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第2课时 氧气
主题一：物质的性质与应用
第一讲　我们周围的空气
1.物理性质
　　在标准状况下,氧气为无色无味的气体, 溶于水,密度比空气 ,液态或固态时颜色为 。
不易
略大
淡蓝色
氧气的性质及制取
考点梳理
2.化学性质(助燃性、氧化性)
(1)一些物质与氧气的反应
物质 反应现象 化学方程式
空气中 氧气中 加热,红色固体 变为 反应速率更快
2Cu+O2 2CuO
黑色
持续红热 发出明亮的
放热,生成使 变浑浊的气体 发出微弱的 火焰 发出明亮的 火焰
生成 的气体,放热
白光
澄清石灰水
淡蓝色
蓝紫色
有刺激性气味
C+O2 CO2
S+O2 SO2
点燃
红热,不燃烧 剧烈燃烧, ,放出大量的热,生成
剧烈燃烧,发出耀眼的白光, 放热,生成
火星四射
黑色固体
白色固体
3Fe+2O2 Fe3O4
点燃
2Mg+O2 2MgO
点燃
集气瓶中放少量水的作用:
①红磷燃烧的实验时,集气瓶内水的作用:吸收热量,防止集气瓶炸裂;吸收生成的五氧化二磷,防止污染空气;
②做硫在氧气中燃烧的实验时,在集气瓶中盛放少量水的作用是吸收生成的二氧化硫,防止污染空气(水也可以换成氢氧化钠溶液);
③做铁丝在氧气中燃烧的实验时,集气瓶底放少量水的目的是防止高温熔融物溅落炸裂瓶底(水也可以换成细沙)。
(2)写出某些化合物与氧气反应的化学方程式(包括一氧化碳、乙醇、甲烷)
　 　　
　 　
　　 　　　
(3)缓慢氧化:反应速率慢,放出热量。如________________________
__________________________。
2CO+O2 2CO2
点燃
C2H5OH+3O2 2CO2+3H2O
点燃
CH4+2O2 CO2+2H2O
点燃
铁生锈、农家肥腐熟、动植物呼吸、酒和醋的酿造等
3.工业制法( 变化)
4.实验室制法(详见直击重点实验　实验2　氧气的实验室制法)
物理
根据空气中各成分的 不同,用分离液态空气法分离。
空气
低温
加压
液态空气
蒸发
-196℃
氮气(首先蒸发出来)
液氮(贮存在蓝色的钢瓶中)
沸点
1.(2023·广西)下列实验现象描述正确的是 ( )
A.磷在空气中燃烧产生大量的白雾
B.木炭在空气中燃烧发出淡蓝色火焰
C.镁在氧气中燃烧发出耀眼的白光,生成黑色固体
D.铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体
D
2.(2023·金昌)下列有关实验现象的描述,正确的是 ( )
A.打开盛有浓盐酸试剂瓶的瓶盖,出现大量的白烟
B.镁条在空气中燃烧,发出耀眼的白光,生成黑色固体物质
C.硫在空气中燃烧产生淡蓝色火焰,生成无色、有刺激性气味的气体
D.铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成白色物质
C
3.(2023·陕西)氧气是维持生命的重要物质。下列说法不正确的是 ( )
A.自然界的绿色植物的光合作用产生氧气,同时消耗大气中的二氧化碳
B.工业上分离液态空气制氧,利用的是液氧、液氮的沸点不同
C.家用制氧机有的是通过吸附空气中的氮气得到较纯的氧气,该过程氧分子未发生变化
D.实验室电解水制氧气,生成氢气和氧气的质量比为2∶1
D
4.(2021·十堰)下列关于氧气的说法正确的是 ( )
A.鱼类能在水中生存,说明氧气易溶于水
B.硫在氧气中燃烧放热,产生微弱的淡蓝色火焰
C.氧气能支持燃烧,可用作火箭燃料
D.空气中的氧气主要来自植物的光合作用
D
1.概念
　　在化学反应里能 其他物质的化学反应速率,而本身的 和
在反应前后都没有发生变化的物质。催化剂在化学反应中所
起的作用叫 。
2.特点
(1)“一变二不变”: 化学反应速率(有的加快反应速率,有的减慢反应速率);自身的质量和化学性质在反应前后均没有改变。
(2)对于同一反应,催化剂不是 ;对于不同反应,催化剂可能相同。
(3)催化剂不能增加或减少 的质量。
改变
化学性质
催化作用
改变
唯一的
生成物
催化剂
质量
1.(2023·邵阳)化学实验小组同学针对教材中提出的“硫酸铜溶液对过氧化氢的分解具有催化作用”进行相关探究。
【探究一】
