2012中考化學氧氣實驗室制法基本考點

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 一、基本考點
    考點1 氧氣的實驗室制法
    
  在實驗室里,通常采用分解過氧化氫溶液,加熱氯酸鉀或加熱高錳酸鉀的方法制取氧氣。
    (1)反應原理:
    (2)實驗裝置:實驗裝置包括發(fā)生裝置和收集裝置。①發(fā)生裝置的選擇依據(jù);根據(jù)反應物、生成物的狀態(tài)和反應條件選擇。如果選用過氧化氫和二氧化錳制取氧氣,應用固體與液體反應且不需要加熱型的裝置,則選擇圖2-7-1A裝置,如果選用加熱高錳酸鉀制取氧氣,應用固體加熱型裝置,則選擇圖2-7-1B裝置。
    ②收集裝置選擇依據(jù):根據(jù)生成氣體的性質,如水溶性、密度等。收集的方法具體分為三種:排水法:適合收集難溶于水或不易溶于水且不與水發(fā)生反應的氣體。如圖2-7-1C;向上排空氣法;適合收集密度比空氣大且不與空氣中的物質發(fā)生反應的氣體。如圖2-7-1D;向下排空氣法;適合收集密度比空氣小且不與空氣中的物質發(fā)生反應的氣體。如圖2-7-1E。
    ③驗滿方法:a. 用向上排空氣法收集時把一根帶火星的木條,放在集氣瓶口,若木條復燃,證明集氣瓶內已收集滿氧氣;b. 用排水法收集時,當氣泡從瓶口冒出時證明已收集滿。
    ④操作步驟:用高錳酸鉀制取氧氣并用排水集氣法收集氣體的一般步驟為:a. 組裝好儀器并檢查裝置的氣密性;b. 將藥品裝入試管并在試管口堵上一團棉花,用帶導管的單孔橡皮塞塞緊試管;c. 將試管固定在鐵架臺上;d. 集氣瓶里裝滿水并倒放在水槽中;e. 點燃酒精燈,先預熱試管,再對準藥品處加熱;f. 用排水法收集氧氣;g. 收集完畢,將導管撤管撤離水槽;h. 熄滅酒精燈。
    ⑤用高錳酸鉀制氧氣時的注意事項:a. 試管口微向下傾斜;b. 藥品均勻鋪在試管底部;c. 試管口塞一團棉花;e. 鐵夾夾在距試管口的1/3處;f. 伸入試管內的導管略出膠塞即可;g. 用外焰對準藥品處加熱。
    考點2 催化劑和催化作用
    
  在化學反應里,能改變其他物質的化學反應速率,而本身的質量和化學性質在反應前后都沒有發(fā)生改變的物質叫做催化劑(又叫做觸媒)。(1)在理解催化劑的概念時,應抓住“一變兩不變”來正確理解。①“一變”是指它能改變其他物質的化學反應速率,不能片面地把“改變”理解為“加快”或“減慢”;②“兩不變”是指化學反應前后催化劑本身的質量和化學性質不變。(2)催化劑有專一性,也就是說某一催化劑只對某個特定的反應起作用;催化劑的種類繁多,其中酶就是日常生活中常見的一種;催化劑的化學性質在反應前后不變,其物理性質可能發(fā)生變化;對于某些特定的化學反應,沒有催化劑并不意味著該反應不能進行,只是速度較慢。(3)催化作用:催化劑在化學反應中所起的作用叫催化作用。
    二、能力與綜合考點
    考點3 化合反應及分解反應的區(qū)別與判斷(學科內綜合考點)
    在化學反應中,一種物質生成兩種或兩種以上其他物質的反應,叫做分解反應?;戏磻⒎纸夥磻腔瘜W反應的兩大基本類型。通過比較化合反應和分解反應,加深對反應類型的認識
    
  化合反應 分解反應
概念 兩種或兩種以上的物質反應生成另一種物質的反應 由一種物質生成兩種或兩種以上其他物質的反應
特征 多種變一種的反應
過氧化氫 水+氧氣
二氧化錳
一種變多種的反應
實例
鎂+氧氣 氧化鎂
點燃
 
共性 都是化學變化

    分解反應的特點是“一變多”,可用通式“A→B+C”表示;化合反應的特點是“多變一”,可用通式“A+B→C”表示。
    三、創(chuàng)新考點
    
  考點4.在潛水艇里制取氧氣方法的探究(探究性考點)
    在潛水艇里制取氧氣時,要從以下幾個方面來考慮:一是要減沙自備能源的消耗,二是操作簡便易行,三是要減少污染和有毒物質的排放。
    四、例題解析
    
