第07講氧氣的制備

內(nèi)容導(dǎo)航——預(yù)習(xí)四步曲

第一步：學(xué)

析教材學(xué)知識：教材精講精析、全方位預(yù)習(xí)

第二步：練

練習(xí)題強(qiáng)方法：教材習(xí)題學(xué)解題、強(qiáng)化關(guān)鍵解題方法

練考點(diǎn)會(huì)應(yīng)用：核心考點(diǎn)精準(zhǔn)練、快速掌握知識應(yīng)用

第三步：記

串知識識框架：思維導(dǎo)圖助力掌握知識框架、學(xué)習(xí)目標(biāo)復(fù)核內(nèi)容掌握

第四步：測

過關(guān)測穩(wěn)提升：小試牛刀檢測預(yù)習(xí)效果、查漏補(bǔ)缺快速提升

知識點(diǎn)1從空氣中分離出氧氣

1.分離液態(tài)空氣制氧氣

（1）原理：利用液態(tài)空氣中液氮和液氧的沸點(diǎn)不同，采用蒸發(fā)的方法，將氮?dú)馀c氧氣分離。屬于物理變化。

（2）過程：

2.工業(yè)制氧氣的新方法

例如，在一定壓力下，讓空氣通過特殊薄膜或多孔性材料（如分子篩），將氧氣和氮?dú)夥蛛x，可以得到高純

度的氧氣。

知識點(diǎn)2利用化學(xué)反應(yīng)制備氧氣

1.分解過氧化氫溶液制取氧氣

試劑過氧化氫溶液（無色液體）、二氧化錳（黑色粉末）

二氧化錳

過氧化氫水+氧氣

反應(yīng)原理

H2O2H2OO2

發(fā)生裝置

收集裝置

排水集氣法向上排空氣法

該方法收集的氣體比較純凈該方法收集去氣體比較干燥

檢驗(yàn)方法將帶火星的木條伸入集氣瓶中，若木條復(fù)燃，證明是氧氣

排水法：當(dāng)集氣瓶口有較大氣泡冒出時(shí)，證明已集滿

驗(yàn)滿方法

向上排空氣法：將帶火星的木條放在集氣瓶口，若木條復(fù)燃，證明已集滿

存放方法由于氧氣的密度比空氣大，所以蓋上玻璃片后，瓶口應(yīng)向上正放在桌面上

【特別提醒】

（1）如果用長頸漏斗，長頸漏斗下端要伸到液面以下，防止氣體從漏斗口逸出。

（2）錐形瓶中導(dǎo)管口稍露出雙孔塞即可，便于氣體排出。

（3）用向上排空氣法收集時(shí)，導(dǎo)氣管應(yīng)伸到集氣瓶底部，以便排凈集氣瓶內(nèi)的空氣。

（4）用排水法收集時(shí)，等看到氣泡連續(xù)、均勻冒出后，再進(jìn)行收集。

2.催化劑和催化作用

（1）概念：

①催化劑：在化學(xué)反應(yīng)中能增大化學(xué)反應(yīng)速率，但本身的質(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。

（2）特點(diǎn)：“一增兩不變”

①一增：增大其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率。

②兩不變：催化劑的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)前后沒有改變。

【特別提醒】

（1）催化劑具有選擇性，某種催化劑只對某些化學(xué)反應(yīng)具有催化作用。

（2）催化劑能增大化學(xué)反應(yīng)速率，不能增加生成物的質(zhì)量。

（3）催化劑的物理性質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)前后可能改變。

（4）同一個(gè)化學(xué)反應(yīng)可能有不同的催化劑。

（5）催化劑不能控制反應(yīng)的發(fā)生與停止。

3.加熱高錳酸鉀（暗紫色固體）制取氧氣

加熱

（1）反應(yīng)原理：高錳酸鉀錳酸鉀+二氧化錳+氧氣

KMnO4K2MnO4MnO2O2

（2）實(shí)驗(yàn)裝置圖

發(fā)生裝置收集裝置

固體加熱型（反應(yīng)物是固體，反應(yīng)條件需要加熱）排水法收集（氧氣不易溶于水）

（3）實(shí)驗(yàn)步驟和注意事項(xiàng)

實(shí)驗(yàn)步驟注意事項(xiàng)

查連接裝置并檢查裝置的氣密性①導(dǎo)管只需剛剛露出橡膠塞，便于氧氣排出；

②試管口應(yīng)放一團(tuán)棉花，防止高錳酸鉀粉末進(jìn)入導(dǎo)管造成堵塞或污

裝用藥匙將藥品裝入試管

染水槽；

定將試管固定在鐵架臺上

③試管口應(yīng)略向下傾斜，防止冷凝水回流到試管底部，使試管炸裂；

點(diǎn)點(diǎn)燃酒精燈加熱

④加熱時(shí)，現(xiàn)將酒精燈在試管下來回移動(dòng)，使試管均勻受熱，再集

收收集氣體中對藥品部位加熱；

離從水槽中撤離導(dǎo)管⑤要等到氣泡連續(xù)均勻冒出時(shí)，再進(jìn)行收集。因?yàn)殚_始加熱時(shí)導(dǎo)管

熄熄滅酒精燈口冒出的氣泡主要是裝置內(nèi)的空氣，此時(shí)收集，會(huì)導(dǎo)致收集的氧氣

不純；

諧音記憶“茶莊定點(diǎn)收利息”

⑥實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，應(yīng)先將導(dǎo)管移出水面，再熄滅酒精燈，以免因試管

內(nèi)壓強(qiáng)減小而產(chǎn)生倒吸現(xiàn)象。

4.加熱氯酸鉀和二氧化錳制取氧氣

（1）反應(yīng)原理：

（2）實(shí)驗(yàn)裝置及操作方法與加熱高錳酸鉀制取氧氣相似，但不用在試管口放一小團(tuán)棉花。

【方法比較】

過氧化氫溶液與二氧化錳制取氧氣的優(yōu)缺點(diǎn)：

優(yōu)點(diǎn)：不用加熱、節(jié)約能源；生成物只有水，利于環(huán)保；二氧化錳易回收。

缺點(diǎn)：過氧化氫不宜長時(shí)間保存且濃度大時(shí)反應(yīng)速率太快，不易控制。

知識點(diǎn)3分解反應(yīng)