(1)要证明CuSO4溶液对H2O2分解具有催化作用,除需证明CuSO4溶液能改变H2O2分解的速率外,还需证明CuSO4在化学反应前后的质量和 不变;
化学性质
①蓝色沉淀灼烧时发生分解反应,只生成黑色固体和水,写出该反应的化学方程式: ;
②若CuSO4在化学反应前后质量未改变,则该实验需满足的定量关
系为:a= (用m、n表示)。
Cu(OH)2 CuO+H2O
△
【探究二】
为进一步探究溶液中起催化作用的是哪种微观粒子,实验小组同学设计了如下图所示的对比实验。
(3)若观察到__________________
_________________ (填实验现象),
则说明CuSO4溶液中起催化作用的
是Cu2+。
甲中迅速产生大量气泡,乙、丙中无明显现象
2.(2022·阳江一模)2021年10月6日,德美两国学者本亚明·利斯特和戴维·麦克米伦因“在不对称有机催化研究方面的进展”被授予诺贝尔化学奖。下列关于催化剂的说法正确的是 ( )
A.催化剂能增加生成物的质量
B.催化剂不能减少工业生产中的能源消耗
C.催化剂只能加快反应速率
D.催化剂在反应前后化学性质不变
D
写出对应标号的化学方程式
①
②
③
④
⑤
2KClO3 2KCl+3O2↑
MnO2
2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑
2H2O2 2H2O+O2↑
MnO2
2H2O 2H2↑+O2↑
通电
4P+5O2 2P2O5
点燃
⑥
C+O2 CO2
点燃
写出对应标号的化学方程式
⑦
⑧
⑨
⑩
4Al+3O2 2Al2O3
点燃
3Fe+2O2 Fe3O4
点燃
2H2+O2 2H2O
点燃
S+O2 SO2
点燃
2CO+O2 2CO2
点燃
2Cu+O2 2CuO
2Mg+O2 2MgO
点燃
CH4+2O2 CO2+2H2O
点燃
C2H5OH+3O2 2CO2+3H2O
点燃
判断下列说法的正误,正确的请在括号内打“√”,错误的请打“×”。
1.红磷燃烧产生大量白雾。 ( )
2.工业制氧气是物理变化。 ( )
3.硫在氧气中燃烧的现象为产生蓝紫色火焰,生成二氧化硫。 ( )
4.氧气具有可燃性,常用作燃料。 ( )
5.某气体不能使带火星的木条复燃,该气体中一定不含氧气。 ( )
6.催化剂能加快反应速率,催化剂在反应前后的质量和性质一定不变。 ( )
×
√
×
×
×
×
直击易错
实验药品 高锰酸钾
反应原理
氯酸钾
(二氧化锰)
过氧化氢溶液
(二氧化锰)
2KMnO4 K2MnO4
+MnO2+O2↑
2KClO3
2KCl+3O2↑
MnO2
2H2O2
2H2O+O2↑
MnO2
重点实验
发生 装置 棉花的作用: 试管口略向下倾斜的原因:
长颈漏斗下端要伸入液面下的原因:
防止加热时高锰酸钾粉末进入导管
防止冷凝水倒流,炸裂试管
防止生成的氧气从长颈漏斗逸出
收 集 装 置 方法 向上排空气法(优点:较干燥) 排水法(优点:较纯净) 多功能瓶(排空气、排水)
原因 氧气的密度比空气略大 氧气不易溶于水且不与水反应
收 集 装 置 装 置 导管伸到 ,目的是 ,否则收集到的气体不纯 集气瓶装满水(不留有气泡),观察到 时开始收集,否则会使
排空气法集气:装置A中,氧气从 端通入,空气从 端排出；
排水法集气:装置B中,瓶中装满水后,氧气从 端通入,水从 端排出
集气瓶底部
排尽瓶内空气
气泡
连续均匀地冒出
收
集到的气体不纯
a
a
b
b
验满 方法 当观察到 ,说明氧气已满;接下来的操作是 排空气法:
将带火星的木条放在
集气瓶口,若木条复燃,
则说明氧气已满
将带火星的木条放在导管口b端,木条复燃说明氧气已满
集气瓶口有大气泡向外冒出时
从集
气瓶中拿出导管,在水面下
用玻璃片盖住瓶口,小心移
出水槽,正放在桌面上
实 验 步 骤 用上图排水法装置制取氧气的实验步骤: ①查:连接好仪器之后 ②装:向试管中装入固体药品(若为高锰酸钾,则需要 ) ③定:根据酒精灯外焰高度,把试管固定在铁架台上 ④点:点燃酒精灯先 ,后 。预热方法: ;目的: ⑤收:导管口 时,开始收集气体 ⑥离: ⑦熄: 查装定点收离熄　谐音:茶庄定点收利息
①查:连接好仪器后,先
②装:向 中装入
③定:固定装置
④加:从 加入过氧化氢溶液
⑤收:收集气体
在试管口放一团棉花
检查装置气密性
