第1节《分组实验：氧气的制取和性质研究》重点归纳与精析提升

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　第1节《分组实验：氧气的制取和性质研究》重点归纳与精析提升
【知识梳理】
实验室中用加热 或 的方法制取氧气。
1．药品：高锰酸钾(或 和 )
2．原理：
＋＋
＋
3．装置：加热固体制取氧气，其装置图如图所示。
( http: / / www.21cnjy.com / )
4．步骤：用高锰酸钾制取氧气，并用排水法 ( http: / / www.21cnjy.com )收集。其实验步骤可以概括为“查→ →定→ → →离→ ”等7个字，可用谐音记忆为“茶”“庄”“定”“点”“收”“利”“息”。
操作步骤 操作方法及注意事项
①检查气密性 将导管一端浸入水中，用手紧握试管外壁，若水中导管口有气泡冒出，松手后玻璃管内液面上升则证明装置不漏气
②药品装入试管　　 按固体药品的取用方法，取少量高锰酸钾装入试管底部，管口塞一团棉花，防止高锰酸钾颗粒随氧气排出，进入水槽、集气瓶而堵塞导管
③将试管固定在铁架台上 铁夹夹在距离试管口1/3处，试管口略向下倾斜
④点燃酒精灯加热 先使酒精灯火焰在试管下方来回移动，让试管均匀受热，然后对准试管中的药品部位集中加热
⑤排水法收集氧气 集气瓶内装满水，不留空气，当导管口产生连续、均匀的气泡时才开始收集，瓶中水排尽标志着氧气集满
⑥收集完毕，导管撤离水槽 导管没有离开水槽时，不能熄灭酒精灯
⑦熄灭酒精灯 当导管撤离水槽后才能熄灭酒精灯，否则水会倒流入试管，使试管炸裂
【精选例析】
【例1】　根据图所示的实验装置回答问题。
( http: / / www.21cnjy.com / ) ( http: / / www.21cnjy.com / )
(1)实验仪器的名称：M．________；N．________。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气的化学反应文 ( http: / / www.21cnjy.com )字表达式为____________________，该反应属于______反应，发生装置应该选用A，该装置有一处不足，请改正：_________________________________。从图中选择A、E装置的组合制取氧气，在用橡皮管连接装置A和E中的玻璃导管时，应先把玻璃管口_______，然后稍稍用力把玻璃管插入橡皮管。要收集到较纯净的氧气，应该选用装置________，若用该装置收集的氧气也不纯，原因可能是________________。用C装置来收集氧气时，若集气瓶口有气泡冒出，说明集气瓶内的氧气已收集满，接下来的操作是__________________，然后将集气瓶移出水面，________(填“正”或“倒”)放在桌面上。
(3)F是一种可用于集气、洗气等的多功能装 ( http: / / www.21cnjy.com )置。若将F装置内装满水，再连接量筒，就可以用于测定不溶于水且不与水反应的气体体积，则气体应从________(填“a”或“b”)进入F中。21·cn·jy·com
(4)实验室制氧气时，B装置与A装置相比具有的优点是________________________。
http://www.21cnjy.com/ ( http: / / www.21cnjy.com )　(1)M为酒精灯，N为集气瓶。
(2)高锰酸钾制取氧气，反 ( http: / / www.21cnjy.com )应物只有一种，属于分解反应，选用A装置为发生装置，应在试管口放一团棉花。连接橡皮管与玻璃导管时，应先把玻璃导管用水润湿，减小摩擦。要收集纯净的氧气应用排水法，若还不纯，则可能还没有等到产生连续、均匀的气泡就开始收集，或集气瓶原先未装满水，留有空气。2·1·c·n·j·y
(3)此装置是通过测出从F中排出水的体积来测原先的气体的体积，即排水法测气体体积，所以气体应从b进，水从a排出。www-2-1-cnjy-com