1．概念：由一種物質(zhì)生成兩種或兩種以上新物質(zhì)的反應(yīng)。

2．特點(diǎn)：一變多。

3.表達(dá)式：A→B+C+……。

教材習(xí)題01（P55）解題方法

下列反應(yīng)中既不是化合反應(yīng)，又不是分解反應(yīng)的是石蠟在空氣中燃燒的表達(dá)式為：石

加熱氯酸鉀制氧氣點(diǎn)燃

A.蠟+氧氣水+二氧化碳，該反

——→

B.木炭在氧氣中燃燒

應(yīng)涉及多種反應(yīng)物（石蠟和氧氣）

C.石蠟在空氣中燃燒

生成多種產(chǎn)物（二氧化碳和水），

D.磷在空氣中燃燒

既不符合“多變一”（化合反應(yīng)），

也不符合“一變多”（分解反應(yīng)）的

特征

【答案】C

教材習(xí)題02（P56）解題方法

如下是加熱高錳酸鉀制取氧氣過程中的部分操作示意圖，請指出其中①加熱前就將導(dǎo)管伸入集氣瓶中，

的錯(cuò)誤操作及導(dǎo)致的后果。一開始收集的是試管中的空氣，會(huì)

使收集的氧氣不純。應(yīng)等導(dǎo)管口出

現(xiàn)連續(xù)均勻氣泡再開始收集。

②從水中移出集氣瓶，氧氣會(huì)從瓶

口逸出，導(dǎo)致瓶中的氧氣不純。應(yīng)

①②③在水下蓋上玻璃片，再移出水面。

①加熱前將導(dǎo)管伸入集氣瓶中

③先熄滅酒精燈，水槽中的水會(huì)倒

氧氣集滿后，從水中移出集氣瓶并蓋上玻璃片

②吸入熱的試管，使試管炸裂。應(yīng)先

氣體收集完畢，先熄滅酒精燈，再把導(dǎo)管從水槽中取出

③將導(dǎo)管移出水面，再熄滅酒精燈。

【答案】①加熱前就將導(dǎo)管伸入集氣瓶中，一開始收集的是試管中的空氣，會(huì)使收集的氧氣不純。應(yīng)等

導(dǎo)管口出現(xiàn)連續(xù)均勻氣泡再開始收集。

②從水中移出集氣瓶，氧氣會(huì)從瓶口逸出，導(dǎo)致瓶中的氧氣不純。應(yīng)在水下蓋上玻璃片，再移出水面。

③先熄滅酒精燈，水槽中的水會(huì)倒吸入熱的試管，使試管炸裂。應(yīng)先將導(dǎo)管移出水面，再熄滅酒精燈。

考點(diǎn)一從空氣中分離出氧氣

1．工業(yè)制取氧氣主要有以下步驟，下列有關(guān)說法不正確的是

A．液態(tài)空氣是混合物

B．氮?dú)庀缺徽舭l(fā)出來，說明氮?dú)夥悬c(diǎn)比氧氣低

C．步驟②屬于化學(xué)變化

D．得到的剩余液體大部分為液氧，顏色為淡藍(lán)色

【答案】C

【解析】A、液態(tài)空氣中含有液態(tài)氧氣、液態(tài)氮?dú)?、液態(tài)二氧化碳等，屬于混合物，故A不符合題意；

B、氮?dú)獾姆悬c(diǎn)比氧氣的沸點(diǎn)低，蒸發(fā)液態(tài)空氣首先的到的是氮?dú)?，故B不符合題意；

C、步驟②中是從液態(tài)空氣中蒸發(fā)出氮?dú)?，沒有新物質(zhì)生成，屬于物理變化，故C符合題意；

D、得到的剩余液體大部分為液氧，液氧呈淡藍(lán)色，故D不符合題意。

故選C。

2．工業(yè)制氧氣有分離液態(tài)空氣法、膜分離技術(shù)、分子篩制氧法（吸附法）等。如圖是采用膜分離技術(shù)制取

氧氣的簡易流程，該過程根據(jù)顆粒大小不同實(shí)現(xiàn)氧氣制取。下列說法錯(cuò)誤的是

A．空氣預(yù)處理一般為空氣除塵、除水蒸氣等

B．膜分離技術(shù)制取氧氣采用的是物理變化

C．分離液態(tài)空氣法制取氧氣的原理是空氣各成分的沸點(diǎn)不同

D．氧氣能通過膜上的微孔而氮?dú)獠荒?，說明氧氣分子的直徑更大

【答案】D

【解析】A、空氣預(yù)處理一般為空氣除塵、除水蒸氣等操作，故A選項(xiàng)不符合題意；

B、膜分離技術(shù)制取氧氣，只是根據(jù)顆粒大小不同，將其分離，無新物質(zhì)生成，屬于物理變化，故B選項(xiàng)不

符合題意；

C、分離液態(tài)空氣法制取氧氣的原理是：利用液氮和液氧的沸點(diǎn)不同，將其分離，液氮沸點(diǎn)低，蒸發(fā)過程中，

氮?dú)庀确蛛x出來，故C選項(xiàng)不符合題意；

D、氧氣能通過膜上的微孔而氮?dú)獠荒?，說明分子直徑氮?dú)獯笥谘鯕?，故D選項(xiàng)符合題意。

故選：D。

3．工業(yè)上制取氧氣主要有下列步驟：

（1）從步驟②可以得出液態(tài)氮的沸點(diǎn)比液態(tài)氧的沸點(diǎn)______（填“高”或“低”）。

（2）貯存在藍(lán)色鋼瓶里的“工業(yè)液氧”是______（填“純凈物”或“混合物”）。

（3）工業(yè)上采用該方法制氧氣，這一變化屬于______變化（填“物理”或“化學(xué)”）。

【答案】（1）低

（2）混合物

（3）物理

【解析】（1）步驟②中，首先蒸發(fā)出的是氮?dú)?，說明氮?dú)獾姆悬c(diǎn)比氧氣的沸點(diǎn)低。

（2）由圖示知，儲存在藍(lán)色鋼瓶里的“工業(yè)液氧”中含有氧氣、稀有氣體、二氧化碳等，屬于混合物。

（3）工業(yè)上制取氧氣采用的分離液態(tài)空氣法，是利用液態(tài)氧與液態(tài)氮的沸點(diǎn)不同，將氮?dú)夥蛛x出來，由于

分離過程中沒有生成其他物質(zhì)，屬于物理變化。

考點(diǎn)二氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法

4．下列發(fā)生裝置中，可用于實(shí)驗(yàn)室加熱高錳酸鉀制取氧氣的是

A．B．C．D．

【答案】A

【解析】A、用加熱高錳酸鉀的方法制取氧氣，在生成氧氣的同時(shí)，還有錳酸鉀和二氧化錳生成，由于反應(yīng)

