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第二章 空气与水资源
基础实验 1 氧气的实验室制取与性质
感悟新知
知识点
1
1. 反应原理
高锰酸钾 锰酸钾 +二氧化锰+氧气。
2. 收集方法：排水法。
3. 实验仪器
试管、铁架台、酒精灯、带导管的橡皮塞、水槽、集气瓶、玻璃片、药匙等。
用高锰酸钾制取氧气的实验
知1－讲
氧气不易溶于水
加热
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4. 实验步骤
(1)查——检查装置的气密性；
(2)装——装药品；
(3)定——连接好仪器后固定在铁架台上；
(4)点——点燃酒精灯加热；
(5)收——用排水法收集气体；
知1－讲
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(6)离——将导管移离水槽；
(7)熄——熄灭酒精灯。
巧记：用高锰酸钾制取氧气的实验步骤可巧记为：“茶庄定点收利息”。
知1－讲
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特别提醒：
1. 实验时应注意：
(1)先检查装置气密性，后装药品；
(2)先预热后集中加热；
(3)先从水槽中取出导管，后熄灭酒精灯。
2. 用排水法收集气体时：
注意两次观察好气泡。导管口气泡连续均匀放出时，开始收集；集气瓶口有较大气泡冒出时，气体收集满，停止收集。
知1－讲
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考向 实验室制取氧气的装置、步骤等
回答实验室用高锰酸钾制取氧气的相关问题：
(1)上述装置图中有错误的是______，并改正过来 ____________________。
例1
知1－练
A
试管口略向下倾斜
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(2)上述装置图改正后，可用来作高锰酸钾制氧气的发生装置的是_______(填序号)，还应补充的用品是__________ ，收集装置是 _____，不能用来收集氧气的是_______，原因是___________________________ ______________________。
知1－练
A
棉花
C
D
氧气的密度比空气大，不能用向下排空气法收集
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(3)利用上述装置制取氧气，判断氧气收集满的方法是____________________________ ，若收集的气体不纯，可能的原因是 ____________________________ _________________________。
知1－练
集气瓶口有较大气泡冒出
集气瓶中的水未装满或导管口一有气泡冒出就开始收集
感悟新知
(4)实验室用高锰酸钾制取氧气的步骤大致可分为：
①点燃酒精灯，加热试管；②检查装置气密性；③将高锰酸钾装入试管中，连接仪器，固定在铁架台上；④用排水法收集氧气；⑤熄灭酒精灯；⑥将导管移出水面。
正确的操作顺序是________________。
知1－练
②③①④⑥⑤
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解析：(1)结合实验基本操作找装置错误，加热固体时，为防止冷凝水倒流使试管炸裂，管口应略向下倾斜，因此应将A 中的试管口方向改为略向下倾斜。(2)根据反应物状态和反应条件来选择气体发生装置。如加热高锰酸钾制取氧气，属于固体加热型，应选用A 作为发生装置。氧气的密度比空气大，不易溶于水，可用向上排空气法或排水法收集，不能用向下排空气法即D 装置收集。
知1－练
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知1－练
(3)用排水法收集氧气，当集气瓶口有较大气泡冒出时，表明氧气已收集满。若收集的气体不纯净，可能的原因主要有：集气瓶中水未装满，留有空气，导管口一有气泡冒出就开始收集。(4)实验步骤可结合“茶庄定点收利息”来排列顺序。
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易错提醒：
一、实验装置中易错之处：
1. 发生装置中固体加热型注意管口方向 ( 应略向下倾斜)，试管内导管伸入长短( 稍露出橡皮塞)，铁夹夹持的位置，酒精灯中的酒精量，加热位置等；用长颈漏斗的，长颈漏斗下端管口应伸到液面以下。
2. 收集装置中用向上或向下排空气法收集气体时，导管应伸到接近集气瓶底部，不能放在集气瓶口或中上部；加热高锰酸钾制氧气时，导管口应塞一团棉花。
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二、实验操作中的错误：
1. 不检查气密性，直接装药品。
2. 加热时，不预热直接固定加热。
3. 导管口一有气泡产生就开始收集气体。
4. 实验结束时，先熄灭酒精灯，后将导管移出水面。
5. 热的试管未冷却就清洗。
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知识点
氧气的化学性质
2
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实验 实验现象 实验结论或文字表达式
剧烈燃烧，发出白光，放出热量，生成的气体能使澄清石灰水变浑浊 碳 + 氧气 二氧化碳
点燃
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实验 实验现象 实验结论或文字表达式
剧烈燃烧，火星四射，放出大量热，生成黑色固体 铁 + 氧气 四氧化三铁
剧烈燃烧，放出热量，瓶壁出现水珠，生成的气体能使澄清石灰水变浑浊 石蜡 +氧气 水 + 二氧化碳
点燃
点燃
易错提醒：
1. 木炭在空气中加热时持续红热，放出热量，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。
2. 铁丝在空气中加热持续红热，不能燃烧。
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考向 探究木炭、铁丝与氧气的反应
[期末·莱阳] 某兴趣小组同学为探究氧气的性质，做了如图 2所示的实验。
(1)用玻璃片盖住收集满氧气的集气瓶时，应该用玻璃片的 ____________ (填“光滑面”
或“磨砂面”)与集气瓶口接触。
磨砂面
例2
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(2)实验①为了使木炭与氧气完全反应，该同学的操作方法是______________________________________________ ________________________________。该同学发现，木炭在纯氧中比在空气中燃烧更旺，其原因是
__________________________________。
知2－练
用坩埚钳夹取一小块木炭，在酒精灯上加热到发红，由瓶口向下缓慢插入集气瓶中
纯氧中氧气的浓度高
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(3)实验②存在的不足是___________________________ ____________，铁丝在氧气中燃烧的实验现象是_________ ________________________________________，反应的文字表达式是___________________________。
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集气瓶底部没有铺一层细沙或放少量水
剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，放出大量热
铁＋氧气 四氧化三铁
点燃
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解题秘方：根据木炭在氧气或空气中燃烧、铁丝在氧气中燃烧的实验操作要点和注意事项进行分析。
解析：(2)木炭在氧气中燃烧实验：首先用坩埚钳夹取一小块木炭，在酒精灯上加热到发红，由瓶口向下缓慢插入集气瓶中；由于纯氧中氧气的浓度高于空气中氧气的浓度，所以木炭在纯氧中燃烧更剧烈；(3)细铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体，如果集气瓶底不铺一层细沙或放少量水，高温生成物会炸裂集气瓶底。
知2－练
技法提醒：
●细铁丝在氧气中燃烧实验成功的关键操作：
铁丝不能太粗，表面需打磨，弯成螺旋状，用小木条引燃，收集较纯净的氧气，集气瓶底预先留少量水或铺一层细沙。小木条快要燃尽时，再伸入集气瓶中，不能一点燃就伸入。
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●木炭在氧气中持续燃烧的关键：
将红热的木炭从瓶口缓慢伸入集气瓶中，不能快速伸到瓶底，否则瓶中的氧气会逸出 ( 受热膨胀逸出 )，使反应很快停止。
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课堂小结
实验室
制取氧气
发生装置
收集方法
实验步骤
验证氧气的性质

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