(4)B装置与A装置相比具有的优点是不需要加热、节约能源、安全、操作简便。
【例2】实验室用块状固体碳化钙和水反应制取乙炔(C2H2)，该反应比二氧化锰催化过氧化氢分解更加激烈，所选发生装置最适合的是( )2-1-c-n-j-y
【解析】　碳化钙与水的反应比二氧化锰催 ( http: / / www.21cnjy.com )化过氧化氢分解更加剧烈，故发生装置不需要加热，A错；B装置可以通过分液漏斗的活塞控制反应的进行，而C装置不行；D中长颈漏斗的下端管口未伸入液面下，反应生成的气体会从漏斗口逸出，装置错误。故应选B。
【重点归纳】
有关实验室制取氧气的知识有规律可循 ( http: / / www.21cnjy.com )，只需以实验步骤为主线，装置的选择与反应物状态和反应条件一致，同时注意收集、验满及实验过程中的一些细节，便可轻松解答同类问题。【版权所有：21教育】
【巩固提升】
1．在实验室用高锰酸钾制氧气的实验中，必需的仪器是( )
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2．在用高锰酸钾制氧气的实验中，下列操作的描述正确的是( )
A. 试管口应稍向上倾斜，防止高锰酸钾滑落
B. 用排水法收集氧气时，见到气泡就可以收集了
C. 装高锰酸钾的试管口应放一小团棉花
D. 实验完毕后，应先熄灭酒精灯，再将导管移出水面
3．下列选项分别是实验室氧气制备、收集、验满、验证性质的操作，其中正确的是( )
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4．在“氧气的制取和性质”实验中， ( http: / / www.21cnjy.com )某同学取一段纱窗网上的细铁丝，在自己收集到的氧气中做“铁丝在氧气中燃烧”的实验，结果没有观察到火星四射的现象。造成此实验失败的原因不可能是( )21教育名师原创作品
A. 收集到的氧气量太少或纯度太低
B. 铁丝生锈
C. 集气瓶底部没有铺一薄层细沙
D. 铁丝的温度太低，无法燃烧
5．实验室用如图所示的装置制取氧气。
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(1)往试管中装入固体粉末时，可先使试管倾斜，用 把药品小心地送至试管底部。
(2)组装该装置时，下列仪器用品的组装顺序是 (填序号)。
①试管 　②铁架台 　③酒精灯　 ④木块
(3)该装置中收集氧气的方法是 ，说明氧气具有 的性质。
(4)除该装置中收集氧气的方法外，还可以用 ( http: / / www.21cnjy.com ) 法收集，用此方法收集氧气，检验是否收集满的操作是 。21*cnjy*com
6．下表中所列实验操作不当，或缺少试剂，或选用试剂不对而造成实验失误，请你写出每个实验失误的可能原因。
失误的实验 失误的原因
(1)用高锰酸钾制氧气时水槽中的水呈紫色
(2)铁丝在氧气中燃烧后集气瓶底炸裂
(3)用过氧化氢制氧气时，短时间内没有气泡
(4)用排水法收集的氧气不纯
7．如图是几种实验室制取气体的发生装置与收集装置。
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(1)写出仪器名称：Ⅰ. ；Ⅱ. 。
(2)实验室可用二氧化锰与过氧化氢制取氧气。若要较好地控制产生氧气的速度，应选用装置 (填字母)。21教育网
(3)用D装置收集氧气，正确的操作顺序为 (填字母)。
a．当出现连续、均匀的气泡时，将导管伸入集气瓶口，气体进入瓶中
b．将装满水的集气瓶倒置在水槽中
c．当气体收集满时，用毛玻璃片盖上瓶口，将集气瓶移出水面正放
(4)若用E装置进行排空气 ( http: / / www.21cnjy.com )法收集氧气，气体应从 (填“a”或“b”，下同)端通入。若E装置的瓶中装满水，用排水法收集氧气，氧气应从 端通入。
8．根据表中五种气体在标准状况下的密度和溶解性，回答下列问题。
气体 空气 NH3 CH4 HCl O2
密度/(克/升) 1.293 0.771 0.717 1.629 1.43
