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3.2　氧气的制取
课时1　加热高锰酸钾制氧气
1．反应原理。
高锰酸钾锰酸钾＋二氧化锰＋氧气
2．实验装置。
(1)发生装置：由于高锰酸钾是固体，且反应需要加热，因此可采用如图的发生装置。
(2)收集装置：氧气不易溶于水，可以用排水法收集较纯净的氧气；氧气的密度比空气的大，可以用向上排空气法收集较干燥的氧气。
3．实验步骤。
操作步骤 简记 操作方法
检查装置气密性 查(茶) 连接好装置，将导管末端插入水中，用手紧握试管，观察到导管口有 产生，移开手后一段时间，导管中形成一段 ，说明装置气密性良好
将试剂装入试管 装(庄) 将试剂平铺在试管底部，并在试管口塞一团
把试管固定在铁架台上 定(定) 铁夹夹在试管的中上部，并使试管口略向下倾斜
点燃酒精灯 点(点) 点燃酒精灯，先预热，再加热，以防试管因受热不均匀而炸裂
收集氧气 收(收) 当导管口有 的气泡冒出时，开始收集；当瓶口有 冒出时，表明瓶内已经集满氧气；在水下盖好玻璃片后取出集气瓶，正放在桌面上
撤离导管 离(利) 实验结束后，先 ，再
熄灭酒精灯 熄(息)
重难点　加热高锰酸钾制取氧气的关键操作顺序
开始：检查气密性→装试剂，塞棉花→固定试管(口略向下倾斜)→连接导管→预热→集中加热→气泡连续均匀时开始收集。
结束：移出导管→熄灭酒精灯→冷却→拆卸→清洗。
[跟踪训练]老师为同学们提供了如下图所示的实验装置。
(1)写出仪器a、b的名称：a是________，b是________。
(2)组装仪器时，将玻璃管插入胶皮管或带孔胶塞前，要先把玻璃管口用水________，然后稍稍用力旋转插入。
(3)实验室用高锰酸钾制取氧气，该反应的文字表达式为________________________________；应选用的气体发生装置是________(填序号)。可以用D装置收集氧气的依据是________________________，检验氧气是否集满的方法是____________________________________________
________________________________。当用F装置收集气体并结束实验时，应先______________，再________，否则会引起________________。
(4)化学兴趣小组的同学经认真思考后，认为可选用G装置收集氧气。若集气瓶中的气体是空气，那么进气口应是________(填“m”或“n”，下同)，若将集气瓶中的气体改为水，那么进气口应是__________。
基础巩固
1．下列发生装置中，可用于实验室加热高锰酸钾制取氧气的是(　)
2．实验室用KMnO4制取并用排水集气法收集较纯净的O2。下列实验操作的先后顺序合理的是(　)
A．检查装置气密性时，先用手握住试管，再将导管的一端伸入水中
B．先向试管中加入KMnO4固体，再检查装置气密性
C．实验时，先将导管伸入集气瓶中，再点燃酒精灯
D．气体收集完毕后，先将导管移出水面，再熄灭酒精灯
3．实验室用高锰酸钾制氧气并验证氧气的性质，下列操作正确的是(　)
4．实验室用加热高锰酸钾制取氧气，并用排水法收集时，装试剂的试管破裂了，其原因不可能是(　)
A．试管口没有略向下倾斜
B．试管没有预热
C．收集完氧气，先熄灭酒精灯，后取出水中导管
D．装试剂前忘了检查气密性
5．某小组用高锰酸钾制取氧气。如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)组装氧气的收集装置，可选用________(填序号)。
(3)某同学用排水法收集氧气时，发现水槽中的水变成紫红色，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________________________(写出一点即可)。
能力达标
6．下列收集装置，可以用来收集氧气的是(　)
　　
　　
A．①③⑥　　　　 B．①③④⑤
C．①②③⑥ D．①②③④
7．分子筛具有多孔结构，孔径均匀。利用孔径合适的某型分子筛将氧气从空气中“筛”出，从而获得氧气的过程如图所示。下列说法错误的是(　)