需要加熱，所以發(fā)生裝置應(yīng)選A；實(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀制取氧氣時(shí)，固體粉末會(huì)隨著氧氣流順著導(dǎo)管進(jìn)入水

槽，使水槽內(nèi)的水變成紫紅色（由于高錳酸鉀溶于水顯紫紅色），為防止這種現(xiàn)象的發(fā)生，通常要在試管口

放一棉花團(tuán)，故正確；

B、屬于固液常溫型，故錯(cuò)誤；

C、屬于固液常溫型，故錯(cuò)誤；

D、屬于固液常溫型，故錯(cuò)誤。

故選：A。

5．某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)如圖實(shí)驗(yàn)對過氧化氫分解進(jìn)行探究。

下列相關(guān)說法不正確的是

A．對比實(shí)驗(yàn)甲和乙，探究H2O2濃度對H2O2分解速率的影響

B．對比實(shí)驗(yàn)乙和丁，探究MnO2對H2O2分解速率的影響

C．對比實(shí)驗(yàn)甲和丙，探究溫度對H2O2分解速率的影響

D．對比實(shí)驗(yàn)甲、丙和丁，探究MnO2和溫度對H2O2分解速率影響的程度

【答案】B

【解析】A、根據(jù)控制變量法，甲和乙的變量是過氧化氫的濃度，則對比實(shí)驗(yàn)甲和乙，探究H2O2濃度對H2O2

分解速率的影響，故說法正確；

B、實(shí)驗(yàn)乙和丁的變量有濃度和二氧化錳，變量不唯一，則甲、乙不能探究MnO2對H2O2分解速率的影響，

故說法錯(cuò)誤；

C、甲和丙的變量是溫度不同，丙的溫度高，反應(yīng)速率快，則對比實(shí)驗(yàn)甲和丙，探究溫度對H2O2分解速率

的影響，故說法正確；

D、根據(jù)C項(xiàng)的分析，對比甲和丙可以探究溫度對H2O2分解速率的影響，對比實(shí)驗(yàn)甲、丁，變量是二氧化

錳，則可以探究MnO2對H2O2分解速率的影響，故說法正確。

故選：B。

6．實(shí)驗(yàn)是學(xué)習(xí)化學(xué)的重要途徑。氧氣的實(shí)驗(yàn)室制取與性質(zhì)

（1）反應(yīng)原理：用高錳酸鉀制取氧氣的文字表達(dá)式為。

（2）注意事項(xiàng)：用裝置A和裝置B制取氧氣，為確保裝置不漏氣，應(yīng)先檢查裝置的；集滿氧氣后，

為防止水倒吸，應(yīng)先（填“將導(dǎo)管移出水面”或“熄滅酒精燈”）。

（3）氣體收集：用裝置C收集氧氣，是利用了氧氣的密度比空氣的性質(zhì)；檢驗(yàn)氧氣集滿的操作

為。

（4）性質(zhì)驗(yàn)證：將裝置A中產(chǎn)生的氧氣通向D中紅熱的木炭，木炭燃燒變旺，說明氧氣具有的化學(xué)性質(zhì)

為。

加熱

【答案】（1）高錳酸鉀錳酸鉀+二氧化錳+氧氣

（2）氣密性將導(dǎo)管移出水面

（3）大將帶火星的木條放在集氣瓶口，若木條復(fù)燃，說明氧氣已收集滿

（4）助燃性

【解析】（1）用高錳酸鉀制取氧氣的原理是高錳酸鉀在加熱條件下分解生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，文

加熱

字表達(dá)式為高錳酸鉀錳酸鉀+二氧化錳+氧氣；

（2）用裝置A和裝置B制取氧氣，為確保裝置不漏氣，應(yīng)先檢查裝置的氣密性；

集滿氧氣后，為防止水倒吸，應(yīng)先將導(dǎo)管移出水面，再熄滅酒精燈；

（3）用裝置C收集氧氣，是利用了氧氣的密度比空氣大的性質(zhì)；

檢驗(yàn)氧氣集滿的操作：將帶火星的木條放在集氣瓶口，若木條復(fù)燃，說明氧氣已收集滿；

（4）將裝置A中產(chǎn)生的氧氣通向D中紅熱的木炭，木炭燃燒變旺，說明氧氣具有的化學(xué)性質(zhì)為助燃性。

考點(diǎn)三催化劑和催化作用

7．下列關(guān)于催化劑的說法正確的是

A．二氧化錳可以作任何反應(yīng)的催化劑

B．化學(xué)反應(yīng)前后催化劑的性質(zhì)保持不變

C．不加入二氧化錳，過氧化氫也能分解產(chǎn)生氧氣

D．在化學(xué)反應(yīng)前后質(zhì)量不變的物質(zhì)一定是該反應(yīng)的催化劑

【答案】C

【解析】A、二氧化錳不能作任何反應(yīng)的催化劑，不同的化學(xué)反應(yīng)需要不同的催化劑，比如高錳酸鉀受熱分

解不需要二氧化錳作催化劑，故A錯(cuò)誤；

B、化學(xué)反應(yīng)前后催化劑的化學(xué)性質(zhì)保持不變，不是性質(zhì)不變，因?yàn)槲锢硇再|(zhì)可能會(huì)改變，故B錯(cuò)誤；