溶解性 — 极易溶 难溶 极易溶 难溶
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(1)既能用排水法，又能用向上排空气法收集的气体是 。
(2)用如图所示盛满水的集气瓶收集CH4，气体应从 端通入。
9. 下面是“氧气的制取和性质”实验中出现的问题，请你写出其可能的原因或者结果：
（1）用高锰酸钾制取氧气时，水槽中的水变红： 。
（2）铁丝在氧气中燃烧时，集气瓶炸裂： 。
（3）加热时，高锰酸钾制取氧气的试管破裂： 。
（4）加热高锰酸钾时灯芯与试管底部接触： 。
（5）实验室制取氧气结束后，先撤掉酒精灯后将导管移出： 。
10．实验室制取氧气的两种方法如下：
方法一：H2O2H2O＋O2
方法二：KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2
(1)两种方法涉及的化学反应都是 反应。
(2)如图是实验室制取、 ( http: / / www.21cnjy.com )干燥和收集气体的装置图。仪器A的名称是 ，现用方法一制取一瓶干燥的氧气，请按气体流向，用导管的编号将装置连接好： 。(浓硫酸具有吸水性，可作干燥剂)21·世纪*教育网
eq \a\vs4\al\co1( ( http: / / www.21cnjy.com / ),（第10题）)
11．在做完用氯酸钾和二氧化锰的混合物 ( http: / / www.21cnjy.com )制取氧气的实验后，为了进一步探究二氧化锰的用量对氯酸钾分解速度的影响，小明用如图装置进行实验。老师对实验的建议是：①每组实验氯酸钾用量可取4克，二氧化锰质量不宜超过2克；②实验应设计4组。
eq \a\vs4\al\co1( ( http: / / www.21cnjy.com / ),（第11题）)
(1)结合老师的建议，将实验步骤①之后的其他步骤补充完整。
①检查装置的气密性；
。
(2)实验结束后，小明回收了二氧化锰。 ( http: / / www.21cnjy.com )如果要证明二氧化锰是氯酸钾分解的催化剂，还需验证二氧化锰的 是否保持不变。www.21-cn-jy.com
12．如下是氧气制取与性质检验的实验。
(1)以过氧化氢溶液为原料制取并收集氧气，应选用的装置是 (填字母)。
eq \a\vs4\al\co1( ( http: / / www.21cnjy.com / ),（第12题）)
(2)实验中，用装有一定量水的集气 ( http: / / www.21cnjy.com )瓶进行排水法收集氧气，能使带火星木条复燃。那么能使带火星的木条复燃的氧气体积分数的最低值是多少呢？进一步展开探究。
第一组实验：取5只容积均为100毫升的集 ( http: / / www.21cnjy.com )气瓶，分别装入一定体积的水，再用排水法收集氧气，恰好把5只集气瓶中的水排尽时移开导管。将带火星的木条依次伸入5只集气瓶中，记录实验现象。以相同方法再完成第二组实验。两组实验的数据和现象如表所示。(已知空气中氧气的体积分数为21%)【来源：21cnj*y.co*m】
第一组
编号 A B C D E
集气前装入集气瓶内水的体积/毫升 10 20 30 40 50
带火星木条的状况 微亮 亮 很亮 复燃 复燃
第二组
编号 A B C D E
集气前装入集气瓶内水的体积/毫升 31 33 35 37 39
带火星木条的状况 很亮 很亮 复燃 复燃 复燃
①第一组实验的D瓶，集气结束时氧气的体积分数为 %。
②经计算，第二组实验C瓶的氧气体积分 ( http: / / www.21cnjy.com )数为48.65%，由此得出“使带火星的木条复燃的氧气体积分数的最低值是48.65%”的结论。对此结论和过程进行评价。
第1节《分组实验：氧气的制取和性质研究》重点归纳与精析提升　　参考答案
【知识梳理】
实验室中用加热高锰酸钾或氯酸钾的方法制取氧气。
1．药品：高锰酸钾(或氯酸钾和二氧化锰)
