华师大版科学九上 暑假衔接 第四讲 化合和分解反应及分解法制取氧气 讲义（无答案）

第四讲 化合和分解反应及分解法制取氧气
一、基础知识讲解
知识点1：化合反应和分解反应
①化合反应：两种或两种以上的物质反应生成另一种物质，这样的反应称为化合反应。化合反应
常伴随着发光发热等放出能量的现象。
由氧元素和另一种非金属元素组成的化合物称为非金属氧化物；由氧元素和一种金属元素组成的
化合物称为金属氧化物。
②分解反应：由一种物质生成两种或两种以上其他物质的反应，称为分解反应。分解反应通常需要
提供一定条件。
知识点2：氧气的制取
氧气的工业制法
原理：利用液氧和液氮的沸点不同进行分离，属于物理变化。
氧气的实验室制法
二氧化锰
过氧化氢 水+氧气
二氧化锰
氯酸钾 氯化钾+氧气
加热
高锰酸钾 锰酸钾+二氧化锰+氧气
分解过氧化氢溶液制取氧气
反应原理：2H2O22H2O+O2↑
（2）实验装置
①发生装置：由于反应物是固体和液体，反应不需要加热，所以选择固液混合在常温下制取气体的装置。
②收集装置：
由于氧气不易溶于水，且不与水发生化学反应，所以可以选择排水法收集气体的装置。
由于氧气的密度比空气大，且不与空气中的成分发生化学反应，可以选择向上排空气法收集气体的装置。
③验满：（用排水法收集）如果集气瓶口有气泡出现，说明气体收集满了。
（用向上排空气法收集）将带火星的木条放在集气瓶口，如果木条复燃，说明氧气收集满了。
④检验：将带火星的木条伸入到集气瓶内，如果带火星的木条复燃，说明是氧气。
不能用加热过氧化氢溶液的方法制取氧气！因为加热过氧化氢溶液时，过氧化氢分解产生的氧气和水蒸气一起逸出，水蒸气的干扰会使带火星的木条不能复燃。
分解过氧化氢制氧气（H2O2）的反应中二氧化锰的作用：催化剂
概念：在化学反应中,能改变其他物质的化学反应的速率，而本身的质量和化学性质, 在反应前后都没有变化的物质叫催化剂（又叫触媒）。
简称:一变二不变
①“一变”：改变其他物质的化学反应速率。(注意：改变:可以是加快、也可以是减慢)
②“二不变”：本身的质量和化学性质都没有改变。
（3）概念理解
①、催化剂不是反应物，也不是生成物，只是反应 条件。
②、催化剂不能使生成物质量增加。
③、催化剂的物理性质在反应前后可能改变。
④、催化剂是针对具体反应而言的，不是对所有反应都起作用。
加热高锰酸钾制取氧气
（1）反应原理：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
文字表达式： 高锰酸钾 锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气
（2）制取装置
①发生装置：由于反应物是固体，反应需要加热，所以选择加热固体制备气体的装置。
②收集装置：
由于氧气不易溶于水，且不与水发生化学反应，可选择排水法收集气体的装置。
由于氧气的密度比空气大，且不与空气中的成分发生化学反应，选择向上排空气法的装置。
（3）实验步骤：
按要求连接仪器
① 查：检查装置的气密性。
② 装：将高锰酸钾装入干燥的试管，并在试管口放一团棉花，并用带导管的橡皮塞塞紧试管。
③ 定：将试管固定在铁架台上。
④ 点：点燃酒精灯，试管均匀受热后，就使酒精灯固定在试管底部加热。
⑤ 收：根据所选的收集装置来确定气体的收集方法。
⑥ 移：把导管移出水槽。
⑦ 熄：熄灭酒精灯。
（4）验满：（用排水法收集）如果集气瓶口有气泡出现，说明气体收集满了。
（用向上排空气法收集）将带火星的木条放在集气瓶口，如果木条复燃，说明氧气收集满了。
（5）检验：将带火星的木条伸入到集气瓶内，如果带火星的木条复燃，说明是氧气。
（6）注意事项：
试管口要略微向下倾斜：防止冷凝水倒流至试管底部,炸裂试管。
导气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。
加热高锰酸钾时，试管口要放一团棉花，防止高锰酸钾被吹入导管，使导管堵塞。
棉花不要离高锰酸钾太近，否则会导致发生装置爆炸。
