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2.3氧气的制备
【基础知识梳理】
一、氧气的工业制法
1．分离液态空气法
原理：利用液态氧气和液态氮气的 。该方法是 变化。
具体过程:首先将空气净化除去杂质等，然后在高压低温的条件下，使空气液化，控制温度蒸发液态氮气，沸点较低的氮气先蒸发出来，余下的便是沸点较高的液态氧，将其加压贮存在淡蓝色钢瓶中备用即可
2．膜分离制氧和分子筛制氧（ 变化）：指在分子水平上不同粒径分子的混合物在通过特定薄膜时，实现选择性分离的技术。
3．分子筛制氧（ 变化）：分子筛是一种具有均匀微孔结构的材料，有很强的 能力，能把不同的分子分离开，起到“筛分"分子的作用，故称为分子筛。分子筛制氧机是利用分子筛特殊的吸附能力和解吸技术，加压时吸附空气中的氮气、二氧化碳气体，将未被吸收的氧气收集起来，经过净化处理后即成为高纯度的氧气。
二、利用化学反应制取氧气
1．氧气的检验
利用带火星的木条检验氧气，若 ，则说明为氧气。
2．过氧化氢溶液（俗称“ ”）制取氧气
（1）药品： （主要成分H2O2）和 （黑色粉末 MnO2）
（2）反应原理：
文字表达式： 符号表达式：
注：MnO2在该反应中是 ，起
（3）装置： 型
（4）注意事项：
①长颈漏斗下端管口应该 ，防止
②导管只需略微伸入试管塞，便于 ；
③装药品时，先装 体后装 体；
④该装置的优点： 。
（5）收集气体：
若用排水法收集气体（导管略伸进集气瓶口），当 时开始收集（因为 ，会使得收集的氧气不纯）；当 ，氧气收集满，在水下用玻璃片盖住瓶口，移出水槽，集气瓶 放在桌面上(氧气密度比空气大)，防止气体逸出。若用向上排空气法收集气体，收集时导管应 ，验满时，将 ，若复燃，则氧气已收集满。
3．用高锰酸钾制取氧气
（1）药品：
（2）反应原理：
文字表达式：
符号表达式： 。
（3）装置： 型
注意：（1）用加热高锰酸钾制取氧气时，需要在试管口放置 ，防止
（2） 试管口应略 倾斜，防止 ，使试管炸裂
（3）加热时，现将酒精灯在试管下来回移动，使试管 ，再 对试剂部位加热
（4）反应结束，应先 ，后 。
3．用氯酸钾制取氧气
（1）药品：
（2）反应原理：
文字表达式：
符号表达式：
三、催化剂的特点与催化作用
1．催化剂概念
在化学反应中能 其他物质的 ，但 和 在反应前后 的物质。
2．催化剂特点
（1）“一变，两不变”，即能改变化学反应的速率（ ），本身的 和 不变。
（2）“针对性”，即催化剂针对某个化学反应来说，才有意义。例如，不能笼统地说：二氧化锰是催化剂，或者催化剂是二氧化锰等；而应该表达为：二氧化锰是过氧化氢（或氯酸钾）分解的催化剂。
（3）“多样性”，即某个化学反应的催化剂可能有多种。例如，在过氧化氢分解的反应中，二氧化锰、红砖粉末、土豆片、沸石、硫酸铜溶液等都可作催化剂。 而催化作用是指催化剂在化学反应中所起作用（即能改变化学反应的速率）。它包括加快和减慢化学反应的速率两种情况。
3．对催化剂的理解
（1）催化剂不能改变生成物的质量
（2）催化剂不是反应物也不是生成物（写在反应条件上）
（3）一种催化剂只针对某一反应，不同的反应，催化剂可能相同，某一反应的催化剂可能不只一种
4．证明某物质是催化剂（同时满足即为催化剂）：
（1）证明是否改变反应速率：相同条件下，加或者不加药品对比实验；
（2）证明质量是否改变：实验前称量一次，实验后分离出来再称量一次；
（3）证明化学性质是否改变：将分离出来的物质再进行（1）中的操作，观察是否还能改变反应速率。
5．影响某反应的反应速率的因素
反应物浓度、反应温度、反应物接触面积、是否有催化剂、催化剂种类、催化剂质量等。
四、分解反应
基本反应类型
①化合反应： 。（“多变一”）
②分解反应： 。（“一变多”）。
【核心考点精练】
1．近年来，各种自然灾害频频发生。党中央、国务院高度重视抗震救灾工作．在抢救病人时常常用钢瓶储存的氧气给病人输氧．你估计该氧气的制取方法是（ ）