4．步骤：用高锰酸钾制取氧气， ( http: / / www.21cnjy.com )并用排水法收集。其实验步骤可以概括为“查→装→定→点→收→离→熄”等7个字，可用谐音记忆为“茶”“庄”“定”“点”“收”21世纪教育网版权所有
“利”“息”。
【精选例析】
【例1】http://www.21cnjy.com/ ( http: / / www.21cnjy.com )　　(1)酒精灯　集气瓶　(2)高锰酸钾锰酸钾＋二氧化锰＋氧气　分解　试管口应放一团棉花　用水润湿　C　没有等到导管口有连续、均匀的气泡产生就开始收集(或集气瓶原先未装满水)　用毛玻璃片盖住集气瓶口　正　(3)b (4)操作简便、不用加热
【例2】http://www.21cnjy.com/ ( http: / / www.21cnjy.com )　B
【巩固提升】
1． (D)
2． (C)
3． (A)
4． (C)
5．(1)纸槽(或药匙)。
(2)②④③①(填序号)。
(3)排水法，说明氧气具有不易溶于水的性质。
(4)向上排空气 将带火星的木条放在集气瓶口，观察木条是否复燃。
6．
失误的实验 失误的原因
(1)用高锰酸钾制氧气时水槽中的水呈紫色 试管口未放一团棉花
(2)铁丝在氧气中燃烧后集气瓶底炸裂 集气瓶底没有放少量的水或铺上一层细沙
(3)用过氧化氢制氧气时，短时间内没有气泡 没有加催化剂
(4)用排水法收集的氧气不纯 瓶内未装满水或一有气泡立即收集氧气
7.(1)Ⅰ.试管；Ⅱ.锥形瓶。 (2) C(填字母)。(3) bac(填字母)。 (4) b a
8．(1) O2。(2) b。
9. （1）试管口没有放一小团棉花 （2）集气瓶底部没有放水或沙子
（3）没有预热或试管外壁有水珠等（4）试管破裂 （5）水倒吸，试管破裂
10．(1)分解反应。(2)分液漏斗，①③④⑧⑦(或①③④⑧)。
【解析】　(1)两个反应都是一种物质生 ( http: / / www.21cnjy.com )成两种或两种以上物质的反应，都属于分解反应。(2)仪器A为分液漏斗；用方法一制取一瓶干燥的氧气，不需要加热。由于过氧化氢溶液中有水，导致制得的氧气中含有水分，就要除去水分，浓硫酸具有吸水性，可作干燥剂，气体通入的方向是“长进短出”(否则会把瓶中的浓硫酸压出)，如果用排水法收集，则又会混入水分，只能采用向上排空气法，且应从长导管进入。21cnjy.com
11．(1)①检查装置的气密性；②取4克氯 ( http: / / www.21cnjy.com )酸钾与0.5克二氧化锰，均匀混合后加入试管中，连接好装置；③开始加热试管，用秒表记录量筒收集一定体积氧气的时间；④换用三支相同的试管，各加入4克氯酸钾，分别与1克、1.5克、2克二氧化锰均匀混合，用相同装置重复步骤③；⑤比较实验记录的四次时间大小，判断氯酸钾的分解速率与二氧化锰用量的关系。【来源：21·世纪·教育·网】
(2)质量和化学性质
【解析】　(1)该实验探究二 ( http: / / www.21cnjy.com )氧化锰的用量对氯酸钾分解速度的影响，变量是二氧化锰用量，要测量的是相同时间内产生氧气的量或产生相同体积的氧气所需的时间。(2)要证明二氧化锰是氯酸钾分解的催化剂，还需验证二氧化锰的质量和化学性质在反应前后保持不变。
12． (1) AE(填字母)。(2)①52.6%。
②实验中，能使带火星的木条复燃的氧气体积分数最低值是确定的，随着实验的精确度要求提高，可以越来越接近这一数值。21*cnjy*com
【解析】　(1)以过氧化氢溶液为原料制 ( http: / / www.21cnjy.com )取氧气为固液常温型，故发生装置选A。氧气密度比空气大，不易溶于水，可以用向上排空气法，也可用排水法收集，但图示向上排空气法有错误，故收集装置只能选E。(2)①集气结束时，D瓶中的氧气的体积分数为40%＋60%×21%＝52.6%。【出处：21教育名师】
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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