C、過氧化氫在常溫下就能分解產(chǎn)生氧氣，只是速率較慢，不加入二氧化錳，反應(yīng)也能進(jìn)行，故C正確；

D、在化學(xué)反應(yīng)前后質(zhì)量不變的物質(zhì)不一定是該反應(yīng)的催化劑，比如在加熱氯酸鉀和二氧化錳的混合物制取

氧氣的反應(yīng)中，若向反應(yīng)容器中加入一些不反應(yīng)的雜質(zhì)，雜質(zhì)質(zhì)量也不變，但不是催化劑，故D錯(cuò)誤；

故選：C。

8．下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)室用一定質(zhì)量的過氧化氫溶液制取氧氣的圖像中，不正確的是

A．B．

C．D．

【答案】C

【解析】A、二氧化錳作為過氧化氫分解反應(yīng)的催化劑，反應(yīng)過程中質(zhì)量不變，故選項(xiàng)正確；

B、過氧化氫在二氧化錳催化的作用下生成氧氣和和水，氧氣是生成物，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，氧氣的質(zhì)量不斷

增加，當(dāng)過氧化氫反應(yīng)完全，不再變化，故選項(xiàng)正確；

C、二氧化錳作為過氧化氫分解反應(yīng)的催化劑，反應(yīng)過程中質(zhì)量不變，故選項(xiàng)不正確；

D、過氧化氫是反應(yīng)物，隨著反應(yīng)進(jìn)行質(zhì)量逐漸減少，直到反應(yīng)停止，過氧化氫質(zhì)量為0，故選項(xiàng)正確；

故選C。

9．探究“分解過氧化氫制氧氣的反應(yīng)中二氧化錳的作用”。

（1）實(shí)驗(yàn)原理：圖2中發(fā)生反應(yīng)的文字表達(dá)式為。

（2）實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：圖1中帶火星木條不復(fù)燃。圖3中的現(xiàn)象為。

（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)論：二氧化錳可使過氧化氫分解的速率。

【問題與思考】

（4）研究表明，二氧化錳是該反應(yīng)的催化劑、它在反應(yīng)前后的化學(xué)性質(zhì)有無變化？

（5）常溫下，圖1試管內(nèi)也產(chǎn)生了氧氣，但帶火星木條不能復(fù)燃的原因可能是什么？

二氧化錳

【答案】（1）過氧化氫水+氧氣

（2）帶火星的木條復(fù)燃

（3）加快

（4）無變化

（5）常溫下，過氧化氫分解速率緩慢產(chǎn)生氧氣量很少，不足以使帶火星的木條復(fù)燃

【解析】（1）圖2中過氧化氫在二氧化錳的催化下分解生成氧氣和水，發(fā)生反應(yīng)的文字表達(dá)式為：過氧化

二氧化錳

氫水+氧氣；

（2）圖1中沒有加入二氧化錳，帶火星木條不復(fù)燃。圖3中過氧化氫在二氧化錳的催化下分解生成氧氣和

水，氧氣具有助燃性，現(xiàn)象為帶火星的木條復(fù)燃；

（3）說明二氧化錳可使過氧化氫分解的速率加快；

（4）二氧化錳是該反應(yīng)的催化劑，它在反應(yīng)前后的化學(xué)性質(zhì)不變；

（5）常溫下，圖1試管內(nèi)也產(chǎn)生了氧氣，但帶火星木條不能復(fù)燃的原因可能是常溫下，過氧化氫分解速率

緩慢產(chǎn)生氧氣量很少，不足以使帶火星的木條復(fù)燃。

考點(diǎn)四分解反應(yīng)

10．下列反應(yīng)屬于分解反應(yīng)的是

A．鐵+氧氣????點(diǎn)燃四氧化三鐵

B．硫+氧氣????點(diǎn)燃二氧化硫

C．石蠟+氧氣????點(diǎn)燃二氧化碳+水

D．水????通電氫氣+氧氣

【答案】D

【解析】A、該反應(yīng)是兩種物質(zhì)生成一種物質(zhì)，符合“多變一”的特點(diǎn)，屬于化合反應(yīng)，錯(cuò)誤；

B、該反應(yīng)是兩種物質(zhì)生成一種物質(zhì)，符合“多變一”的特點(diǎn)，屬于化合反應(yīng)，錯(cuò)誤；

C、該反應(yīng)的反應(yīng)物是兩種，不符合“一變多”的特點(diǎn)，不屬于分解反應(yīng)，錯(cuò)誤；

D、該反應(yīng)是一種物質(zhì)生成兩種物質(zhì)，符合“一變多”的特點(diǎn)，屬于分解反應(yīng)，正確；

故選：D。

高溫

FeSFeS+S

11．《天工開物》中記載有黃鐵礦制硫技術(shù)，原理是2，該反應(yīng)的基本類型屬于

A．化合反應(yīng)B．分解反應(yīng)C．置換反應(yīng)D．其它反應(yīng)

【答案】B

【解析】A、化合反應(yīng)是由兩種或兩種以上物質(zhì)生成另一種物質(zhì)的反應(yīng)，該反應(yīng)的基本反應(yīng)類型不屬于化合

反應(yīng)，故A錯(cuò)誤；

B、分解反應(yīng)是由一種反應(yīng)物生成兩種或兩種以上其他物質(zhì)的反應(yīng)，該反應(yīng)是一種物質(zhì)生成兩種物質(zhì)，基本

反應(yīng)類型屬于分解反應(yīng)，故B正確；

C、置換反應(yīng)是由一種單質(zhì)和一種化合物反應(yīng)，生成另一種單質(zhì)和另一種化合物的反應(yīng)，該反應(yīng)的基本反應(yīng)

類型不屬于置換反應(yīng)，故C錯(cuò)誤；

D、該反應(yīng)是一種物質(zhì)生成兩種物質(zhì)，基本反應(yīng)類型屬于分解反應(yīng)，故D錯(cuò)誤；

故選：B。

知識導(dǎo)圖記憶

知識目標(biāo)復(fù)核

【學(xué)習(xí)目標(biāo)】

1.認(rèn)識工業(yè)制取氧氣的思路和方法。

2.運(yùn)用化學(xué)原理設(shè)計(jì)氧氣的實(shí)驗(yàn)室制備方案，初步學(xué)習(xí)氧氣制備的實(shí)驗(yàn)操作，養(yǎng)成嚴(yán)格遵守實(shí)驗(yàn)規(guī)則的意

