九年级化学制取氧气练习题Word文档格式.docx
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(4)实验操作步骤
①检查装置气密性的方法是:
_____________________________________________
②先加入少量固体二氧化锰,后由分液漏斗加入过氧化氢溶液。
③收集氧气:
排水法(待气泡连续、均匀地冒出时,再开始收集氧气);
也可用向上排空气法。
④检验:
带火星的木条伸入集气瓶内,木条复燃,证明是氧气。
⑤验满:
排水法收集时,_____________时已满;
向上排空气法收集时,________________。
⑥撤离,将用剩的药品倒入废液缸,洗涤仪器。
(5)鉴别氧气的方法:
用带有火星的木条去试验氧气,是鉴定氧气的一种常用方法。
2.催化剂
(1)定义:
能_________其他物质的化学反应速率,而自身的_________和_________在反应前后不变,这样的物质叫催化剂。
(2)催化剂在化学反应中所起的作用叫做_________作用。
3.氧气的工业制法
在工业上生产大量的氧气,常使用分离_________的方法进行制取,该生产过程中发生的是_________变化。
4.分解反应
分解反应:
由___________________________的反应。
疑难突破
1.取两份等量的过氧化氢溶液,一份加入二氧化锰,一份直接加热,两份过氧化氢产生的氧气一样多吗?
剖析:
催化剂只能改变化学反应速率,不能增大或减少生成物的质量,同时对于指定的化学反应,没有催化剂,并不意味着该反应不能发生,只是反应速率较慢。
所以无论加不加二氧化锰,等量的过氧化氢溶液产生的氧气是一样多的。
2.实验中收集到的氧气总是含有一些杂质气体,那么怎样收集到比较纯净的氧气?
如果要收集到比较纯净的气体,就要注意避免空气的干扰。
首先使用排水法收集时,集气瓶中要灌满水,将瓶内的空气彻底排尽,然后再收集时,要等到有连续均匀的气泡产生时再收集,最后取出集气瓶时要在水下盖好集气瓶,正放到桌面上。
排空气法收集到的氧气总是多多少少含有空气的,所以要把导气管放到集气瓶底部,利用氧气的密度比空气大的性质把空气向上排出。
问题探究
问题小明同学通过查阅有关资料,想通过下面两图所示仪器、药品、装置进行实验探究:
寻找新的催化剂——氧化铁能作过氧化氢分解的催化剂吗?
过程如下:
图3-4
猜想:
氧化铁粉末能作过氧化氢分解的催化剂,能加快过氧化氢分解放出氧气的速率。
实验探究:
按如上图所示装置进行实验,实验步骤及现象为:
(1)在两个锥形瓶中分别装入等质量的二氧化锰和氧化铁,通过分液漏斗同时以相同速率逐滴滴入过氧化氢溶液。
观察到通入水中的导管均有气泡冒出,且加二氧化锰的导管口放出气泡的速率更快。
(2)实验后把二氧化锰和氧化铁分别洗净、干燥,再称量,发现氧化铁和二氧化锰在反应前后的质量都没有变化。
结论:
氧化铁可作过氧化氢分解的催化剂,但比二氧化锰催化作用要弱些。
典题精讲
例1实验室常用高锰酸钾和二氧化锰制取氧气(见图3-5装置A),也可用过氧化氢和催化剂二氧化锰来制取氧气(见图3-5装置B)。
装置B中的仪器a是分液漏斗,通过活塞的“开”“关”可以随时滴加过氧化氢溶液,从而控制得到氧气的量。
图3-5
(1)从反应物状态和反应条件来比较装置A和B的差异:
装置A
装置B
反应状态
反应条件
(2)用装置B制得的氧气带有少量水蒸气,可用浓硫酸除去水蒸气,请在下列方框中添上带橡皮塞的玻璃导管,完成除去水蒸气的装置图(见图3-6)。
图3-6
(3)用向上排空气法收集氧气,并用带火星的木条放在集气瓶口检验氧气是否收集满,这是利用了氧气的_______、_______性质。
思路解析先要明确装置A适合固体药品和固体药品反应进行实验并且可以加热,高锰酸钾为固体,反应条件为加热;
装置B是用过氧化氢和催化剂二氧化锰粉末来制取氧气,其中反应物过氧化氢为液体,反应条件为不需加热。
