C15氧气的制取教师版Word格式文档下载.docx
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一变多。
问2:
下列反应是分解反应吗?
①CuSO4·
5H2O→CuSO4+5H2O
②CaCO3+2HCl→CaCl2+H2O+CO2
思考1:
氯酸钾与氯化钾都是白色固体,如何将两者区别开来?
分别加入适量二氧化锰,然后加热,能产生气体的是氯酸钾,无明显现象的是氯化钾。
思考2:
方法二、三的文字表达式中都出现“二氧化锰”,猜想它的作用?
探究实验1:
二氧化锰(MnO2)在过氧化氢(H2O2)分解中的作用
试管编号
实验步骤
实验现象
实验结论
1
量取4ml过氧化氢溶液加入试管中,将带火星的木条伸入试管口。
液体中有少量细小的气泡产生,木条不复燃
H2O2分解,放出氧气少
2
取少量二氧化锰装入试管中,将带火星的木条伸入试管口。
木条不复燃
MnO2不会分解产生氧气
3
量取4ml过氧化氢溶液加入另一支试管,加入少量二氧化锰,将带火星的木条伸入试管口。
液体中有大量气泡产生,木条复燃
H2O2遇到MnO2迅速产生氧气
4
待试管3中的液体不再产生气泡,重新加入4ml过氧化氢溶液,再用带火星木条伸进试管口。
液体中又有大量气泡产生,木条复燃
MnO2仍然起作用,促使H2O2分解产生氧气
◆催化剂:
能改变其它物质的化学反应速率,而本身的质量和
化学性质在化学反应前后都没有改变的物质。
简称:
一变二不变。
◆催化作用:
催化剂所起的作用
问3:
判断下列说法是否正确?
①催化剂都是加快化学反应速率的。
②催化剂可以决定反应的发生和停止。
③催化剂可以增加生成物的质量。
④二氧化锰是催化剂。
⑤所有反应都需要催化剂。
问4:
如何设计方案,证明催化剂在反应前后,质量和化学性质不发生改变?
例1.两份等质量的氯酸钾,其中一份没有加入二氧化锰(a),一份加入二氧化锰(b),分别加热制氧气.下列各图中,与该反应事实最吻合的是( D )
思考3:
用氯酸钾制取氧气时,没有了二氧化锰,能否用高锰酸钾来代替以加快该反应的速度?
能否说高锰酸钾是该反应的催化剂?
能,高锰酸钾受热分解能产生二氧化锰。
不能,催化剂在反应前后质量和化学性质都保持不变,但高锰酸钾受热分解了。
例2.有三份质量相等的氯酸钾固体:
第1份中加入少量二氧化锰,第2份中加入少量高锰酸钾,第3份不加任何物质。
给它们分别加热完全分解,放出氧气的质量(B)
A.第1份最多 B.第2份最多C.第3份最多 D.一样多
例3.制取氧气的途径有多种,例如
现在潜水员想选择其中的一种作为潜水艇中氧气中的来源,你认为应该选择哪一个?
为什么?
制取简捷方便、可以直接将CO2转化为O2、
三.气体制取装置
1.发生装置
①固固加热型
适用范围:
反应物是固体,
反应需要加热。
②固液不加热型
反应物是固体和液体的混合物,
反应需要不加热。
问5:
上图中的两个漏斗的名称?
b漏斗的末端为什么要插到液面以下?
问6:
上述两套发生装置,分别适用于实验室的哪种方法制氧气?
问7:
你觉得实验室制取气体时,选择发生装置时的依据是什么?
反应物的状态、反应的条件
2.收集装置
①排空气法
不与空气中成分反应;
密度与空气相差较多的气体。
图a是向上排空气法,收集密度比空气大的气体。
图b是向下排空气法,收集密度比空气小的气体。
问8:
实验室收集氧气,应选择上图中的a和b哪个装置?
②排水法
不与水反应;
不易溶于水。
问9:
你觉得实验室收集气体时,选择收集装置时的依据是什么?
气体的密度、溶解性、是否与水反应、是否有毒
例4.集气瓶又叫“万能瓶”,是化学实验中常见的装置,用途很多,常用于洗气、贮气(收集气体)、测气流;
收集气体时,可以是排空气法,也可以是排水法。
(1)用排空气法收集氧气,则氧气应从
A端导管通入,空气由
B 排出;
用排空气法收集氢气,则氧气应从
B端导管通入,空气由
A 排出;
(2)若用排水法收集氧气,可使集气瓶中装满水,
氧气从
B 端导管通入,水从
A 端导管排出。
若用排水法收集氢气,可使集气瓶中装满水,
B 端导管通入,水从
A 端导管排出。
例5.医院给病人输氧时用到类似下图所示的装置。
关于该装置,下列说法中不正确的是( C)
A、使用该装置用来观察是否有氧气输出
B、使用该装置用来观察氧气输出的速率
C、b导管连接供给氧气的钢瓶
D、b导管连接病人吸氧气的塑料管
四.