識。

3.初步形成實(shí)驗(yàn)室制備氣體的一般思路。

4.認(rèn)識催化劑和催化作用。

【學(xué)習(xí)重難點(diǎn)】

1.制取氧氣實(shí)驗(yàn)的相關(guān)操作及注意事項(xiàng)。

2.分解反應(yīng)的概念。

1．工業(yè)制氧氣的流程如下圖(已知：氧氣的沸點(diǎn)為-183℃，氮?dú)獾姆悬c(diǎn)為-196℃，其余氣體忽略不計(jì))。下列

說法正確的是

A．該過程中發(fā)生了化學(xué)變化

B．低溫蒸發(fā)的溫度區(qū)間為-196℃~-183℃

C．空氣液化后，氮分子停止運(yùn)動(dòng)

D．降溫過程中，氣體分子間的間隔變大

【答案】B

【解析】A、工業(yè)制氧氣利用液氮和液氧的沸點(diǎn)不同，將各成分分離，沒有新物質(zhì)生成，屬于物理變化，故

選項(xiàng)說法不正確；

B、氧氣的沸點(diǎn)為-183℃，氮?dú)獾姆悬c(diǎn)為-196℃，低溫蒸發(fā)的溫度的范圍是高于氮?dú)獾姆悬c(diǎn)低于氧氣的沸點(diǎn)，

即-196℃~-183℃，故選項(xiàng)說法正確；

C、空氣液化后，氮分子仍然在不斷地運(yùn)動(dòng)，只是速度變慢，故選項(xiàng)說法不正確；

D、降溫過程中，氣體分子間的間隔變小，而不是間隔變大，故選項(xiàng)說法不正確。

故選：B。

2．實(shí)驗(yàn)室里一般不能制得氧氣的物質(zhì)是

A．高錳酸鉀B．氯酸鉀C．氯化鈉D．過氧化氫

【答案】C

【解析】A、高錳酸鉀受熱分解生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，不符合題意；

B、氯酸鉀在二氧化錳催化、加熱的條件下生成氯化鉀和氧氣，不符合題意；

C、氯化鈉由鈉元素和氯元素組成，不含氧元素，由質(zhì)量守恒定律可知，氯化鈉發(fā)生化學(xué)反應(yīng)后不可能生成

氧氣，符合題意；

D、過氧化氫在二氧化錳催化下生成水和氧氣，不符合題意；

故選：C。

3．實(shí)驗(yàn)室用于高錳酸鉀制取氧氣的下列裝置或操作中，錯(cuò)誤的是

A．B．C．D．

【答案】D

【解析】A、高錳酸鉀固體需要在加熱的條件下分解制取氧氣，屬于固固加熱制氣體，試管口要略向下傾斜，

防止冷凝水倒流，造成試管炸裂，且試管口要塞一團(tuán)棉花，防止加熱時(shí)粉末狀物質(zhì)進(jìn)入導(dǎo)管，故A正確，

不符合題意；

B、氧氣不易溶于水，故可用排水法來收集，故B正確，不符合題意；

C、氧氣密度比空氣略大，可選擇向上排空氣法收集，故C正確，不符合題意；

D、氧氣密度比空氣略大，可選擇向上排空氣法收集，故D錯(cuò)誤，符合題意；

故選：D。

4．實(shí)驗(yàn)室用加熱氯酸鉀和二氧化錳混合物的方法制取氧氣，有關(guān)操作如下，正確的一項(xiàng)是

A．試管口應(yīng)該傾斜B．用酒精燈火焰加熱

C．氣泡連續(xù)放出時(shí)開始收集D．收集前集氣瓶應(yīng)裝滿水

【答案】D

【解析】A、加熱固體時(shí)試管口應(yīng)該略向下傾斜，防止冷凝水回流引起試管炸裂，此選項(xiàng)錯(cuò)誤；

B、因?yàn)榫凭珶舻耐庋鏈囟茸罡?，所以用酒精燈的外焰加熱，此選項(xiàng)錯(cuò)誤；

C、氣泡連續(xù)、均勻放出時(shí)，此時(shí)是純凈的氧氣，開始收集，此選項(xiàng)錯(cuò)誤；

D、收集前集氣瓶應(yīng)裝滿水，否則收集到的氧氣中會(huì)混有空氣，此選項(xiàng)正確。

故選：D。

5．氧氣的制取和性質(zhì)實(shí)驗(yàn)如圖。下列說法正確的是

A．發(fā)生裝置僅由藥品狀態(tài)決定B．該裝置能收集到純凈的氧氣

C．紅熱木炭應(yīng)迅速伸入集氣瓶瓶底D．制取氧氣的原料一定含有氧元素

【答案】D

【解析】A、發(fā)生裝置由反應(yīng)物狀態(tài)和反應(yīng)條件共同決定，故選項(xiàng)說法錯(cuò)誤；

B、該裝置只能收集到較為純凈的氧氣，收集的氧氣中會(huì)混入水蒸氣等雜質(zhì)，故選項(xiàng)說法錯(cuò)誤；

C、木炭在氧氣中燃燒實(shí)驗(yàn)中，要把紅熱的木炭緩慢放入集氣瓶中，以利于木炭與氧氣充分接觸，防止氧氣

受熱逸出，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯，故選項(xiàng)說法錯(cuò)誤；

D、由質(zhì)量守恒定律可知，化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類不變，則制取氧氣的原料一定含有氧元素，故選項(xiàng)說法

正確；

故選：D。

6．實(shí)驗(yàn)室常用過氧化氫溶液制取氧氣，下列說法錯(cuò)誤的是

A．實(shí)驗(yàn)前應(yīng)先檢查裝置氣密性

B．MnO2在反應(yīng)前后質(zhì)量和性質(zhì)不變

C．收集氧氣可用向上排空氣法

D．將帶火星的木條置于集氣瓶口，木條復(fù)燃，證明氧氣已收集滿

【答案】B

【解析】A、實(shí)驗(yàn)前應(yīng)首先檢查裝置的氣密性，以免裝置漏氣浪費(fèi)藥品，所以選項(xiàng)正確；

B、MnO2是催化劑，在反應(yīng)前后，其本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)都沒有發(fā)生變化，物理性質(zhì)可能改變，所以選