当用浓硫酸来除去水蒸气时,为了有利于水蒸气的充分吸收,进入瓶中的导气管要插入液体中。
氧气之所以能用向上排空气法收集是因为它的密度比空气大,并且因为它具助燃性,所以能使带火星的木条复燃。
答案:
(1)反应物为固体反应物为液体需加热不需加热
(2)
图3-9
(3)密度比空气大助燃性
例2如图所示的装置中,其中收集氧气时可选用()
图3-10
A.①和②B.②和③C.①和④D.①和⑤
思路解析根据氧气不易溶于水,且不与水反应,可用排水法收集;
在通常情况下,氧气密度比空气密度略大,且不与空气中的任何其他成分反应,可用向上排空气法收集,收集时,导管口应接近集气瓶瓶底,便于将集气瓶内的空气排尽。
D
例3某学生在做实验室制氧气实验时,采用图3-12所示装置,实验结束后,发现试管炸裂,试分析造成此后果的可能原因。
图3-12
思路解析该实验采用的是在试管中加热固体物质产生气体,并用排水法收集气体的一套组合装置,因而分析试管破裂的原因应从酒精灯的正确使用、固体物质的加热方法、排水集气法收集气体等方面进行分析。
给试管加热时,试管外壁有水珠没擦干就加热或没预热,直接加热盛药品部位,使试管局部骤热;
受高温的试管底部碰着了酒精灯的灯芯;
实验结束时,先撤去酒精灯,再使导管移出水槽,致使水倒流进试管。
以上错误操作都有可能导致试管炸裂。
知识导学
本节课同学们要在探究活动中学习掌握实验室制氧气的药品、反应原理、仪器装置、收集气体的方法、验满及注意事项,同时认识催化剂及其作用。
实验探究是本节课学习的主要方法。
在做实验中要形成观察实验现象→分析原因→得出结论的探究能力。
在众多方案中通过对比我们可以发现简便易行、经济无污染的方案是实验室制氧气的最佳方案。
氧气的制法有多种,例如:
①电解水可以制得氧气;
②加热高锰酸钾或氯酸钾可以制得氧气;
③用过氧化氢溶液为原料,以二氧化锰作催化剂也可以制得氧气。
我们可以通过实验探究,运用对比的方法从众多的实验方案中选择最佳方案。
当然你也可以自己设计实验方案,对于不正确或可能不成功的方案,只要没有危险,在老师的同意下你可以试一试,从探索中体验到成功的乐趣或获得失败的教训,你一定会有很大收获的。
收集方法从氧气的密度和溶解性来考虑。
密度比空气大,不溶于水,两种方法都可用,但平时我们主要用排水法收集,这是因为排水法收集的氧气比较纯净,而由于氧气的密度与空气的密度比较接近,排空气时,很难排净空气,这样收集的氧气纯度不高。
鉴别氧气根据氧气的化学性质支持燃烧,能使带火星的木条复燃。
在理解催化剂的概念时,应注意以下几点:
(1)它能改变(加快或减慢)其他物质的化学反应速率,不能片面地说加快;
(2)二氧化锰并不是专作催化剂用的,如用高锰酸钾制氧气时是生成物,在某些反应中作为反应物;
(3)二氧化锰对双氧水的分解具有催化作用,但不是唯一的,如沸石、生土豆也对双氧水的分解具有催化作用;
(4)催化剂只能改变化学反应速率,不能增大或减少生成物的质量。
疑难导析
该问题考查的是催化剂的概念。
学习时要抓住催化剂特点:
“一变两不变”,一变指催化剂能改变其他物质的化学反应速率;
两不变是指反应前后催化剂的质量和化学性质不变。
要清楚用排水法收集氧气时,刚开始从导管口排出的是试管里受热膨胀的空气,由此说明开始放出的气泡能否收集,在什么时候再将导管伸入盛满水的集气瓶口收集,当集气瓶口边缘出现什么现象时,表明集气瓶内水已排完,气体收集满了,此时,收集满的气体应如何放置。
用向上排空气法收集时,导管应接近集气瓶的什么位置,这样操作的目的是什么,在集气瓶口盖上一块硬纸片的目的是什么。
问题导思
这是研究性学习问题的范例,以问题情景为课题,积极探究,自主发现,实验探究,合作交流。
通过比较反应的速率寻找新的催化剂。
探究本问题首先要理解催化剂的概念,要抓住催化剂特点:
“一变两不变”。
一是要设计实验探究催化剂能改变过氧化氢的分解速率;
二是要设计实验探究催化剂的质量和化学性质都不变。
氧化铁能否作催化剂呢?
