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考点02 氧气及制取
考试说明
知道氧气能跟许多物质发生氧化反应。
能结合实例说明氧气的性质和用途。
初步学习氧气的实验室制取方法。
知道催化剂对化学反应的重要作用。
5.了解自然界中的氧循环。
聚焦考点☆温习理解
考点1：氧气的性质和用途
一、氧气的物理性质
1、色、味、态：通常情况下，是无色无味的气体；
2、密度：标准状况下，密度为1.429g/L，密度比空气的大。（可用向上排空法）
3、溶解性：氧气不易溶于水。（可用排水法收集），
4、三态变化：降温后，氧气可以变为淡蓝色的液体，甚至淡蓝色雪花状固体。
【温馨提示】液态氧是淡蓝色的液体，固态氧是淡蓝色的雪花状的固体。
二、氧气的化学性质（比较活泼）
1、木炭（黑色固体）燃烧
实验现象：在氧气中：剧烈燃烧，发出白光，放出热量，生成一种无色无味气体，该气体能 使使澄清石灰水变浑浊的气体；化学方程式 C + O2 CO2
2、硫粉（淡黄色）燃烧：
实验现象：在空气中：发出淡蓝色火焰；放出热量、生成一种有刺激性气味的气体。
在氧气中: 发出 蓝紫色的火焰； 放出热量、生成一种一种有刺激性气味的气体。
化学方程式 S + O2 SO2
注意：实验时，要在瓶底装少量水（作用：吸收二氧化硫，防止污染空气）。
3、红磷（暗红色固体）的燃烧
实验现象：在氧气中：剧烈燃烧，发出白光，放出热量，生成白烟。
化学方程式：4P + 5O2 2P2O5
注意：五氧化二磷（P2O5）是固体，不是气体
4、铁丝（银白色固体）燃烧
实验现象：在氧气中，剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成一种黑色固体叫四氧化三铁 。
化学方程式：3Fe + 2O2 Fe3O4
注意：集气瓶底部铺少量的细沙或加少量的水，防止生成的固体物质溅落瓶底，致使集气瓶炸裂。铁丝在空气中不能燃烧。
三、缓慢氧化
某些物质在一些条件下，与氧气发生缓慢的氧化反应，称为缓慢氧化。
缓慢氧化也放热。如：动植物新陈代谢，金属的腐蚀 ，食物的腐烂、动植物的呼吸 、农家肥的腐熟等等。
【温馨提示】
1、氧气是一种化学性质比较活泼的气体，在一定的条件下，能与许多物质发生反应并放出大量的热。在这些反应中，氧气提供氧，称为氧化反应。氧气具有氧化性。
2、物质在氧气中燃烧程度比空气中燃烧要剧烈。说明物质燃烧程度，与氧气的浓度大小成正比；
3、物质燃烧时有的有火焰，有的会发光，有的会冒烟。一般来说，气体燃烧会有火焰产生；固体直接燃烧，产生光或者火星。生成物有固体时，一般都会产生烟；
4、物质与氧气反应不一定就是燃烧，如：缓慢氧化。
四、氧气的用途
（1）供给呼吸：医疗上急救病人，登山、潜水、航空、宇航提供呼吸；
（2）支持燃烧：炼钢、气焊与气接、液氧炸弹、火箭助燃剂
考点2 氧气的制取
1、氧气的工业制法（分离液态空气法）
工业上利用液氮和液氧的沸点不同，采用蒸发的方法分离液态空气制得液氧，它属于——是物理变化
2、氧气的实验室制法（是化学变化）
药品
化学方程式
高锰酸钾
2KMnO4 △ K2MnO4 + MnO2 + O2↑
氯酸钾
2KClO3 2KCl + 3O2 ↑
过氧化氢
2H2O2 MnO2 2H2O+ O2 ↑
3、催化剂：
（1)概念：在化学反应中能改变其他物质的反应速率 ，但本身的质量和 化学性质在反应前后都不变的物质。
(2)特点：两不变（质量、化学性质）、一改变（反应速率）
注意：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
③一种催化剂只针对某一反应。不同的反应，催化剂可能不同
④某一反应的催化剂可能不只一种
实验突破
实验
药品
高锰酸钾(或氯酸钾和二氧化锰)
过氧化氢和二氧化锰
反应原理
2KMnO4 △ K2MnO4 + MnO2 + O2↑
2H2O2 MnO2 2H2O+ O2 ↑