  一、選擇題
    例1  從安全、環(huán)保、節(jié)能、簡便等方面考慮,實驗室制取氧氣的最佳方法是(   )。
    A.通電使水分解:   
    B.過氧化氫催化分解:   
    C.高錳酸鉀加熱分解:   
    D.氯酸鉀加熱分解: 
    解析   觀察這四種獲取氧氣的方法。A需消耗電能,且同時生成的氫氣是極易燃氣體,易造成安全隱患;C、D均需在加熱條件下進行,操作不簡便。因此,當選C,常溫下的固液相混,方便快捷地制備氧氣。
    答案  B
    例2  NO是汽車尾氣中的一種大氣污染物,它是一種無色氣體,難溶于水,密度比空氣略大,在空氣中能與氧氣迅速反應而生成紅棕色的  氣體。在實驗室中,收集NO時可選用的集氣方法是(   )。
    A.排水集氣法
    B.向上排空氣集氣法
    C.向下排空氣集氣法
    D.排水集氣法或向上排空氣集氣法
    解析  據(jù)題干,分析出NO的性質,易與氧氣反應,難溶于水。由此,決定其收集方法。
    答案  A
    例3 下列關于催化劑的說法中,正確的是( ?。?BR>    A.加入催化劑能使反應速率加快
    B.不使用催化劑,物質就不能發(fā)生化學反應
    C.使用催化劑可以增加生成物的質量
    D.使用催化劑能改變化學反應的速率
    解析 催化劑的作用是“改變”化學反應的速率,既包括“加快”,又包括“減慢”,所以D正確,A錯誤;催化劑不能決定化學反應能否發(fā)生,對生成物的質量也沒有影響,因為化學反應前后催化劑本身的質量和化學性質都不改變,故B、C都錯誤。
    答案 D
    例4 其中最適宜在潛水艇里供給氧氣的反應是( ?。?BR>    A.高錳酸鉀 錳酸鉀+二氧化錳+氧氣
    B.水 氫氣+氧氣
    C.過氧化鈉+二氧化碳 碳酸鈉+氧氣
    D.過氧化氫 水+氧氣
    解析 潛水艇里供氧裝置應簡單、方便、快捷,即不需要仿造實驗室制O2的原理。A和D都是實驗室常用的方法,B消耗電能,C沒有條件且CO2是人體呼吸呼出的主要氣體,方便。
    答案 C
    二、填空題
    例5 實驗室制氧氣時,盛放固體反應物的試管管口應略       傾斜,鐵夾應夾在試管的     部。給試管里的固體加熱,應該先使試管在火焰上       (如果試管是固定的,可移動      ),試管均勻受熱后再將火焰固定在       的部位加熱。若用排水法收集氧氣,在準備停止加熱時,應先        ,然后         ;若用排空氣法收集氧氣,集氣瓶口應朝       ,因為           。
    點撥與辨析:解本題時,要注意,任何操作都是為了完成實驗目的,避免不安全隱患。如加熱固體藥品,試管口略向下傾斜,避免水珠倒流,炸裂試管;先使試管均勻受熱,再集中在藥品部位加熱,以免試管局部驟熱而破裂;反應停止時,先將導管從水槽中取出,再停止加熱,也是為了避免水倒流而使試管破裂。因為氧氣的密度比空氣略大,所以裝滿氧氣的集氣瓶應正放在桌上,以免泄露。
    答:向下;上(1/3);預熱;酒精燈;盛放藥品;將導管從水槽中取出;熄滅酒精燈;上;標準狀況下,氧氣的密度比空氣大。
    例6 某學生在做實驗室制氧氣實驗時,采用下圖所示裝置,實驗結束后,發(fā)現(xiàn)試管炸裂,試分析造成此后果的可能原因。________________________________________________________________________________
    ___________________________________________________________________.
     