可通过对比实验,比较过氧化氢分解产生氧气的速率作出判断,反应完后还要称一下氧化铁反应前后的质量,看有无变化。
所以首先要取等质量的二氧化锰和氧化铁,然后分别和过氧化氢反应。
通过观察放出气泡的速率来判断催化剂对反应速率的影响。
在反应完成后,还要进行检验催化剂质量有无变化的物质分离和称量实验。
注意催化剂的分离,利用催化剂与其他物质的性质不同,可采用过滤,洗涤的方法,最后烘干再称量。
典题导考
绿色通道搞清制取氧气的多种方法,根据反应物的状态和性质及反应条件而采用不同的反应装置。
对于气体的净化装置,橡皮塞上的玻璃导管,进气管和出气管哪一根应该长,首先要弄清题目的要求,再判断从哪边进气。
典题变式
1.化学实验室有如下实验装置
图3-7
(1)小明同学用双氧水和二氧化锰反应来制取氧气,他应写出的反应文字表达式为___________,在这个反应中二氧化锰的作用是___________,选择的发生装置是_________(填序号),能用D收集的原因是_________________________________。
(2)甲烷是一种无色、无味,难溶于水,密度比空气小的气体。
小玲用加热醋酸钠和碱石灰(均为固体)的方法制取甲烷,小玲应选择制取甲烷的发生和收集装置__________(填序号)。
若用图3-8装置收集甲烷,甲烷应从__________端进入(填“A”或“B”)。
图3-8
(1)过氧化氢
水+氧气催化作用B氧气密度比空气大
(2)AA
2.(2010甘肃天水中考)下列说法能准确表述氧气化学性质的是()
A.氧气是一种无色、无味的气体
B.液态氧呈淡蓝色
C.氧气可以支持燃烧,具有可燃性
D.氧气是一种化学性质比较活泼的气体,具有氧化性
绿色通道气体的收集方法一般是由气体的物理性质(密度、溶解性)决定的,但还要考虑该气体是否与水反应,是否与空气中某种成分发生化学反应,是否有毒,是否污染环境等。
NO易与氧气反应,又污染空气,所以不能用排空气法收集。
典题变式NO是大气污染物之一,但少量NO在人体内具有扩张血管、增强记忆的功能。
NO难溶入水,通常条件下极易与氧气反应。
实验室收集NO的装置是()
图3-11
B
绿色通道找实验失败的原因,首先对每一个实验步骤分析,然后针对每一个实验步骤应该注意的问题找原因,包括仪器的使用、物质的加热、气体的收集等。
典题变式指出下列装置图中的错误并加以改正。
图3-13
(1)___________________________________________________________;
(2)___________________________________________________________;
(3)____________________________________________________________;
(4)____________________________________________________________;
(5)____________________________________________________________。
(1)用酒精灯焰心加热了
(2)铁夹离试管口太近了(3)试管口向上倾斜了(4)试管内的导管部分过长(5)集气瓶内的导管没有伸入底部
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