氢气的密度比空气小，应用向下排空气法收集，故不能用丙装置收集氢气，错误；D、氧气不易溶于水，可以用丁装置收集氧气，正确。
随堂演练3.[2019·重庆中考B]某同学误将少量KMnO4当成MnO2加入KCIO3中进行加热制取氧气，部分物质质量随时间变化如下图所示，下列关于该过程的说法正确的是A.c代表氧气B.t2时刻，O2开始产生C.t1时刻，KMnO3开始分解D.起催化作用物质的质量一直保持不变
【解析】 根据高锰酸钾加热生成二氧化锰可以做催化剂，同时生成氧气；氯酸钾在二氧化锰做催化剂和加热的条件下生成氧气判断图中a：氯酸钾，b：高锰酸钾，c：氯化钾；t1时刻，KMnO4开始分解产生氧气；起催化作用物质是高锰酸钾分解产生的二氧化锰，随着加热反应进行其质量先增大，直至高锰酸钾完全分解后，二氧化锰质量保持不变。【答案】C
随堂演练4.[2018·嘉兴中考]15%的H2O2溶液在二氧化锰催化作用下会剧烈反应产生O2。实验室欲利用15%的H2O2溶液制取O2，则下列装置中，仪器选择和药品放置最合理的是
【解析】A、长颈漏斗不能控制液体的滴加速率，因此不能控制反应速率，错误；B、分液漏斗中应该盛放过氧化氢溶液，错误；C、不能将过氧化氢溶液一次性加入，否则不能控制反应速率，错误；D、过氧化氢溶液从分液漏斗中加入，可以控制液体的滴加速率，而控制反应速率，能使生成氧气的速率平稳，正确。
【解析】A、装置Ⅱ无法收集到干燥的氧气，错误；B、称量装置Ⅰ反应前及完全反应冷却后的质量，计算出质量差，该质量差即为生成的氧气的质量，通过氧气的质量，可计算出H2O2溶液中溶质的质量分数，正确；C、由于氧气的密度比空气大，用装置V收集氧气，氧气应从“b进a出”，故应将带火星的木条放置在a导管口处验满，错误；D、用装置V测量生成氧气的体积，通过增大压强将集气瓶中的植物油压入量筒，集气瓶上方原有的空气不会影响测量结果，错误。
（3）实验室用氯酸钾制取氧气，其反应的化学方程式为 ，该反应的基本反应类型是 ，可选择的发生和收集装置是 。（4）若用高锰酸钾制取氧气的实验步骤有：①在试管中加入药品并固定好装置；②把导管称出水面；③点燃酒精灯加热，当气泡连续均匀冒出时开始收集；④熄灭酒精灯；⑤检查装置的气密性。则以上步骤正确顺序为 （填序号）。
随堂演练7.[2019·岳阳中考]实验室制取、收集、干燥气体的常用装置如图所示。请回答下列问题：（1）实验室制取二氧化碳所选用的收集装置是 ，反应的化学方程式是 。
（2）若用高锰酸钾制取氧气，并用排水法收集，实验操作步骤如下：①点燃酒精灯并收集气体；②熄灭酒精灯；③加入药品并固定仪器；④检查装置的气密性；⑤从水槽中撤出导管。正确的操作顺序是 （填字母）。A.③④①②⑤ B.④③①②⑤ C.④③①⑤② D.①②③④⑤（3）若要除去氧气中混有的水蒸气，气体应从F装置的 端进入。
【解析】（1）二氧化碳能够溶于水，不能用排水法收集，密度比空气大，可以用向上排空气法收集，即用C装置收集；反应的化学方程式是：CaCO3+2HC1—CaCl2+H2O+CO2↑。（2）正确的操作顺序：检查装置的气密性，加入药品并固定仪器，点燃酒精灯并收集气体，从水槽中撤出导管，熄灭酒精灯。故填C。（3）若要除去氧气中混有的水蒸气，气体应从F装置的a端进入。【答案】（1）C CaCO3+2HC1=CaCl2+H2O+CO2↑（2）C（3）a
随堂演练8.[2019·广东中考]根据下图实验装置，请回答：（1）仪器 a 的名称是 。（2）检查装置A气密性的方法是夹紧止水夹， ，则气密性良好。
（3）用H2O2制取氧气，选择的发生装置为 （填字母），反应的化学方程式为 。（4）用装置F和另一仪器（除导管外）收集并测量O2体积，另一仪器名称为 ，在F中气体应从导管 （填“b”或c”）端通入。（5）实验室里，常用加热无水醋酸钠和碱石灰固体混合物的方法，制备甲烷。①选择的发生装置为 （填字母）。用装置E收集甲烷，利用了甲烷 的物理性质；用装置C而不用装置D收集甲烷，原因是 。②设计实验证明CH4中含有氢元素：检验其纯度后， 。
【答案】（1）长颈漏斗（2）从长颈漏斗向锥形瓶中注水，至形成一段水柱，一段时间后，水柱高度不变（3）A 2H2O2 2H2O+O2↑（4）量筒 c（5）①B 不溶于水 密度比空气小且不与空气发生反应 ②点燃甲烷，并在火焰上方罩一个干冷的烧杯，有水珠产生，则证明甲烷中含有氢元素