1.初中化学制取氧气的重点内容
考点3.氧气的制法(重难点)(1)实验室制法 ①原理:2KMn04=加热= 2K2MnO4+MnO2+O2 ↑ (a) 2KClO3 =加热/MnO2=2KCl+3 O2 ↑ (b) 2H202 =MnO2=2H20+2O2 ↑ (c) ②发生装置的选择 选择发生装置的依据是:反应物的状态和反应条件等。
若选用原理(a)或(b)的反应,则选用典型的固体与固体反应且需要加热型的装置。若选用原理(c)的反应,则选用典型的固体与液体反应且不需要加热型的装置。
③收集方法及检验、验满、存放 a.气体的收集方法是跟气体的性质密切相关的。选择气体收集方法的依据是:该气体的水溶性、密度以及该气体是否具有毒性,能否与空气或水反应等。
排水法:适用于难溶于水、或不易溶于水、且不与水发生化学反应的气体。此法收集的气体较为纯净,但含有水蒸气。
向上排空气法:适用于相同状况下,密度比空气大且不与空气中任何成分发生反应的气体。操作时应注意将导管口伸到接近集气瓶瓶底处,便于将集气瓶内的空气排尽。
同时,应在集气瓶的瓶口处盖上玻璃片,以便稳定气流。此法收集的气体较为干燥,但纯度较低。
向下排空气法:适用于相同状况下,密度比空气小且不与空气中任何成分发生反应的气体。操作时应注意将导管口伸到接近集气瓶底处,便于将集气瓶内的空气排尽。
此法收集的气体较为干燥,但纯度较低。由于氧气不易溶于水,且不与水反应,所以可以用排水法收集;又由于氧气的密度比空气略大,且不与空气中任何成分发生反应,因而还可以用向上排空气法收集。
用排水法收集的氧气比较纯净,而用向上排空气法收集的氧气比较干燥。b.检验:将带火星的木条伸人集气瓶中,若木条复燃,证明该气体是氧气。
c.验满和存放:用排水法收集气体时,当有气泡从集气瓶口边缘冒出时,表明气体已收集满。用向上排空气法收集氧气时,将带火星的木条放在集气瓶瓶口,若木条复燃,表明气体已收集满。
收集满氧气的集气瓶要用玻璃片盖住并正放在桌面上。④实验步骤 若选用原理(a)或(b)的反应,用排水法收集氧气,其实验步骤可以概括为“查”、“装”、“定”、“点”、“收”、“离”、“熄”个字,可用谐音记忆:“茶”、“庄”、“定”、“点”、“收”、“利”、“息”。
若选用原理(c)的反应,用排水法收集氧气,其实验步骤为:连接仪器;检查装置的气密性;加入药品;收集、检验、验满、存放。制取任何气体之前,都应先检查装置的气密性,原理是利用气体受热膨胀,遇冷收缩,在装置内外产生压强差。
操作方法是:先连接好仪器,然后把导管的一端浸入水里,两手紧贴容器的外壁,如果装置不漏气,里面的空气受热膨胀,导管口有气泡冒出。松开两手,冷却后,导管中形成一段水柱。
不能先装入药品再检查装置的气密性。 ⑤实验室用高锰酸钾制取氧气时的注意事项 a.试管口要略向下倾斜,防止药品中的水分受热后变成水蒸气再冷凝成水珠倒流回试管底部,使试管炸裂。
b.试管内导管稍微露出橡皮塞即可,便于气体排出。c.药品要斜铺在试管底部,以增大受热面积。
d.铁夹要夹在离试管口1/3处。e.要用酒精灯的外焰对准药品部位加热;加热时要先将酒精灯在试管下方来回移动,让试管均匀受热,然后对准放药品部位加热。
f.用排水法收集氧气时,集气瓶充满水后倒置于水槽中(瓶口要在水面下),导管伸到瓶口处即可;用向上排空气法收集氧气时,集气瓶正放,导管口要接近集气瓶底部。g.用排水法时,应注意当气泡从导管口连续、均匀地放出时再收集,否则收集的气体中混有空气。
当集气瓶瓶口有气泡冒出时,证明气体已集满。h.停止反应时,应先把导管从水槽里拿出,再熄灭酒精灯 (防止水倒流到试管中导致试管炸裂)。
i.用高锰酸钾制取氧气时,试管口应放一团棉花。⑥实验室用过氧化氢制取氧气时的注意事项 a.用长颈漏斗时,其末端伸入液面以下,防止生成的气体从长颈漏斗中逸出。