实验装置
实验步骤
①查：检查装置的气密性；②装：把药品装入试管内，使之平铺在试管底部；③定：把试管固定在铁架台上；④点：点燃酒精灯加热；⑤收：收集气体(用向上排空气法或排水法)；⑥离：把导气管撤离水槽；⑦熄：熄灭酒精灯。简记为：茶庄定点收利息
①查
②装：先放入固态药品，再放入液态药品
③定
④收
收集方法
排水集气法_或向上排空气法
检验
气体
将带火星的木条伸入集气瓶中，如果木条复燃，说明该瓶内的气体是氧气
验满
用向上排空气法收集时，将带火星的木条放在口处，如果木条复燃，说明该瓶内的气体已满
【加热法制取氧气温馨提示】：
a)试管口要略向下倾斜：防止生成的水回流，使试管底部破裂。药品应平铺在试管底部。
b)导管伸入发生装置内要稍露出橡皮塞：有利于产生的气体排出。
c)用高锰酸钾制取氧气时，试管口塞一团棉花：防止气流把高锰酸钾吹进水槽中。
d)排气法收集气体时，导气管要伸入接近集气瓶底部：有利于集气瓶内空气排出，使收集的气体更纯。
e)实验结束后，先将导气管移出水面,然后熄灭酒精灯：防止水槽中的水倒流，炸裂试管。
名师点睛☆典例分类
类型一、氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象
【例1】【2017年北京市】下列物质在氧气中燃烧，现象为火星四射，有黑色固体生成的是
A．红磷 B．木炭 C．铁丝 D．酒精
【答案】C
类型二、氧气性质
【例2】【2017年辽宁省沈阳市】空气中能使食物变质的主要气体是
A．氮气 B．氧气 C.二氧化碳 D．稀有气体
【答案】B
【解析】氮气和稀有气体的化学性质稳定，可以填充在食品包装袋内做保护气，防止食物因缓慢氧化而变质。氧气能和食物中的物质发生缓慢氧化，使食物变质。选B
【点睛】本题考查氧气的性质，氧气是一种化学性质比较活泼的气体，能与许多物质发生反应，物质在空气中生锈、变质等情况的发生，大多与空气中氧气的氧化性有关.
类型三、氧气的制取
【例3】【2017年四川省眉山市】实验室用高锰酸钾制取氧气，不需要用到的一组仪器是
A．烧杯、玻璃棒 B．大试管、集气瓶
C．酒梢灯、铁架台 D．导管、单孔塞
【答案】A
【解析】实验室中用高锰酸钾来制取氧气，发生装置为：大试管、铁架台、铁夹、酒精灯、带导管的单孔塞，收集装置为集气瓶，水槽等装置和仪器．而在实验中用不到烧杯和玻璃棒，选A
【点睛】本题考查氧气的实验室制取的实验操作，排水集气法收集氧气时，加热前要在集气瓶中装满水，已收集较纯的氧气，排空气法收集氧气时，导管要伸入到集气瓶底部，因为气压的问题，停止加热时要先移导管后熄灭酒精灯。
类型四、实验室制取氧气装置
【例4】【2017年辽宁省营口市】 请你根据所学知识并结合下图所示装置回答有关问题：
（1）指出标号仪器的名称：①_______。
（2）用氯酸钾和二氧化锰共热制氧气的化学方程式是_____。用C装置收集氧气不纯的原因是______（写一点即可）。
（3）制取并收集一瓶干燥的二氧化碳气体，所选装置接口的连接顺序是____（填字母）。判断二氧化碳是否收集满的方法是_______。
【答案】（1）长颈漏斗；（2）2KClO3 2KCl + 3O2 ↑；刚出现气泡就进行收集；（3）bfgd;用燃烧着的木条放到集气瓶口，木条熄灭说明已满。
类型五、催化剂及催化作用
【例5】【2017年天津市】下列有关催化剂的说法正确的是
A．在化学反应后其质量减小 B．催化剂能改变化学反应速率
C．在化学反应后其质量增加 D．在化学反应后其化学性质发生了变化
【答案】B
【解析】能改变其他物质的反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后不变的物质叫催化剂。故B正确。
【点睛】 要熟记催化剂的概念，即在化学反应中能改变其他物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质不变，要根据题中的叙述看是否符合这个特点.