A．该过程发生的是物理变化
B．根据相关信息推断分子的大小：N2＜O2
C．氧气穿过分子筛说明分子在不断运动
D．孔径合适的分子筛也可用于滤去水中的不溶物
素养提升
8．某班同学进行“实验室制取氧气”的实验，请你一起参与完成实验活动。
【思路与方法】
(1)选择适当的反应。甲同学选择利用高锰酸钾制氧气，请你写出反应的文字表达式：_______________________________________。
(2)选择合适的实验装置。甲同学组装了一套利用高锰酸钾制取氧气的实验装置如图所示。
①写出装置图中标号仪器的名称：a.__________________。
②可以利用排水法收集氧气的原因是________________________________________________________。
③乙同学发现该装置有两处错误，请写出错误之处：
a．____________________________；
b．____________________________。
(3)验证所制得的气体。验证氧气的操作是____________________________。
【问题与交流】
(4)检查装置气密性时观察到水中导管口有气泡冒出，对此现象的微观解释是____________________________。
(5)乙同学看了“天宫课堂”，提出：如果在空间站失重状态下收集制得的氧气，应该选用下列装置中的________(填字母)。3.2　氧气的制取
课时1　加热高锰酸钾制氧气
1．反应原理。
高锰酸钾锰酸钾＋二氧化锰＋氧气
2．实验装置。
(1)发生装置：由于高锰酸钾是固体，且反应需要加热，因此可采用如图的发生装置。
(2)收集装置：氧气不易溶于水，可以用排水法收集较纯净的氧气；氧气的密度比空气的大，可以用向上排空气法收集较干燥的氧气。
3．实验步骤。
操作步骤 简记 操作方法
检查装置气密性 查(茶) 连接好装置，将导管末端插入水中，用手紧握试管，观察到导管口有气泡产生，移开手后一段时间，导管中形成一段稳定的水柱，说明装置气密性良好
将试剂装入试管 装(庄) 将试剂平铺在试管底部，并在试管口塞一团棉花
把试管固定在铁架台上 定(定) 铁夹夹在试管的中上部，并使试管口略向下倾斜
点燃酒精灯 点(点) 点燃酒精灯，先预热，再加热，以防试管因受热不均匀而炸裂
收集氧气 收(收) 当导管口有连续并比较均匀的气泡冒出时，开始收集；当瓶口有较大气泡冒出时，表明瓶内已经集满氧气；在水下盖好玻璃片后取出集气瓶，正放在桌面上
撤离导管 离(利) 实验结束后，先将导管从水槽中撤出，再熄灭酒精灯
熄灭酒精灯 熄(息)
重难点　加热高锰酸钾制取氧气的关键操作顺序
开始：检查气密性→装试剂，塞棉花→固定试管(口略向下倾斜)→连接导管→预热→集中加热→气泡连续均匀时开始收集。
结束：移出导管→熄灭酒精灯→冷却→拆卸→清洗。
[跟踪训练]老师为同学们提供了如下图所示的实验装置。
(1)写出仪器a、b的名称：a是________，b是________。
(2)组装仪器时，将玻璃管插入胶皮管或带孔胶塞前，要先把玻璃管口用水________，然后稍稍用力旋转插入。
(3)实验室用高锰酸钾制取氧气，该反应的文字表达式为________________________________；应选用的气体发生装置是________(填序号)。可以用D装置收集氧气的依据是________________________，检验氧气是否集满的方法是____________________________________________
________________________________。当用F装置收集气体并结束实验时，应先______________，再________，否则会引起________________。
(4)化学兴趣小组的同学经认真思考后，认为可选用G装置收集氧气。若集气瓶中的气体是空气，那么进气口应是________(填“m”或“n”，下同)，若将集气瓶中的气体改为水，那么进气口应是__________。