項(xiàng)錯(cuò)誤；

C、氧氣密度比空氣大，可用向上排空氣法收集，所以選項(xiàng)正確；

D、氧氣具有助燃性，氧氣的驗(yàn)證方法是將帶火星的木條置于集氣瓶口，如果木條復(fù)燃則證明氧氣已滿，所

以選項(xiàng)正確。

故選：B。

7．實(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀制純凈氧氣時(shí)，下列做法錯(cuò)誤的是

A．在試管口放一團(tuán)棉花，防止高錳酸鉀粉末進(jìn)入導(dǎo)管

B．把試管口略向下傾斜固定在鐵架臺上

C．導(dǎo)管口開始有氣泡放出時(shí)就立即收集，防止生成的氣體跑掉

D．停止加熱時(shí)，先把導(dǎo)管移出水面，再熄滅酒精燈

【答案】C

【解析】A.實(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀制純凈氧氣時(shí)，放一團(tuán)棉花可以防止加熱時(shí)試管內(nèi)的粉末狀物質(zhì)進(jìn)入導(dǎo)管，

故做法正確；

B.為防止加熱時(shí)試管內(nèi)壁出現(xiàn)的小水珠流到試管底部將試管炸裂，因此試管口要略向下傾斜，故做法正確；

C.導(dǎo)管口的氣泡連續(xù)、均勻的放出時(shí)開始收集，以防收集的氧氣不純，故做法錯(cuò)誤；

D.為防止冷水倒吸入熱的試管，則在實(shí)驗(yàn)完畢后，先將導(dǎo)管移出水面再熄滅酒精燈，故做法正確；

故選：C。

8．實(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀制取氧氣的實(shí)驗(yàn)中，不需要使用的一組儀器是

A．大試管、鐵架臺B．燒杯、玻璃棒

C．集氣瓶、酒精燈D．導(dǎo)管、單孔塞

【答案】B

【解析】實(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀制取氧氣，屬于固體加熱反應(yīng)，發(fā)生裝置需要大試管（反應(yīng)容器）、酒精燈（加

熱容器）、鐵架臺（固定）、單孔塞、導(dǎo)管，收集裝置需要集氣瓶、水槽等。不需要燒杯和玻璃棒。

故選：B。

9．1774年，法國化學(xué)家拉瓦錫在加熱氧化汞時(shí)，制得并命名了氧氣。加熱氧化汞發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為

2HgO=2Hg+O2↑，該反應(yīng)屬于

A．化合反應(yīng)B．分解反應(yīng)C．置換反應(yīng)D．復(fù)分解反應(yīng)

【答案】B

【解析】加熱氧化汞產(chǎn)生氣體，從反應(yīng)的方程式看，反應(yīng)物是一種，生成物是兩種，符合“一變多”的特征，

屬于分解反應(yīng)。

故選：B。

10．實(shí)驗(yàn)室用KMnO4制取并用排水集氣法收集較純凈的O2。下列實(shí)驗(yàn)操作的先后順序合理的是

A．檢查裝置氣密性時(shí)，先用手握住試管，再將導(dǎo)管的一端伸入水中

B．先向試管中加入KMnO4固體，再檢查裝置氣密性

C．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先將導(dǎo)管伸入集氣瓶中，再點(diǎn)燃酒精燈

D．氣體收集完畢后，先將導(dǎo)管移出水面，再熄滅酒精燈

【答案】D

【解析】A、檢查裝置的氣密性時(shí)，應(yīng)先將導(dǎo)管的一端伸入水中，然后用手緊握試管，觀察導(dǎo)管口是否有氣

泡冒出，有氣泡冒出，說明裝置氣密性良好，不符合題意；

B、應(yīng)先檢查裝置的氣密性，然后向試管中加入高錳酸鉀固體，防止裝置漏氣，浪費(fèi)藥品，不符合題意；

C、實(shí)驗(yàn)時(shí)，先點(diǎn)燃酒精燈，待導(dǎo)管口氣泡連續(xù)均勻冒出時(shí)，再將導(dǎo)管伸入集氣瓶中開始收集氧氣，因?yàn)橐?/p>

開始排出的是空氣，不符合題意；

D、氣體收集完畢后，先將導(dǎo)管移出水面，再熄滅酒精燈，防止水倒流，炸裂試管，符合題意。

故選：D。

11．小張同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室里用高錳酸鉀固體制取氧氣，請回答下列問題：

（1）寫出儀器①的名稱；

（2）收集氧氣，可選擇的收集裝置是（填字母）；

（3）為了防止加熱時(shí)試管內(nèi)的粉末狀物質(zhì)進(jìn)入導(dǎo)管，應(yīng)在試管口放一團(tuán)；

（4）驗(yàn)滿時(shí)，將帶火星的木條放在集氣瓶口，發(fā)現(xiàn)木條，說明氧氣已經(jīng)集滿。

【答案】（1）酒精燈

（2）C或D

（3）棉花等

（4）復(fù)燃或重新燃燒等

【解析】（1）儀器①的名稱酒精燈；

（2）氧氣密度略大于空氣，不易溶于水，可用向上排空氣法收集或排水法收集，收集氧氣，可選擇的收集

裝置是C或D；

（3）為了防止加熱時(shí)試管內(nèi)的粉末狀物質(zhì)進(jìn)入導(dǎo)管，應(yīng)在試管口放一團(tuán)棉花；

（4）氧氣具有助燃性，能使帶火星的木條復(fù)燃，驗(yàn)滿時(shí)，將帶火星的木條放在集氣瓶口，發(fā)現(xiàn)木條復(fù)燃

（或重新燃燒），說明氧氣已經(jīng)集滿。

12．小明同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室用氯酸鉀和二氧化錳制取氧氣，請回答下列問題：

