实验室制取氧气是初中化学的必考点,而且所占比重很大,通常在选择题和实验探究题中以多幅实验装置图的形式考查。为此,今天就和大家分享关于初中化学【实验室制取氧气】考点汇总,必考内容+经典例题(含答案)。
实验室制取氧气
一、工业制法(分离液态空气法)
原理:利用液态氧和液态氮的沸点不同。——物理变化(蒸馏)
(1)具体过程
(2)注意:该过程是物理变化
二、氧气的实验室制法(化学变化)
1.双氧水(过氧化氢)制取氧气
A.药品:过氧化氢(H2O2)和二氧化锰(黑色粉末 MnO2)
B.实验原理:
注:MnO2在该反应中是催化剂,起催化作用
C.装置: 固体与液体反应,不需加热(双氧水的为一类)
注意事项:
①分液漏斗可以用长颈漏斗代替,但其下端应该伸入液面以下,防止生成的气体从长颈漏斗中逸出;
②导管只需略微伸入试管塞
③气密性检查:用止水夹关闭,打开分液漏斗活塞,向漏斗中加入水,水面不持续下降,就说明气密性良好。
④装药品时,先装固体后装液体
⑤该装置的优点:可以控制反应的开始与结束,可以随时添加液体。
D步骤:连、查、装(二氧化锰)、定、倒(过氧化氢溶液)、收
2.用高锰酸钾、氯酸钾制取氧气
A.药品:、高锰酸钾(暗紫色固体)、氯酸钾(白色固体)与二氧化锰(黑色粉末)
B.原理:
①加热氯酸钾(有少量的二氧化锰):
注意:MnO2在该反应中是催化剂,起催化作用
② 加热高锰酸钾:
C.装置:加热固体制气体(加热氯酸钾的为一类)
D.操作步骤:(连)查、装、定、点、收、离、熄。
① 连接装置:先下后上,从左到右的顺序。
② 检查装置的气密性 :将导管的一端浸入水槽中,用手紧握试管外壁,若水中导管口有气泡冒出,证明装置不漏气。松开手后,导管口出现一段水柱。
③ 装入药品:按粉末状固体取用的方法(药匙或纸槽)
④固定装置 :固定试管时,试管口应略向下倾斜;铁夹应夹在试管的中上部
⑤加热药品:先使试管均匀受热,后在反应物部位用酒精灯外焰由前向后加热。
⑥收集气体:
a.若用排水集气法收集气体,当气泡均匀冒出时再收集,刚排出的是空气;水排完后,应用玻璃片盖住瓶口,小心地移出水槽,正放在桌面上(密度比空气大)(防止气体逸出)
b.用向上排空法。收集时导管应伸入集气瓶底部(为了排尽瓶内空气)
科件习司东软优慧47ca学-途广技4a6f网升有dd10限的元公 用排水法收集时,导管放在集气瓶口
⑦先将导管移出水面
⑧再停止加热
E.易错事项:
(1)试管口要略微向下倾斜:防止生成的水回流,使试管底部破裂。药品应平铺在试管底部
(2)导气管伸入发生装置内要稍露出橡皮塞:有利于产生的气体排出。
(3)用高锰酸钾制取氧气时,试管口塞一团棉花:防止高锰酸钾粉末进入导气管,污染制取的气体和水槽中的水。
(4)排气法收集气体时,导气管要伸入接近集气瓶底部:有利于集气瓶内空气排出,使收集的气体更纯。
(5) 实验结束后,先将导气管移出水面,然后熄灭酒精灯:防止水槽中的水倒流,炸裂试管。
F、收集方法:
① 排水法(不易溶于水)
② 向上排空法(密度比空气大)
G、检验、验满
检验:用带火星的木条伸入集气瓶内,发现木条复燃,说明是氧气;
验满:用带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃,证明已满。
三、催化剂
1.概念:在化学反应中能改变其他物质的反应速率(加快或变慢),但本身的化学性质和质量在反应前后没有发生变化的物质。
2.特点:两不变(质量、化学性质)、一改变(反应速率)
注意:①催化剂不能改变生成物的质量,不能决定反应的进行
②催化剂不是反应物、又不是生成物
③催化剂仅针对某一反应,并不是所有反应的催化剂
④某一反应的催化剂可能不只一种
3.二氧化锰在一些反应中不只作催化剂,催化剂不一定就只有二氧化锰。(在过氧化氢溶液制取氧气中,催化剂可以用硫酸铜溶液、氧化铁、氧化铜、红砖粉末)。在氯酸钾制取氧气中,二氧化锰的质量和化学性质不变,但质量分数变大。
制取氧气专题练习
1.下列装置操作图不能用于检查气密性的是( )
2. 下列含氧化合物,不需要加热就能够直接产生O2的是( )
A.H2O2 B.MnO2 C.Fe2O3 D.KClO3
3.小亮同学设计右图装置来制取并收集气体,你认为他能制得的气体是( )
A.用KMnO4粉末制取O2
B.用KClO3和MnO2制取O2
C.用Zn和稀硫酸制取H2
D.用石灰石和稀盐酸制取CO2
4.过去教材中实验室制氧气,常用氯酸钾与二氧化锰混合加热制取,从预热到收集满一瓶(250mL)氧气大约需8~10分钟,从反应后剩余的固体中回收二氧化锰比较困难,曾有同学去闻自己收集到的氧气,想找找吸氧的感觉,结果却闻到刺激性气味(少量氯酸钾发生副反应生成有毒的氯气)。现行教材已改用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气,你认为这样做的优点都有哪些?