对固体所在部位加热
预热
使酒精灯火焰在试管下方来回移动
让试管均匀受热,防止试管炸裂
有气泡连续均匀冒出
把导管移离水面
熄灭酒精灯
检查装置气密性
锥形瓶
固体药品二氧化锰
长颈漏斗
实验 反思 试管炸裂的可能原因: ①加热时试管外壁不干燥 ②加热时试管口 ③加热时没有先预热或试管触及灯芯 ④实验结束后,先 ,后 ⑤刚加热完的试管立即接触冷水或用冷水冲洗 气体收集不满的原因:
检验 氧气 的 方法 【注意】验满和检验氧气的区别是带火星木条所放位置不同。验满时带火星木条 ,检验氧气时带火星木条 没有略向下倾斜
熄灭酒精灯
将导管移出水槽
锥形瓶中所加H2O2溶液没有没过长颈漏斗下端管口(或药品量太少)
将带火星的木条伸入集气瓶内,若木条复燃,证明是氧气
放到集气瓶口
伸入集气瓶中
(1)请写出用装置A制取氧气的化学方程式: 。
(2)若要制取并收集较干燥的氧气,可选用装置A—F中的 (填字母)装置。
2KClO3 2KCl+3O2↑
MnO2
AE
情景一题通
(3)若用装置G收集氧气,则气体应从 (填字母)口进入。
(4)若用装置D收集氧气,发现收集的氧气不纯,原因可能是 (填字母)。
A.排水法收集前未将集气瓶装满水
B.导管口刚有气泡产生时就开始收集氧气
C.集气瓶中的水没有排干净
D.收集满氧气的集气瓶正放于桌面
b
AB
(5)用W形管进行微型实验。将注射器中的过氧化氢溶液推入W形管中与二氧化锰接触,下列说法不正确的是 ( )
A.该微型装置的优点是节约药品
B.装置中二氧化锰固体可重复利用
C.若a处粉末是硫粉,则b处应接尾气处理装置
D.若a处粉末是铜粉,则能看到粉末由黑色变为红色
D
(2022·赤峰)通过近一年的化学学习,相信你对制取气体的思路和方法有了一定的了解。如图是小亮同学对氧气制取方法的梳理,请你和小亮同学一起完成下列各题。
(1)用图中A、B、C所示的方法都能够制取氧气,是因为它们的反应物中都含有 。
(2)用方法D制取氧气的过程属于 (填“物理”或“化学”)变化。
(3)方法A的反应物中,锰元素的化合价为 。
(4)从绿色环保的角度考虑,实验室制取氧气的最佳方法是 (填字母序号),写出用该方法制取氧气的化学方程式: 。
氧元素
物理
+7
B
2H2O2 2H2O+O2↑
MnO2
(5)小亮同学欲用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,可供选择的实验装置如下:
请你帮助他选择一种发生装置: (填字母序号,下同),理由是
;一种收集装置 ,理由是
;用该装置收集氧气,检验气体已收集满的方法是
。
A(或B或C)
反应 物是固体和液体,不需要加热
D(或E)
氧气不易溶于水(或氧气的密度比空气的略大)
用排水法收集气体,当集气瓶口有大气泡往外冒出时,表示已收集满(或把带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃,则表示已收集满)
A
1.(教材P95第2题改编) 下列有关氧气的说法正确的是 ( )
A.氧气能使带火星的木条复燃
B.氧气变为淡蓝色液氧后,分子发生改变
C.物质在氧气中燃烧一定是化合反应
D.动植物新陈代谢过程不需要氧气参与
A
强化训练
2.(2023·天津)下列对实验现象的描述正确的是 ( )
A.硫在氧气中燃烧发出淡蓝色火焰
B.红磷在空气中燃烧产生大量白雾
C.木炭在空气中充分燃烧生成黑色固体
D.铁丝在氧气中燃烧时,火星四射,生成黑色固体
D
3.(2021·绥化) 下列有关催化剂的说法中正确的是 ( )
A.使用催化剂能使生成物的质量增加
B.催化剂只能加快化学反应速率
C.化学反应前后催化剂的质量和化学性质都没有发生变化
D.过氧化氢分解反应中,只能用二氧化锰作催化剂
C
4.(教材P77图改编) 下列关于氧气的实验室制取的操作中,正确的是 ( )
A
5.(教材P79素材改编) 工业上制取氧气的流程如图所示,请回答下列问题(已知液氧的沸点是-183 ℃,液氮的沸点是-196 ℃ ):
(1)工业制氧气的原理是__________________。
(2)该过程中先分离出来的气体是________。
(3)最后制得的氧气是_________ (填“纯净物”或“混合物”)。
液氮和液氧的沸点不同
氮气
混合物