（1）寫出儀器①的名稱；

（2）可以選擇的發(fā)生裝置是（填字母）；

（3）由于在相同條件下氧氣的密度比空氣，可以選擇D裝置進(jìn)行收集；

（4）如果用E裝置收集氧氣，當(dāng)導(dǎo)管口時(shí)（填“開始有氣泡放出”或“氣泡連續(xù)并比較均勻

地放出”），再把導(dǎo)管口伸入盛滿水的集氣瓶。

【答案】（1）長頸漏斗

（2）A

（3）大

（4）氣泡連續(xù)并比較均勻地放出

【解析】（1）由圖可知，儀器①的名稱長頸漏斗，故填：長頸漏斗；

（2）實(shí)驗(yàn)室用氯酸鉀和二氧化錳制取氧氣，屬于固-固加熱型，選擇的發(fā)生裝置為A，故填：A；

（3）由于在相同條件下氧氣的密度比空氣大，可以選擇D裝置進(jìn)行收集，故填：大；

（4）如果用E裝置收集氧氣，當(dāng)導(dǎo)管口氣泡連續(xù)并比較均勻地放出，再把導(dǎo)管口伸入盛滿水的集氣瓶，因

為剛開始冒出的氣泡中混有試管中的空氣，故填：氣泡連續(xù)并比較均勻地放出。

13．化學(xué)興趣小組的同學(xué)為了比較氧化銅和二氧化錳對過氧化氫分解的催化效果。用如圖所示的裝置先后

進(jìn)行了兩次實(shí)驗(yàn)。

（1）實(shí)驗(yàn)1：取10mL、4%過氧化氫溶液與0.2g粉末狀二氧化錳反應(yīng)。

實(shí)驗(yàn)2：取10mL、4%過氧化氫溶液與g粉末狀氧化銅反應(yīng)。

（2）在檢查裝置的氣密性后，（填“快速”或“緩慢”）推動(dòng)注射器活塞，分別將過氧化氫溶液一次性注

入盛有催化劑的小試管中。

（3）依據(jù)，得出結(jié)論：二氧化錳對過氧化氫分解的催化效果比氧化銅好。

（4）寫出氧化銅作為催化劑加速過氧化氫分解的符號表達(dá)式。

（5）實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)U形管內(nèi)右側(cè)液面上升，原因是該反應(yīng)（填“放熱”或“吸熱”）。

【答案】（1）0.2

（2）快速

（3）相同時(shí)間內(nèi)用二氧化錳作催化劑的反應(yīng)比用氧化銅作催化劑的反應(yīng)收集的氧氣體積較大

CuO

（4）H2O2????H2O+O2

（5）放熱

【解析】（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模罕容^氧化銅和二氧化錳對過氧化氫分解的催化效果可知，需作對比實(shí)驗(yàn)，根

據(jù)控制變量唯一的原則，在保證其它條件相同時(shí)，不同催化劑對反應(yīng)速度的影響，因此實(shí)驗(yàn)2：取10mL、

4%過氧化氫溶液與0.2g粉末狀氧化銅反應(yīng)；

（2）開始實(shí)驗(yàn)時(shí)注入雙氧水的方法是快速推注射器活塞，防止反應(yīng)放熱且生成氣體，試管內(nèi)氣壓過大，注

射器液體壓不進(jìn)去。故在檢查裝置的氣密性后，快速推動(dòng)注射器活塞，分別將過氧化氫溶液一次性注入盛

有催化劑的小試管中；

（3）要比較兩種催化劑的催化效果，主要比較相同時(shí)間內(nèi)收集的氧氣體積，相同時(shí)間收集的氧氣體積越大，

說明催化效果越好；依據(jù)相同時(shí)間內(nèi)用二氧化錳比用氧化銅作催化劑的反應(yīng)收集的氧氣體積大，可得出結(jié)

論：二氧化錳對過氧化氫分解的催化效果比氧化銅好；

CuO

（4）過氧化氫在氧化銅催化作用下分解生成水和氧氣，反應(yīng)的符號表達(dá)式為H2O2????H2O+O2；

（5）實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)U形管內(nèi)右側(cè)液面上升，說明具支試管內(nèi)氣壓增大，原因是該反應(yīng)是放熱反應(yīng)。

14．為做好實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)和評價(jià)，某班級師生討論并確定如下評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。

評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

1.是否根據(jù)實(shí)驗(yàn)條件選擇實(shí)驗(yàn)方案，并進(jìn)行可行性論證

2.是否積極參與實(shí)驗(yàn)操作活動(dòng)，并善于與同學(xué)合作

3.是否規(guī)范取用藥品，節(jié)約藥品，保持實(shí)驗(yàn)臺整潔

4.是否客觀準(zhǔn)確記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并交流實(shí)驗(yàn)成果

5.是否體驗(yàn)到實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)的樂趣

你是某小組成員，參與完成下列實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。

（1）選擇實(shí)驗(yàn)方案。實(shí)驗(yàn)室可提供三種制取氧氣的方案。

A．加熱高錳酸鉀

B．加熱混有二氧化錳的氯酸鉀

C．催化分解過氧化氫

你所選方案對應(yīng)反應(yīng)的文字表達(dá)式為。

小組討論決定選用A方案。

（2）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。小組同學(xué)分工協(xié)作完成如下任務(wù)

①同學(xué)甲負(fù)責(zé)選擇組裝制取氣體裝置的儀器。她選擇了鐵架臺、帶有導(dǎo)管的橡膠塞、水槽、試管，還應(yīng)根

據(jù)下圖所提供的儀器，選擇、(填儀器名稱)。

②同學(xué)乙負(fù)責(zé)取用藥品。他先檢查裝置氣密性，再用紙槽小心地把高錳酸鉀粉末送至試管(填“中部”

或“底部”)后直立試管，抽出紙槽。

③同學(xué)丙負(fù)責(zé)組裝儀器。他按“從下到上、從左到右”的順序組裝制取裝置，固定試管時(shí)注意到試管口應(yīng)