(1)______(2)______
(3)______(4)______
5.在下列中学化学实验常见的实验装置中。
(1)请写出有标号仪器的名称:①____;②____
(2)若制取的一种气体是氧气,应选用的收集装置是______ (填序号,下同)。
(3)在常温下,用亚硫酸钠固体和稀硫酸制取二氧化硫气体,应选用的发生装置是_ ;由于二氧化硫是易溶于水、密度比空气大的有毒气体,所以应用__ 装置进行收集,以便将尾气吸收处理,避免造成大气污染。
6. 请结合图10所示实验装置回答有关问题:
公广习慧47ca-45b9径得元8f8ffe2a升学软智9235东有dd10途限的9af4件习司习470e优技4a6f网4e60科
(1)写出装置中标号仪器的名称。a ___;b___ 。(2)写出一个实验室制取氧气的化学方程式 ________,根据该反应原理,可选择图10中____(填标号,下同)与_____组装一套制取氧气的装置。
(3)实验室制取二氧化碳的化学方程式为________ 。
你所组装的上述制取氧气的装置____(填“能”或“不能”)用于实验室制取二氧化碳,理由是______。
1.有一批混有MnO2的KMnO4样品。一位同学设计如下实验装置去检验其纯度。取4.00g样品放入图中充分加热,直到反应完全,并用下图的装置测量出生成氧气的体积。氧气的密度为1.41g/L,溶于水的气体体积忽略不计。(浓H2SO4具有吸水性,在此作干燥剂)
请回答:(1)写出a仪器名称:____。
(2)指出A装置中的一处错误是:____,该错误可能造成的后果____。
(3)撤去B装置对实验结果有没有影响____ (填“有”或“无”),原因:________。
(4)改正A的错误后,A的装置还可用作下列哪一种气体制取:______ 。
A.加热氯化铵固体和熟石灰的混合物制NH3
B.加热浓盐酸和二氧化锰的混合物制Cl2
C.加热浓H2SO4和酒精混合物制C2H4(乙烯)
(5)反应结束,量筒内液面处于227mL刻度处(量筒内外液面高度一致),则气体质量为_____g。
2.陶店中学化学兴趣小组的同学利用下列装置进行实验。
实验目的:
(1)用高锰酸钾制取一瓶氧气,做细铁丝燃烧的实验。
(2)粗略测定加热2g高锰酸钾所收集到的氧气体积。
反应原理:(用文字表达式表示)
高锰酸钾制氧气:_______
细铁丝在氧气中燃烧: _______
仪器认识:
写出仪器①②的名称:①_____;②_____
装置连接:
为达到实验目的(2),各装置的正确连接顺序是:(填接口的字母)a→( )( )→d
问题分析:
(1)实验过程发现B瓶中的水变红了,原因是: ____
(2)用收集到的氧气做细铁丝燃烧的实验时,发现瓶底炸裂,发生失误的操作原因可能是:____
(3)根据化学方程式可算出理论上2g高锰酸钾完全分解可生成氧气0.203g。而实际测得氧气在标准状况下的体积为177ml,换算成质量为0.253g,超过理论量为:0.253g-0.203g=0.05g。从理论上推测,你认为超过理论量的氧气可能来源于什么物质?(写出所有可能,空气、水因素忽略不计)
参考答案:1.(1)试管(2)试管口朝上,产生的水蒸气倒流入试管的底部使试管炸裂。(3)无;该装置为排水法收集氧气,故不需要干燥(4)A (5)0.32g
[点拨:①氯化铵固体和熟石灰的混合物制取氨气,因为反应物是固体,且反应需要加热,故和改正后的A装置相同,②O2的质量为0.227L×l.41g/L=0.32g]
2.高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气;铁+氧气氧化三铁 ①试管;②量筒;c、b;试管口没有放一团棉花或高锰酸钾粉末进入瓶中;瓶中没有留少量水 K2MnO4、MnO2[点拨:高锰酸钾受热后,颗粒会变得很微小