6.(教材P79第4题改编) 通过化学课的学习,我们知道有多种途径可以制取氧气。请结合图示回答问题:
(1)补全图中空缺信息:____________。
(2)任写一个实验室制取氧气的化学方程式:_______________。
2H2O2 2H2O+O2↑
MnO2
高锰酸钾
(3)“绿色化学”是21世纪化学学科发展的重要方向之一。你认为实验室制取氧气的方法中,方法____ (填“甲”“乙”或“丁”)更符合“绿色化学”的理念。
(4)工业上通过方法丙制取氧气,该过程属于________ (填“物理”或“化学”)变化。
甲
物理
7.(教材P96第9题改编) 如图是有关氧气化学性质的部分知识网络图(反应条件已略去),据图回答下列问题:
(1)进行反应①时预先在盛有氧气的集气瓶
中放少量水,其作用是_______________
______________________________。
(2)反应②中生成物X的名称为___________。
吸收反应生成的五氧化二磷,防止污染空气
二氧化硫
(3)铁丝燃烧实验成功率较低,为保证实验成功,同学们需要注意的操作之一是______________________________________。
(4)写出反应④的化学方程式_______________。
(5)上述反应有许多共同点,请列举其中一点________________
___________________________________。
实验前打磨铁丝(或铁丝前系一根火柴或将铁丝折成螺旋状等)
反应条件均为点燃(或均有氧气参与或反应均放热或都为氧化反应等)
C+O2 CO2
点燃
8.(2023·平凉)化学是以实验为基础的学科,正确选择实验装置是实验成功的关键。下图所示装置常用于实验室制取气体,请回答下列问题。
(1)标号①的仪器名称是_________。
锥形瓶
(2)你认为选用B作发生装置,优点是______________________
________________________;请指出装置C中存在的一处错误:
_____________________。
(3)改进上述装置图中存在的错误,并以过氧化氢溶液为原料,在实验室中制取并收集干燥的氧气。按照要求选择实验装置,连接仪器后,先_________________,再装入药品,进行实验。
控制反应速率(或控制药品滴加的量,节约药品)
长颈漏斗下端未伸入液面以下
检查装置的气密性
①所选装置的连接顺序为_________(从左到右填写装置序号字母)
②上述方法制氧气的化学方程式为_____________________。
③若把G装置中的浓硫酸换成水并盛满,用来收集难溶于水的气体时,气体从______(填“a”或“b”)端通入。
CGD(或BGD)
b
2H2O2 2H2O+O2↑
MnO2
(4)甲烷(CH4)是最简单、难溶于水的有机物类气体,实验室常用加热无水醋酸钠与氢氧化钠的固体混合物来制得。实验室制取甲烷应选用的发生、收集装置是____________(填序号)。
AF(或AE)
9.(2023·江西)下图是氧气的实验室制取与性质的有关实验示意图。
(1)图一中仪器①的名称是_________。
(2)实验室用装置A制取氧气的化学方程式为________________。加热药品前使试管均匀受热的具体操作是______________。
(3)欲收集一瓶干燥的氧气,可从图一中选择的收集装置是___(填序号)。
铁架台
来回移动酒精灯
C
2KClO3 2KCl+3O2↑
MnO2
B
1.(2023·龙东)下列有关实验现象描述错误的是 ( )
A.氯化铵与熟石灰混合研磨,会闻到刺激性气味
B.打开浓盐酸试剂瓶瓶盖后,瓶口形成白雾
C.硫在氧气中燃烧产生蓝紫色火焰,生成有刺激性气味的气体
D.镁带在空气中燃烧发出耀眼的白光,生成白色固体氧化镁
D
2.(2023·凉山州)某同学在奥运五环中填入了五种物质,图中环的相交部分是两种物质在一定条件下发生化学反应的现象,其中描述错误的是 ( )
A.产生淡蓝色火焰,生成无色无味气体
B.剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体
C.有红色固体析出,溶液逐渐由蓝色变成浅绿色
D.产生蓝色沉淀
A