高锰酸钾制氧气
实验装置:
实验步骤:
(1)连接装置,检查装置气密性。
(2)装药品,固定装置
(3)点燃酒精灯进行加热
(4)收集气体
(5)先把导管移出水面,后熄灭酒精灯。
简称:
查、装、定、点、收、移、熄谐音:
茶庄定点收利息
注意事项:
⑴加热前先对试管进行预热,要用酒精灯的外焰对准药品部位加热。
⑵铁夹要夹在离试管口的1/3处。
⑶试管口放一小团棉花,防止加热时高锰酸钾粉末进入导管。
⑷试管内的导管稍微露出橡皮塞即可,便于气体排出。
⑸试管口略向下倾斜,防止冷凝水回流到热的试管底部,炸裂试管。
⑹用排水法收集时,导管伸到瓶口处既可,当导管口出现连续、均匀的气泡时才可以收集,否则收集的气体中混有空气而不纯。
⑺收集满的氧气,应正放在桌面上,并用毛玻璃片盖上。
问10:
怎么检验该装置的气密性?
其原理是什么?
如图所示,将导管一端浸入水中,用手握住试管,
导管口会有气泡冒出;
松开手后过一段时间,
导管中会形成一段水柱,这样说明整个装置
的气密性良好。
思考4:
为什么要先把导管移出水面,然后再熄灭酒精灯?
防止水槽里的水倒流到试管底部,导致试管炸裂。
【课堂练习】
1.有关催化剂的说法正确的是(D)
A.催化剂可以增加氧气的产量。
B.催化剂只能加快化学反应速率。
C.催化剂在化学反应后质量和性质不变。
D.过氧化氢制氧气的反应中的二氧化锰是催化剂。
2.某气体能用排水法又能用向下排空气法收集,则该气体应具有(B)
A.易溶于水,密度比空气小B.难溶于水,密度比空气小
C.易溶于水,密度比空气大D.难溶于水,密度比空气大
3.将一个装有液态空气的容器打开,把一根燃着的木条置于容器上方,可观察到的现象是(
A)
A.熄灭B.燃烧得更旺C.先燃烧得更旺,后熄灭D.无明显变化
4.实验室用加热高锰酸钾制取氧气,并用排水法收集时,装药品的试管破裂了,其可能原因是(D)
①装药品前忘了检查气密性②试管口没有略向下倾斜③试管没有均匀预热④收集完氧气,先熄灭酒精灯,后取出水中导管⑤试管外壁潮湿⑥夹试管的铁夹夹得太紧
A.①③④B.②③④C.②④⑤D.②③④⑤⑥
5.实验室用高锰酸钾制氧气的操作顺序正确的一组是(C)
①将固体药品装入试管中,用带导管的橡皮塞塞紧,并固定在铁架台上;
②检查装置的气密性;
③用排水法收集氧气;
④用酒精灯加热;
⑤熄灭酒精灯;
⑥从水中取出导管。
A.②①④③⑤⑥B.①②④③⑤⑥
C.②①④③⑥⑤D.②①④③⑤⑥
6.下列物质分别放入一密闭的充满氧气的集气瓶里,充分燃烧后,冷却至室温,由于瓶内压强的明显减小,使瓶塞难以启开的是( B)
A.木炭 B.红磷 C.蜡烛 D.硫
7.同时加热下列物质,最易放出氧气的是( B)
A.纯净的氯酸钾 B.氯酸钾与二氧化锰的混合物
C.纯净的二氧化锰 D.氯化钾与二氧化锰的混合物
8.将氯酸钾、二氧化锰、高锰酸钾的混合物装入试管并充分加热,反应完成后试管中残渣中固体有(C)
A.1种
B.2种
C.3种
D.4种
9.写出下列反应的文字表达式,并用相应的序号填空:
(1)石蜡在空气中燃烧 ;
(2)加强热条件下氧化汞生成汞和氧气。
(3)实验室用过氧化氢制取氧气 ;
(4)铁丝在氧气中燃烧 ;
(5)实验室用氯酸钾制氧气;
(6)实验室用高锰酸钾制氧气;
以上各反应中属于化合反应的是 4 ,属于分解反应的是 2356 ,既是化合反应又是氧化反应的是 4 。
10.用高锰酸钾制取并收集氧气使用如下图的装置,请回答下列问题。
(1)写出有标号仪器的名称:
a ;
b ;
c ;
d ;
(2)指出图中2处错误,并对应说明改正方法。
错误:
① ;
② ;
③ ;
(3)做实验时要注意:
实验前要注意检查装置的性,其方法是;
(4)当导管口开始有气泡产生时,不宜立即收集,原因是 ;
(5)实验完毕后,应先 ,然后;
其原因是。
(6)待集气瓶收集满后,将它取出并放置的方法是 。
(7)工业上通常采用的方法制取氧气是利用了氧气和氮气的的不同,此变化属于变化。
11.将一种无味的液体A装入试管,用带火星的木条试验,无现象,而向其中加入少量黑色粉末B后,迅速产生气泡,生成了使带火星的木条复燃的气体C,使金属E红热并伸入盛有气体C,瓶底有少量液体D的集气瓶中,金属E剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体F。
①写出它们的名称
A:
过氧化氢
B:
二氧化锰
C:
氧气
D:
水
E:
铁
F:
四氧化三铁
②黑色粉末B在A的分解反应中起
催化