答案：(1)酒精灯　锥形瓶　(2)润湿　(3)高锰酸钾锰酸钾＋二氧化锰＋氧气　A　氧气的密度比空气大　将带火星的木条放在集气瓶口，若带火星的木条复燃，证明已集满　移出导管　熄灭酒精灯　试管炸裂　(4)m　n
基础巩固
1．下列发生装置中，可用于实验室加热高锰酸钾制取氧气的是(　A　)
2．实验室用KMnO4制取并用排水集气法收集较纯净的O2。下列实验操作的先后顺序合理的是(　D　)
A．检查装置气密性时，先用手握住试管，再将导管的一端伸入水中
B．先向试管中加入KMnO4固体，再检查装置气密性
C．实验时，先将导管伸入集气瓶中，再点燃酒精灯
D．气体收集完毕后，先将导管移出水面，再熄灭酒精灯
3．实验室用高锰酸钾制氧气并验证氧气的性质，下列操作正确的是(　B　)
4．实验室用加热高锰酸钾制取氧气，并用排水法收集时，装试剂的试管破裂了，其原因不可能是(　D　)
A．试管口没有略向下倾斜
B．试管没有预热
C．收集完氧气，先熄灭酒精灯，后取出水中导管
D．装试剂前忘了检查气密性
5．某小组用高锰酸钾制取氧气。如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)组装氧气的收集装置，可选用________(填序号)。
(3)某同学用排水法收集氧气时，发现水槽中的水变成紫红色，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________________________(写出一点即可)。
解析：(1)仪器①的名称是烧杯。(2)氧气的收集装置分两种情况：排水法收集氧气选择②④⑤，向上排空气法收集氧气选择③⑤。(3)用高锰酸钾制氧气时水槽中的水变成紫红色了，可能是未在试管口放一团棉花，高锰酸钾固体进入水槽使水变成了紫红色。排水法收集氧气不纯的原因可能是集气瓶内未装满水，未等到气泡连续、均匀冒出时就开始收集等。
答案：(1)烧杯
(2)②④⑤(或③⑤)
(3)棉花　集气瓶未装满水(合理即可)
能力达标
6．下列收集装置，可以用来收集氧气的是(　D　)
　　
　　
A．①③⑥　　　　 B．①③④⑤
C．①②③⑥ D．①②③④
7．分子筛具有多孔结构，孔径均匀。利用孔径合适的某型分子筛将氧气从空气中“筛”出，从而获得氧气的过程如图所示。下列说法错误的是(　B　)
A．该过程发生的是物理变化
B．根据相关信息推断分子的大小：N2＜O2
C．氧气穿过分子筛说明分子在不断运动
D．孔径合适的分子筛也可用于滤去水中的不溶物
素养提升
8．某班同学进行“实验室制取氧气”的实验，请你一起参与完成实验活动。
【思路与方法】
(1)选择适当的反应。甲同学选择利用高锰酸钾制氧气，请你写出反应的文字表达式：_______________________________________。
(2)选择合适的实验装置。甲同学组装了一套利用高锰酸钾制取氧气的实验装置如图所示。
①写出装置图中标号仪器的名称：a.__________________。
②可以利用排水法收集氧气的原因是________________________________________________________。
③乙同学发现该装置有两处错误，请写出错误之处：
a．____________________________；
b．____________________________。
(3)验证所制得的气体。验证氧气的操作是____________________________。
【问题与交流】
(4)检查装置气密性时观察到水中导管口有气泡冒出，对此现象的微观解释是____________________________。
(5)乙同学看了“天宫课堂”，提出：如果在空间站失重状态下收集制得的氧气，应该选用下列装置中的________(填字母)。
答案：(1)高锰酸钾锰酸钾＋二氧化锰＋氧气
(2)①酒精灯
②氧气不易溶于水且不与水反应
③a.试管口向上倾斜　b．试管口未放棉花
(3)将带火星的木条伸入集气瓶中，若木条复燃，则证明是氧气
(4)温度升高，装置中气体分子间的间隔增大
(5)C

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