A．分离液态空气 B．高锰酸钾分解法
C．过氧化氢溶液分解法 D．氯酸钾分解法
2． 可用推拉注射器栓塞的方法检查如图装置的气密性．当缓慢推活塞时，如果装置气密性好，可观察到（ ）
A．长颈漏斗内液面上升 B．瓶中液面上升
C．长颈漏斗下端口产生气泡 D．注射器内有液体
3．下列有关高锰酸钾制氧气实验中有关实验操作叙述不正确的是（ ）
A．实验时，要先检查装置气密性
B．试管口要塞棉花，防止高锰酸钾粉末通过导管进入水槽
C．试管口略向上倾斜
D．加热时，要先预热，再集中加热
4．实验室用高锰酸钾加热制取氧气，有如下操作步骤：①加热；②检查装置的气密性；③装药品；④用排水法收集氧气；⑤从水槽中取出导管；⑥熄灭酒精灯；⑦固定装置。其操作顺序正确的是（ ）
A．②③⑦①④⑤⑥ B．①③②⑦⑤④⑥
C．②③⑦①④⑥⑤ D．⑦③①②④⑥⑤
5．下列关于实验室制取氧气的说法中正确的是（ ）
A．实验室制取氧气的方法都要用到催化剂
B．用排水法收集和用向上排空气法收集时，验满的方法一样
C．用氯酸钾制取氧气的发生装置与用高锰酸钾制取氧气的发生装置一样
D．过氧化氢溶液和二氧化锰混合制得氧气的质量与二氧化锰的质量有关
6．催化剂在化工生产中具有重要而广泛的作用。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．催化剂能改变化学反应速率
C．化学反应前后，催化剂的性质不变
D．所有化学反应都需要催化剂
7．下列装置是关于过氧化氢和二氧化锰制取氧气、分离二氧化锰、称重及氧气性质探究的实验操作。其中操作正确的是（ ）
A．制取氧气 B．分离二氧化锰
C．称量二氧化锰质量为0.6g D．氧气性质
8． 下列变化属于分解反应的是（ ）
A．
B．
C．
D．
9．．某气体既能用排水法收集，又能用向上排空气法收集，该气体所具备的物理性质应是（ ）
A．易溶于水，密度比空气大 B．易溶于水，密度比空气小
C．难溶于水，密度比空气大 D．难溶于水，密度比空气小
10． 氧气是维持生命的重要物质。如图为三种制取氧气的方法，有关说法不正确的是（ ）
A．图甲左瓶中可放置的药品是过氧化氢溶液和二氧化锰
B．图甲右瓶中水的作用是通过气泡观察氧气的生成速率、增加氧气的湿度
C．图乙中加热前试管内的固体粉末为混合物
D．图丙中利用的是液氧、液氮的沸点不同
11．下面是几种实验室制取气体的发生装置和收集装置。请回答下列问题：
（1）指出图中标有数字的仪器名称：①　 　；②　 　。
（2）实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气时应选用 　 　（填字母标号，下同）发生装置，写出该反应的文字表达式 　 　；若要收集较为纯净的氧气最好选用 　 　装置。
（3）用高锰酸钾制取氧气时，应选择的发生装置是_________，该装置需要改进的是 ，写出反应的符号表达式_____________，该反应属于_________（填反应类型）。
（4）利用C装置收集氧气时，验满的方法是：　 　　 　，若复燃，证明已满。用排水法收集氧气完毕时，应先 　　　　　，然后 　　 　　。
12．从空气中分离出氧气有以下两种方法。
Ⅰ.分离液态空气法
（1）上述过程主要是利用氮气和氧气的 （填一种性质）不同进行分离，先被蒸发出来的是 。
Ⅱ.变压吸附法
变压吸附法利用分子筛吸附氮气和氧气能力的差异将二者进行分离。在吸附塔中，通过加压与减压的交替循环，可以使分子筛重复使用。
（2）分子筛中发生的变化是 （填“物理”或“化学”）变化。
（3）变压吸附法制取的氧气中含有_____ （填字母）。
A．稀有气体 B．二氧化碳 C．氮气
（4）上述过程说明，分子筛对氮气的吸附能力随压强的减小而 。
（5）与分离液态空气法相比，变压吸附法的优点是 。

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