作用,是这个反应的
催化
剂。
12.实验室常用硫化亚铁(FeS)固体与稀硫酸(H2SO4)在常温下反应制取硫化氢气体和硫酸亚铁(FeSO4)。
硫化氢气体是无色有刺激性气味的有毒气体,它的密度比空气大,可溶于水。
①试写出实验室制取硫化氢气体的化学反应的文字表达式:
_________硫化亚铁+_稀硫酸_→硫化氢+硫酸亚铁。
②制取硫化氢时,发生装置应选用下图所示的装置(填代号,下同)
B;
收集硫化氢气体时,只能选用
D
装置。
③一氧化氮气体难溶于水,在空气中容易发生下列反应2NO+O2==2NO2,则收集一氧化氮气体时选用的收集装置是(填序号)
C
。
④如右图所示,开始在气球中装有某种固体,在试管中装有某种液体,实验之前,气球是瘪的。
实验时,把气球中的固体倒入试管中,发现气球慢慢变大。
请你预测该固体和液体药品。
(提示:
可以填物质的化学式,也可以填物质的名称)固体为
___MnO2__,液体为过氧化氢溶液
13.化学教材九年级上册(2012教育部审定)“分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的催化作用”,以及“寻找新的催化剂”研究性实验,引起了化学探究小组的兴趣。
【提出问题】氧化铁能否作过氧化氢溶液分解的催化剂?
如果能,其催化效果如何?
【实验探究】
.分别量取5ml5%过氧化氢溶液放入A、B两支试管中,向A试管中加入a克氧化铁粉末,并分别在A、B两支试管中插入带火星木条,观察现象。
A试管中产生气泡,带火星木条复燃,B试管中无明显现象
.待A试管中没有现象发生时,重新加入过氧化氢溶液,并把带火星的木条伸入试管,如此反复多次试验,观察现象。
试管中均产生气泡,带火星木条均复燃
.将实验
中的剩余物小心过滤,并将所得滤渣进行洗涤、干燥、称量,所得固体质量仍为a克。
.分别量取5ml5%过氧化氢溶液放入C、D两支试管中,向C试管中加入a克氧化铁粉末,向D试管中加入a克二氧化锰粉末,观察现象。
【实验结论】
(1)A中产生的气体是氧气;
(2)实验
、
证明:
氧化铁的质量和化学性质在反应前后均没有发生变化,可以作过氧化氢分解的催化剂;
(3)写出氧化铁催化过氧化氢分解的文字表达式。
【实验评价】
(1)实验设计
的目的是探究氧化铁和二氧化锰,哪个的催化效果更好;
(2)若实验
观察到D试管中产生气泡的速率更快,由此你可以得到的结论是
二氧化锰的催化效果比氧化铁好。
【实验拓展】查阅资料得知,CuO、CuSO4、猪肝、马铃薯等也可以做过氧化氢溶液分解的催化剂。
下列有关催化剂的说法中正确的是B。
A、MnO2只能作过氧化氢溶液分解的催化剂。
B、同一个化学反应可以有多种催化剂。
C、催化剂只能加快化学反应的速率。
D、用作催化剂的物质不可能是其他反应的反应物或生成物。
14.某校化学兴趣小组的同学根据实验室提供的仪器和药品,在老师的指导下从下图中选择装置进行了氧气的制备实验。
ABCDE
(1)写出仪器a的名称:
锥形瓶。
(2)甲同学从上图中选择B、E装置的组合制取氧气,反应的文字表达式为:
2H2O2
2H2O+O2↑。
收集氧气还可选用的装置是C。
(3)乙同学称取一定质量的KMnO4固体放入大试管中,将温度控制在250℃加热制取O2。
实验结束时,乙同学发现用排水法收集到的O2大于理论产量。
针对这一现象,同学们进行了如下探究:
[提出猜想]猜想
:
反应生成的MnO2分解放出O2;
猜想
反应生成的K2MnO4分解放出O2;
反应生成的K2MnO4和MnO2分解都放出O2。
[实验验证]同学们分成两组,分别进行下列实验:
第一组同学取一定质量的MnO2,在250℃条件下加热一段时间,冷却后测得MnO2的质量不变,则猜想
错误;
第二组同学取K2MnO4在250℃条件下加热,没有用测定质量的方法得出了猜想
正确的结论。
该组同学选择的实验方法是:
将带火星的木条伸入试管口,木条复燃。
[拓展延伸]实验发现,KClO3固体加热制取O2的反应速率很慢,但如果将KMnO4固体与KClO3固体混合加热,则KClO3的分解速率大大加快。
请说明KMnO4在KClO3的分解反应中是否作催化剂,为什么?
不是因为KMnO4反应后质量和化学性质都发生了变化。
[实验反思]通过以上实验探究,你对“实验室制取氧气”还想探究的问题是:
氧气的产率;
催化剂的用量与催化效果的关系;
其他催化剂的选择。
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