排气法收集气体时，导气管要伸入到接近集气瓶底部，原因：有利于集气瓶内空气排出，使收集的气体更纯
停止反应时，应先把导管从水槽中移出，再熄灭酒精灯，防止水槽中的水被倒吸入热的试管中，使试管炸裂。
等有连续的气泡产生时再收集。原因：刚加热时产生的气泡中混有空气,这时的气体不纯。
排水法收集时，等瓶子里的水排完以后，在水面下用玻璃片盖住瓶口。小心地把瓶子移出水槽，正放在桌子上。玻璃片磨沙面靠瓶口（氧气密度比空气略大。）
加热氯酸钾制取氧气
反应原理：2KClO32KCl+3O2↑
发生装置和收集装置：和加热高锰酸钾制取氧气的装置相同。
验满：（用排水法收集）如果集气瓶口有气泡出现，说明气体收集满了。
（用向上排空气法收集）将带火星的木条放在集气瓶口，如带火星的木条复燃，说明氧气收集满。
检验：将带火星的木条伸入到集气瓶内，如果带火星的木条复燃，说明是氧气。
二、例题与练习
例1.“绿色化学”要求工业生产尽可能不产生废物，实现“废物零排放”。下列反应类型最容易实现“零排放”的是（ ）
A. 化合反应 B. 置换反应 C. 分解反应 D. 复分解反应
练习1. 下列反应中属于分解反应的是( ) （多选）
A、氧化汞 → 汞 ＋ 氧气 B、碱式碳酸铜 → 氧化铜 ＋ 水 ＋ 二氧化碳
C、铁＋硫酸铜 → 硫酸亚铁 ＋ 铜 D、蜡烛＋氧气 → 水 ＋ 二氧化碳
例2．一氧化氮（NO）在常温下是一种无色气体，难溶于水，密度比空气略大，能跟空气中的氧气迅速发生化学反应生成红棕色的二氧化氮（NO2）气体。实验室要收集一瓶一氧化氮气体，应采用的方法是（ ）
A、用排水法 B、用向上排空气法
C、用排水法或向上排空气法 D、用向下排空气法
练习2. 乙炔又称电石气，是一种无色、无味、密度比空气略小，不溶于水的气体；工业上常用它燃烧产生的高温来切割和焊接金属；实验室用电石（固体）与水反应制取乙炔。你认为制取乙炔应选择的发生装置是 收集装置是 。
例3.实验室制取气体所需的装置如下图所示。
（1）实验仪器a的名称是______________。
（2）用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气的化学方程式为_________。用高锰酸钾制取氧气时，所选用的发生装置为____________（填字母序号）。
练习3.下图是化学实验室中常用的装置示意图，请按要求回答有关问题。
（3）若将A与C相连，用加热高锰酸钾固体制取并收集氧气，涉及到的主要实验操作有a.检查装置的气密性；b.装药品并在试管口放一团棉花；c.固定试管，用集气瓶集满水,倒立在盛水的水槽中；d.将导管从水槽中取出；e.加热，收集氧气；f.停止加热。则正确的操作顺序是 。
玻璃管
三、当堂检测
用推拉注射器活塞的方法可以检查下图装置的气密性。当缓缓
推进活塞时，如果装置气密性良好，能观察到的现象是
A. 试管内液面明显上升 B. 有液体进入注射器内
C. 左侧玻璃管内液面上升 D. 左侧玻璃导管口产生气泡
2.质量相等的两份药品a和b，a是混有少量二氧化锰的氯酸钾，b是纯净的氯酸钾，将药品分别加热，则收集到氧气的质量随反应时间变化的图象如下，其中正确的是
3.下列变化属于分解反应的是（ ）
A、从空气中分离出氧气和氮气 B、加热高锰酸钾制取氧气
C、红磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷 D、蜡烛在氧气中燃烧生成二氧化碳和水
4. 下列说法中正确的是（ ）
　　A．食盐与水混合得到食盐水，属于化合反应　 B．有氧气参加的反应一定是化合反应
　　C．氧气具有助燃性，因此氧气能用作燃料　 D．分解反应一定是化学变化
5.为寻找常温下能加速过氧化氢分解的物质，并通过实验比较它们的效果，设计了下图所示的实验，在四组对比实验中，效果较差的是
第一组 第二组 第三组 第四组
A. 第一组同时实验，观察比较反应过程中两个气球体积的变化
B. 第二组同时实验，观察比较反应过程中两者产生气泡的快慢
C. 第三组分两次实验，看木条是否能复燃