课时作业☆能力提升
一、选择题
1、【2017年青海省西宁市】下列实验现象的描述错误的是
A．红磷在空气中燃烧，产生大量白烟 B．氢气在空气中燃烧，产生淡蓝色火焰
C．碳在氧气中燃烧发出白光，生成黑色固体 D．硫在氧气中燃烧，发出蓝紫色火焰
【答案】C
2、【2017年重庆市B】已知FeCl3也可以催化H2O2的分解，现向一定量的H2O2溶液中滴入几滴一定溶质质量分数的FeCl3溶液，充分反应（忽略水的挥发）．下列图象正确的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】B
【解析】A、向一定量的H2O2溶液中滴入几滴一定溶质质量分数的FeCl3溶液，过氧化氢分解为氧气和水，完全反应后，氧气质量不再变化，错误；B、过氧化氢分解为氧气和水，溶剂质量增加，完全反应后，溶剂质量不再变化，正确；C、过氧化氢分解为氧气和水，过氧化氢的质量分数减小，完全反应后，过氧化氢的质量为0，质量分数为0，错误；D、FeCl3是催化剂，反应前后质量不变，过氧化氢分解为氧气和水，溶液质量减小，FeCl3的质量分数变大，错误。故选B。
3、【2016年湖北省黄冈市】物质的性质在很大程度上决定物质的用途。下列有关物质的性质与用途的关系不正确的是（ ）
A．氧气具有可燃性，可用于炼钢、航天 B．金刚石是天然最硬的物质，可用于切割大理石
C．钛合金与人体“相容性”好，可用于制造人造骨 D．浓硫酸具有吸水性，实验室可用作干燥剂
【答案】A
【解析】A选项是错误的叙述，氧气具有助燃性没有可燃性；B选项金刚石是天然最硬的物质，可用于切割大理石，是正确的叙述；C．钛合金与人体“相容性”好，可用于制造人造骨，是正确的叙述；D．浓硫酸具有吸水性，实验室可用作干燥剂，是正确的叙述；故答案选择A
4、【2016年湖南省常德市】一定条件下氯酸钾、氧化汞能分解产生氧气，关于这两种物质的说法中正确的是（　　）
A．都含有氧气 B．都属于氧化物 C．都含有氧分子 D．都是含氧化合物
【答案】D
5、【2017年江苏省盐城市】下列物质在氧气中燃烧，对其实验现象的描述与事实不符的是
A．红磷：产生大量白雾 B．硫：发出明亮的蓝紫色火焰
C．镁条：发出耀眼白光 D．细铁丝：火星四射，生成黑色固体
【答案】A
【解析】A．红磷在氧气中燃烧产生大量白烟，错误；B．硫在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰，正确； C．镁条在氧气中燃烧发出耀眼的白光，正确；D．细铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，正确。故选A。
6、【2017年江苏省苏州市】下列关于氧气的说法中，不正确的是
A．氧气能支持燃烧，所以氧气可作燃料 B．氧气能使带火星的木条复燃
C．红磷在氧气中燃烧，产牛浓厚的白烟
D．实验室加热高锰酸钾制取氧气时，试管内靠近导管处放一团蓬松的棉花
【答案】A
【解析】A、氧气具有助燃性，不具有可燃性，故不能做燃料，错误；B、氧气具有助燃性，能使带火星的小木条复燃，正确；C、红磷燃烧产生大量的白烟，正确；D、实验室加热高锰酸钾制取氧气时，试管内靠近导管处放一团蓬松的棉花，目的是防止高锰酸钾进入导管使导管堵塞，正确。故选A。
7、【2016年湖北省黄石市】下列关于催化剂的说法正确的是 （ ）
A．催化剂必定加快反应速率
B．反应前后催化剂的化学性质通常会发生改变
C．在酿造工业和制药工业，一般都要用酶作催化剂
D．用氯酸钾制氧气时，加入催化剂可使生成氧气的质量增加
【答案】C
8、【2016年湖南省邵阳市】在进行“氧气的实验室制取与性质”实验时，某同学制得的氧气不纯。你认为可能的原因是（　　）
A．用排水法收集时O2 ，集气瓶装满水 B．用向上排空气法收集O2 时，导管伸入到集气瓶的底部
C．用排水法收集O2 时，导管口冒出气泡，立即收集