    解析  該實驗采用的是在試管中加熱固體物質產(chǎn)生氣體,并用排水法收集氣體的一套組合裝置,因而分析試管破裂的原因應從酒精燈的正確使用、固體物質的加熱方法、排水集氣法收集氣體等方面進行分析。
    答案  給試管加熱時,試管外壁有水珠沒擦干就加熱或沒預熱,直接加熱盛藥品部位,使試管局部驟熱;受高溫的試管底部碰著了酒精燈的燈芯;實驗結束時,先撤去酒精燈,再使導管移出水槽,致使水倒流進試管。以上錯誤操作都有可能導致試管炸裂。
    三、實驗探究題
    例7 某同學用下圖裝置制取氧氣,請回答:
    (1)用高錳酸鉀制取和收集氧氣的裝置應選用(          )   ?。ㄌ钚蛱枺?;用雙氧水和二氧化錳制取和收集干燥的氧氣的裝置應選用(          )   ?。ㄌ钚蛱枺?;
    (2)檢查裝置①氣密性的方法是:(          )                    ??;
    (3)裝置②試管口要略向下傾斜的原因是:(          )                 ;
    (4)若用裝置④收集的氧氣不純,其原因可能是(請寫兩種原因):
    ①?。?nbsp;         )                                 ??;
    ②?。?nbsp;         )                                  。
    解析 收集O2的方法用排水法或向上排氣法,干燥O2可用濃H2SO4,檢查氣密性時可采用液封法,然后注水觀察,收集O2時集氣瓶應注滿水,且氣泡連續(xù)時收集較純。
    答案?。?)②④或②⑤ ①③⑤?。?)用彈簧夾夾緊橡皮管,向長頸漏斗中注入水至長頸漏斗下端管口浸沒在液面以下,繼續(xù)加水,然后觀察長頸漏斗管中的液面高度是否變化,如果液面不下降則說明氣密性好(合理敘述也可)?。?)防止冷凝水倒流使試管炸裂
    (4)①過早收集,沒等導管口有連續(xù)且均勻的氣泡冒出就開始收集 ②收集前集氣瓶中的水沒有裝滿,留有氣泡
    例8 實驗室常用下列裝置制取氣體,我能根據(jù)所學知識回答下列問題。
    (1)用A裝置制取某種氣體的一個化學方程式為                。
    (2)實驗室用過氧化氫溶液和二氧化錳粉末混合制取氧氣,我不選B而選用C做氣體發(fā)生裝置,其優(yōu)點是(          )                    。
    (3)汽車尾氣中一氧化氮是一種大氣污染物。它是一種無色氣體,難溶于水,密度比空氣略大,在空氣中能與氧氣迅速反應生成紅棕色的二氧化氮氣體。實驗室中制取一氧化氮彩的收集裝置是(填序號)    。
    我認為選擇氣體收集方法,從氣體性質的角度需要考慮的因素是:     ,       。
    (4)在醫(yī)院里給病人輸氧氣時,在氧氣倒瓶和病人吸氧器之間連接一個類似右圖所示的裝置,在裝置中盛放大約半瓶蒸餾水,導氣管   ?。ㄌ?ldquo;a”或“b”)端連接在供氧氣的鋼瓶上,該裝置的作用有(填寫一條)              
    解析 A裝置適合于固體加熱制氣體,藥品應該是KmnO4(或KclO3與MnO2混合物),B和C裝置中,C可以控制反應速率。收集氣體時主要從氣體的密度和溶解性考慮。
    答案 2KmnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑?。ɑ?KclO3 2KCl+3O2↑)(2)能夠控制反應的速率(或藥品用量)
    (3)D 氣體的溶解性和密度 氣體與水和空氣成分量否反應?。?)a觀察是否有氧氣輸出(或觀察輸氧速率或增加氧氣的濕度)
    例9 現(xiàn)有以下儀器,請回答下列問題:
    (1)儀器⑤的名稱是(          )     ;取用粉末狀固體必須用到的儀器是?。?nbsp;         )  ?。ㄌ钚蛱枺?。
    (2)如果用加熱KMnO4的方法制取氧氣,制氣裝置應選儀器(          )    (填序號)。
    (3)如果用H2O2分解來制取氧氣,制氣裝置最好選用儀器?。?nbsp;         )  ?。ㄌ钚蛱枺?;其化學方程式為:               ;這種裝置還可以用來制CO2,其收集氣體的方法為(          )    法。
    (4)比較(2)和(3)兩種制取氧氣的方法,最好選用(3)中所用方法的原因是(          )    。
    (5)把上面分解KMnO4制取氧氣的儀器裝配好后,檢驗該裝置氣密性的操作方法為:(          )
    。(2008年肇慶市)
    解析 凡是用固體加熱制氣體的,都可用裝置⑦。凡是用液體和固體混合不需加熱制氣體的,可用④⑤⑥組裝成制氣裝置。若用到長頸漏斗時,可隨時添加藥品,且不需加熱,節(jié)約能源操作方便。
    答案?。?)試管?、佟。?)③⑦?。?)④⑤⑥ 2H2O2   2H2O+O2↑ 向上排空氣 (4)雙氧水分解產(chǎn)物沒有污染(或分解產(chǎn)物是水和氧氣),而高錳酸鉀分解產(chǎn)物有污染?。?)將導管插入水中,用手握?。ɑ螯c燃酒精微熱)試管,如果導管口有少量氣泡逸出、放開手后能在導管中形成穩(wěn)定的水柱,則氣密性良好。
     
    
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