略。

④你負(fù)責(zé)排水法收集氧氣。開始收集的時(shí)機(jī)是。收集到兩瓶氣體，均呈紅色。

⑤實(shí)驗(yàn)結(jié)束，待試管冷卻，將殘余物倒入指定容器，用(填儀器名稱)洗滌試管；整理實(shí)驗(yàn)臺，報(bào)告老

師后離開實(shí)驗(yàn)室。

（3）評價(jià)與反思。小組同學(xué)都認(rèn)為體驗(yàn)到了實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的樂趣，但因?qū)嶒?yàn)過程存在不足，同意本次活動(dòng)表現(xiàn)

評價(jià)為“有待改進(jìn)”。針對存在的不足，你提出的一條實(shí)驗(yàn)改進(jìn)意見是。

加熱二氧化錳

【答案】（1）高錳酸鉀錳酸鉀+二氧化錳+氧氣(或過氧化氫水+氧氣或

)

（2）酒精燈集氣瓶（兩空可互換順序）底部向下傾斜導(dǎo)管口氣泡連續(xù)均勻地放出時(shí)

試管刷

（3）裝入藥品后，在試管口放一團(tuán)棉花

【解析】（1）加熱高錳酸鉀生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，過氧化氫溶液在二氧化錳作催化劑的條件下分

加熱

解出水和氧氣，氯酸鉀和二氧化錳混合加熱生成氯化鉀和氧氣，文字表達(dá)式為：高錳酸鉀錳酸鉀+

二氧化錳

二氧化錳+氧氣；過氧化氫水+氧氣；；任選其一；

（2）①根據(jù)題意選擇加熱高錳酸鉀制取氧氣，發(fā)生裝置選用固體加熱型，除題中所選裝置外還需要熱源即

酒精燈，收集氣體時(shí)需要集氣瓶，固體：酒精燈；集氣瓶；

②將固體粉末裝入試管時(shí)要將藥品送至試管的底部，便于稍后加熱反應(yīng)，故填：底部；

③為防止固體加熱時(shí)由于藥品潮濕或是生成的水從試管口倒流使試管受熱不均而炸裂，試管口應(yīng)略向下傾

斜，固體：向下傾斜；

④加熱初始，生成的氧氣混有空氣所以導(dǎo)管口處的氣泡不能連續(xù)冒出，此時(shí)氧氣不純，待導(dǎo)管口氣泡連續(xù)

均勻冒出時(shí)說明此時(shí)氧氣純凈可以收集，故填：導(dǎo)管口氣泡連續(xù)均勻地放出時(shí)；

⑤洗滌試管的儀器是試管刷，故填：試管刷；

（3）根據(jù)收集到兩瓶氣體，均呈紅色，說明該實(shí)驗(yàn)未在試管口堵棉花，這樣會(huì)使固體粉末進(jìn)入導(dǎo)管污染氣

體，故實(shí)驗(yàn)改進(jìn)意見是：裝入藥品后，在試管口放一團(tuán)棉花。

15．化學(xué)興趣小組對氧氣的制取進(jìn)行了如下探究。

（1）實(shí)驗(yàn)室制取氧氣(如圖)。如圖是實(shí)驗(yàn)室制取氣體常用的發(fā)生裝置和收集裝置，請按要求回答下列問題：

I．寫出儀器a的名稱：。

II．利用A、E裝置組合可制取O2寫出利用此裝置制氧氣的符號表達(dá)式。用此方法收集了一瓶氧

氣，測得氧氣的純度偏低，原因可能是(填字母)。

a．收集氣體前，集氣瓶中沒有注滿水

b．導(dǎo)管口開始有氣泡冒出，就立刻收集

c．收集氣體后，集氣瓶中仍有少量水

Ⅲ．用排水法規(guī)范操作也不能收集到100%的氧氣的原因是。

（2）探究不同催化劑的催化效果

分別取10mL5%過氧化氫溶液、1g二氧化錳、1g氧化銅，按如下面左圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)時(shí)傾斜錐

形瓶使過氧化氫溶液與催化劑完全接觸，測得相同條件下瓶內(nèi)氣壓的變化如下面右圖所示。

①對比分析左圖中的(填字母)點(diǎn)，可知化學(xué)反應(yīng)速率與催化劑的種類有關(guān)。

②下列關(guān)于催化劑的說法，正確的是(填字母序號)。

A．不加入催化劑，化學(xué)反應(yīng)就不能發(fā)生

B．加入催化劑可以使生成物的質(zhì)量增加

C．同一個(gè)化學(xué)反應(yīng)可以有多種催化劑

D

【答案】（1）酒精燈ab排水法收集的氧氣中混有水蒸氣

KMnO4?K2MnO4+MnO2+O2

（2）①b、d②C

【解析】（1）I．儀器a的名稱是酒精燈；

Ⅱ.A裝置為加熱固體的裝置，且試管口塞一團(tuán)棉花，適用于高錳酸鉀制取氧氣；選用高錳酸鉀制取氧氣，反

D

應(yīng)的符號表達(dá)式為：，用排水法收集氧氣純度偏低，

KMnO4?K2MnO4+MnO2+O2

a、若收集氣體前，集氣瓶中沒有注滿水，則集氣瓶中仍含有空氣，會(huì)使氣體不純，符合題意；

b、由于剛產(chǎn)生的氣泡中混有空氣，若導(dǎo)管口開始有氣泡冒出，就立刻收集，會(huì)使氣體不純，符合題意；

c、收集氣體后，集氣瓶中仍有少量水，不會(huì)影響氣體純度，不符合題意，故選：ab；

Ⅲ.用排水法規(guī)范操作也不能收集到100%的氧氣是因?yàn)榕潘ㄊ占难鯕庵谢煊兴魵猓?/p>

（2）①對比分析圖中的b、d點(diǎn)壓力不同，時(shí)間相同，可知利用不同的催化劑，生成的氣體質(zhì)量不同，因

此化學(xué)反應(yīng)速率與催化劑的種類有關(guān)；

②A、不加入催化劑的化學(xué)反應(yīng)也能發(fā)生，如食物腐爛不需要催化劑就能發(fā)生，說法錯(cuò)誤；

B、催化劑只能改變反應(yīng)速率，不能改變生成物的量，說法錯(cuò)誤；

C、同