D. 第四组分两次实验，比较收集一定体积的气体所需要的时间
a
b
6.根据下图回答问题。
A B C D E
（1）写出标有序号仪器的名称：a ，b 。
（2）实验室用高锰酸钾制取氧气应选用的装置是 （填装置下方的字母序号），该化学反应的文字表达式为 ，检验氧气是否收集满的方法是 。
（3）若用C装置制取氧气，则试管中应盛放的药品是 。
（4）图中D、E是收集到的两瓶氧气，若进行铁丝在氧气中燃烧的实验，应选用的一瓶是 （填装置下方的字母序号）。实验中可观察到铁丝剧烈燃烧， 。
7. 过氧化氢在二氧化锰的作用下可分解产生氧气。科学探究是一个奇妙的过程，请你一起参与实验探究，并填写下列空白。
（1）提出问题：小松同学用“双氧水”（过氧化氢溶液）清洗伤口时，不小心将过氧化氢溶液滴到水泥板上，发现有大量气泡产生。小松想水泥块是否可作过氧化氢分解的催化剂呢？于是他到附近建筑工地取回一些小水泥块，并用蒸馏水浸泡、冲洗、干燥。
（2）猜想：水泥块可以作过氧化氢分解的催化剂。
（3）实验验证
实验步骤
实验现象
实验结论
实验一
——
木条不复燃
常温下过氧化氢不分解
实验二
在装有过氧化氢溶液的试管中加入水泥块，然后将带火星的木条伸入试管中
木条复燃
——
（4）结论：水泥块能加快过氧化氢分解的速率，故水泥块可以作过氧化氢分解的催化剂。
（5）讨论与反思：小芳认为：仅凭上述两个实验还不能证明水泥块可以作过氧化氢分解反应的催化剂，她觉得需要增加一个探究实验：探究____________________。
实验步骤：①准确称量水泥块的质量；②完成实验二；③待反应结束，将实验二中试管里的物质进行过滤，洗涤，____________________，____________________；④对比反应前后水泥块的质量。
分析：如果水泥块在反应前后的质量保持不变，则说明水泥块可以作过氧化氢分解的催化剂。
（6）但小华认为，要证明小松的猜想，小芳的补充实验还是不够，还需要再补充一个实验：探究________________________________________。
四、课后作业
1.工业上利用分离液态空气法制氧气的依据是（ ）
A、氧气与氮气的化学性质不同 B、氧气和氮气在水中的溶解性不同
C、氧气与氮气的密度不同 D、氧气与氮气的沸点不同
2.下列反应中，其中一种反应类型与另外三种不同的是（ ）
A、硫+ 氧气 点燃 二氧化硫 B、镁+ 氧气 点燃 氧化镁
C、水 通电 氢气+ 氧气 D、氧化钠+水==氢氧化钠
3.将一根燃着的木条置于盛有液态空气的敞口容器上方时，观察到的现象是
A、熄灭 B、燃烧得更旺 C、无明显变化 D、先燃烧更旺后熄灭
4.下列操作中能鉴别空气、氧气和氢气3瓶气体的是（ ）
A.观察气体颜色 B.插入燃着的木条
C.闻气体的气味 D.倒入澄清的石灰水
5.列装置操作图不能用于检查气密性的是（ ）
下列有关催化剂的说法中错误的是(???)?????
催化剂就是二氧化锰?????
B.催化剂能改变其他物质的化学反应速度??
C.在化学反应前后催化剂的质量没有改变
D.在化学反应前后催化剂的化学性质没有改变??
7．根据下列实验装置图，回答问题。
　　
　　　　　A　　 　　B　　 C　 　 　 D　 　　 E　　 　 F　
（1）A装置中，仪器a的名称是___________。
（2）A装置可以制备的一种气体是___________，试管口放一小团棉花的作用是____，制取该气体的化学方程式是___________，检查装置气密性的方法是______。
可用E装置收集该气体，其原因是______，还可以用于收集该气体的装置是_____（填字母序号，下同）。
（3）用B装置制备氧气的化学方程式是___________，选择此装置的理由是_____。
（4）现有如下资料：
　　① 制取NO2的反应原理：Cu+4HNO3(浓) ＝ Cu(NO3)2+2NO2↑ +2H2O
　　② 通常状况下，NO2是一种密度比空气大的有毒气体，能与水发生反应。
　　制取NO2气体应选用的发生装置是_____，收集装置是_____。