b.导气管只需略微伸出橡胶塞。c.装药品时,先装固体后装液体。
固体药品放在试管、烧瓶、锥形瓶、广口瓶等容器中,液体从长颈漏斗(或分液漏斗)加入。d.在加热过氧化氢(双氧水)的实验中,由于5%过氧化氢溶液加热时有大量的水蒸气和少量的氧气共同逸出,带火星的木条比较难复燃,可将制得的气体先干燥,再检验。
(2)工业制法——分离液态空气 实验室制取氧气,要求反应快、操作简便、便于收集等,但成本高,无法大量生产。工业制取氧气,要求原料廉价易得、成本低廉、能够大量生产、对环境无污染等。
①方法:分离液态空气法 ②原料:空气 ③原理:根据氧气、氮气的沸点不同,将空气降温加压,使其液化,然后蒸发,得到氮气和液态氧:在该变化前后,没有新物质生成,属于物理变化。④贮存:加压到1.5*104 kPa,并贮存在蓝色的钢瓶中。
除分离液态空气外,工业上还可以用膜分离技术得到含氧90%以上的富氧空气,广泛应用于医疗、发酵工业、化学工业、富氧燃烧等。(3)自然界中氧气的主要来源——绿色植物的光合作用 二氧化碳+水 葡萄糖+氧气 绿色植物的光合作用维持着自然界中氧气的平衡。
2.九年级化学第二单元的制取氧气的知识点
考点1 氧气的实验室制法⒈药品:过氧化氢与二氧化锰、高锰酸钾、氯酸钾与二氧化锰⒉反应原理:1、过氧化氢和二氧化锰混合:2H2O2=MnO2=2H2O+O2↑2、加热氯酸钾和二氧化锰的混合物:2KClO3 = MnO2 △=2KCl + 3O2 ↑3、加热高锰酸钾:2KMnO4 = △=K2MnO4 + MnO2 + O2↑⒊实验装置:包括发生装置和收集装置(见下图)⒋收集方法:⑴排水法:因为氧气不易溶于水。
⑵向上排空气法:因为氧气密度比空气略大。⒌用高锰酸钾制氧气,并用排水法收集。
实验步骤可以概括如下:⑴检查装置的气密性;⑵将药品装入试管中,试管口放一团棉花(目的是防止高锰酸钾粉末进入导管),用带导管的单孔胶塞塞紧试管;⑶将试管固定在铁架台上;(注意:试管口应略向下倾斜)⑷点燃酒精灯,先均匀受热后固定加热;⑸用排水法收集氧气(当导管口产生连续、均匀的气泡时才开始收集);⑹收集完毕,将导管移出水槽; ⑺熄灭酒精灯。注:先把导管移出水槽,再熄灭酒精灯目的是:防止水槽中的水倒吸入试管使试管炸裂。
⒍检验方法:用带火星的木条伸入集气瓶内,如果木条复燃,说明带瓶内的气体是氧气。⒎验满方法:⑴用向上排空气法收集时,用带火星的木条伸入集气瓶口,如果木条复燃,说明带瓶内的氧气已满;⑵用排水法收集时,当气泡从瓶外冒出时,说明该瓶内的氧气已满。
考点2 分解反应一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应。考点3 催化剂和催化作用催化剂是指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。
催化剂所起的作用叫催化作用。考点4 氧气的工业制法——分离液态空气(物理变化)考点5 装置气密性的检查用带导管的单孔胶塞塞紧试管,把导管一端浸入水里,两手紧贴试管的外壁,如果导管口有气泡冒出,则装置的气密性良好。
3.制取氧气的方法
实验室制法 1.加热高锰酸钾,化学式为:2KMnO4=加热=K2MnO4+MnO2+O2↑ 2.用催化剂-二氧化锰并加热氯酸钾,化学式为:2KClO3=MnO2催化并加热= 2KCl+3O2↑(部分教材已经删掉) 需要特别注意的是,该反应实际上是放热反应,而不是吸热反应.2KClO3= 2KCl+3O2↑,反应放热25.8kcal(kcal这个单位已废弃,自行换算) 3.过氧化氢溶液在催化剂二氧化锰中,生成O2和H2O,化学方程式为: 2H2O2=MnO2= 2H2O+O2↑ 另外,三氧化硫分解也可生成氧气,次氯酸分解也可生成氧气,还有就是电解水 工业制造氧气方法 1.压缩冷却空气 2. 通过分子筛。