D．用排水法收集O2 ，收集满后，在水下盖上玻璃片
【答案】C
【解析】A、用排水法收集，集气瓶中装满水，可以把集气瓶中的空气排尽，故正确；B、用排空气法收集氧气，导气管伸到集气瓶的底部，可以把集气瓶中的空气排尽，故正确；C、用排水法收集，没有等到气泡连续均匀放出时就开始收集，原试管内的空气进入集气瓶，故错误；D、用排水法收集O2 ，收集满后，在水下盖上玻璃片，可以防止空气的进入，故正确。答案：C。
9、下列对催化剂描述正确的是（　　）
A．任何化学反应都需要催化剂 B．催化剂在反应前后本身的质量发生了变化
C．只有分解反应才需要催化剂 D．某些化学反应可以有多种催化剂
【答案】D
【解析】 催化剂的作用是改变化学反应速度，可使反应变快或变慢，但本身化学性质及质量不会改变．并不是任何反应都需要催化剂，但有的化学反应可以有多种催化剂。故选D。
10、实验室用如图所示装置制取氧气，下列有关说法不正确的是（　　）
A．试管中加入的药品是MnO2和H2O2 B．实验前应检查装置的气密性
C．待导管口产生连续均匀的气泡时才开始收集氧气
D．实验结束时应先从水槽中取出导管，再停止加热.
【答案】A
二、非选择题
11、【2017年辽宁省葫芦岛市】根据下列仪器和装置回答有关问题．
（1）写出图中带标号仪器的名称： ．
（2）实验室用A、C、D、E组合制取氧气，该反应的化学方程式为 ，用E装置收集氧气时，导管放入集气瓶口的适宜时刻是 ．
（3）请组装一套适合固体和液体反应并能控制反应的开始和停止的发生装置 ．
（4）若使用F装置干燥二氧化碳气体，可在F装置中加入 ，气体应从 （填“a”或“b”）口进入．
【答案】（1）长颈漏斗（2）2H2O22H2O+O2↑ 导管口有连续均匀气泡冒出时（3）A、B、D（4）浓硫酸 a
【解析】（1）长颈漏斗方便加液体药品，故答案为：长颈漏斗；（2）如果用双氧水和二氧化锰制氧气就不需要加热，过氧化氢在二氧化锰做催化剂的条件下生成水和氧气，要注意配平；用排水法收集较纯净氧气的适宜时间是：当导管口有连续均匀气泡冒出时；故答案为：2H2O22H2O+O2↑；导管口有连续均匀气泡冒出时；（3）组装一套适合固体和液体反应并能控制反应的开始和停止的发生装置是A、B、D；故答案为：A、B、D；（4）．二氧化碳可以用浓硫酸干燥，并且长进短出，故答案为：浓硫酸；a．
12、【2017年湖南省益阳市】实验室利用下列装置制取并收集O2（试管中的棉花反应的需要选择是否添加）．
（1）若要顺利制得O2，除选择KClO3与MnO2混合物作为药品外，还可以选择的药品是 （填化学式）．
（2）如果选择KClO3与MnO2混合物作为制备O2的药品，则反应后MnO2的质量将 （填“增加”、“减小”或“不变”等）．
（3）简述检查该装置气密性的方法 ．
【答案】（1）KMnO4（2）不变（3）先把导管的一端放入水中，然后两手紧握试管的外壁，观察导管口是否有气泡冒出
13、【2017年内蒙古赤峰市】实验室用下图所示装置制取并收集气体
请回答下列各题：
（l）仪器① 的名称______。
（2）实验室用高锰酸钾制取氧气，应选用的发生装置是______（填序号），反应的化学方程式是______；实验过程中将带火星的木条置于a处，若观察到______，说明已有氧气产生。
（3）既能收集氧气也能收集二氧化碳气体的装置是______（填序号），检验二氧化碳气体是否收集满的方法是＿。
（4）乙炔（C2H2）气体可用电石（CaC2块状固体）和水反应来制取，化学方程式为CaC2+2H2O=Ca(OH)2+C2H2↑，实验室制取乙炔（C2H2）气体的发生装置应选用_____（填序号）。
【答案】 （1）水槽；（2）A，2KMnO4K2MnO4+MnO2+ O2↑；木条复燃；（3）E；将燃着的木条放在集气瓶口；（4）B

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