3.(2023·山西)实验室用加热氯酸钾和二氧化锰混合物的方法制取氧气,有关操作如下,正确的一项是 ( )
A.试管口应该倾斜
B.用酒精灯火焰加热
C.气泡连续放出时开始收集
D.收集前集气瓶应装满水
D
4.(2019·宜昌)对一定量氯酸钾和二氧化锰的混合物加热,下列图像能正确表示对应变化关系的是 ( )
C
5.(2021·营口)下图所示是初中化学常见的四个实验。请依图回答(1)实验一:红磷需过量的目的是________________________。
(2)实验二:通过对比实验得出结论:铁生锈需要和_________接触。
将瓶内氧气全部耗尽,使测定结果更准确
氧气(或空气)
(3)实验三:证明二氧化碳具有的化学性质是_______________。
(4)实验四:由于___________不同造成硫燃烧的现象不同。
二氧化碳与水反应生成碳酸
氧气浓度
6.(2023·吉林)实验室制取氧气的方法有三种:加热高锰酸钾,在二氧化锰作催化剂的条件下分解过氧化氢,在加热和二氧化锰作催化剂的条件下分解氯酸钾。
(1)任选一种方法,写出发生反应的化学方程式:
________________________________________________
_________________________
（或 2KClO3 2KCl+3O2↑
MnO2
2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑
或2H2O2 2H2O+O2↑）
MnO2
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气,可在图中选用的发生装置和收集装置是_______________;
AC(或AE)
(3)G是学生制作的简易供氧器。在供氧使用时,左瓶中可放置的药品是_____
A.高锰酸钾
B.氯酸钾和二氧化锰
C.大理石和稀盐酸
D.过氧化氢溶液和二氧化锰
(4)简易供氧器的右瓶中需加入适量的水,水的一种作用是_______________________。
D
湿润氧气或观察氧气流速
7.(2022·安徽) 某小组用高锰酸钾制取氧气。下图是实验室中常见仪器,回答下列问题。
(1)仪器①的名称是_________。
(2)用高锰酸钾制氧气的化学方程式为___________________。组装氧气的收集装置,可选用________________(填序号)。
烧杯
②④⑤(或③⑤)
2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑
(3)某同学用排水法收集氧气时,发现水槽中的水变红了,可能是未使用_____(填实验用品名称)。若该同学收集的氧气不纯,原因可能是____________________________________________
(写出1点即可)。
开始集气瓶中未装满水(或未等气泡连续均匀冒出就开始收集等)
棉花
8.(2023·广东)回答下列问题。
(1)实验室制取O2及性质检验
①上图中仪器a的名称是_______。
②用高锰酸钾制取O2,应选择上图中的发生装置______(填字母)。化学方程式为_____________________。
锥形瓶
A
2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑
③收集一瓶O2并进行性质检验。
操作 现象 结论
硫燃烧时,___(填字母),生成刺激性气味的气体 a.产生大量白烟 b.生成黑色固体 c.发出蓝紫色火焰 O2具有
氧化性
集气瓶中NaOH溶液的作用是______________________________ c
吸收二氧化硫,防止污染空气
(2)制作氧自救呼吸器
查阅资料,超氧化钾(KO2)为黄色固体,分别与CO2、 H2O反应生成O2和白色固体、产氧效率高,适合作生氧剂。
①原理分析:4KO2+2CO2 = 2K2CO3+3O2、4KO2+2H2O = 4X+3O2↑,则X的化学式为_______。
②动手实践:设计并制作氧自救呼吸器,如图所示,使用一段时间后,观察到生氧剂由______________ (填颜色变化 ),则基本失效。
KOH
黄色变为白色

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