3.掌握实验室制氧气的原理、装置、操作方法；了解氧气的工业制法。
【知识网络】
在通常状况下，氧气是无无味的气体
物理性质 密度比空气大
不易溶于水
清石灰水变浑浊的气体
S+O2 SO2 硫在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫火焰，放出热量，
生成无有刺激性气味的气体
氧气 化学性质 4P+5O22P2O5 红磷在空气中燃烧，放出热量，产生大量的白烟
3Fe+2O2Fe3O4 铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生
成黑固体
2H2O2 2H2O＋O2↑
反应原理 2KMnO4 △ K2MnO4 + MnO2 + O2↑
实验室制法 2KClO3 2KCl+3O2↑
制取装置：①固、固加热型；②固、液常温型
收集装置：①排水法；②向上排空气法
检验方法；将带火星的木条伸入集气瓶中，若木条复燃，证明是氧气
工业制法：①分离液态空气；②膜分离技术
用途：①供给呼吸；②支持燃烧
【考点梳理】
考点一、氧气的性质和用途
1.氧气的物理性质：
（1）通常状况下，是无、无味的气体，可液化和固化。
（2）不易溶于水。
（3）密度比空气略大。
2.氧气的化学性质：
氧气是一种化学性质比较活泼的气体，能与许多物质发生化学反应，在反应中提供氧，具有氧化性，是常用的氧化剂。物质在空气中和在氧气中燃烧现象的比较：
反应物 | 反应现象 | 化学方程式或文字表达式 | |
在空气中 | 在氧气中 | ||
木炭（黑） | 持续红热，放出热量 | 燃烧更旺，发出白光，放出热量，产生的气体使澄清石灰水变浑浊 | C+O2CO2 |
硫（黄） | 发出微弱的淡蓝火焰，放出热量，产生一种有刺激性气味的无气体 | 发出明亮的蓝紫火焰，放出热量，产生一种有刺激性气味的无气体 | S+O2SO2 |
红磷 | 发出黄白的光，放出热量，产生大量白烟 | 发出耀眼白光，放出热量，产生大量白烟 | 4P+5O22P2O5 |
铁丝 | 持续加热发红，离火后变冷（不燃烧） | 剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成黑固体 | 3Fe+ 2O2Fe3O4 |
镁条 | 在空气中即可燃烧，放出大量的热和耀眼的白光，生成白固体 | 在氧气中燃烧更加剧烈，放出大量的热和耀眼的白光，生成白固体 | 2Mg+ O22MgO |
蜡烛 | 产生黄白光焰，放出热量。在火焰上方罩一个干冷的烧杯，烧杯内壁有无液滴产生；迅速把烧杯倒过来，注入少量澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊 | 燃烧更旺，发出白光，放出热量。在火焰上方罩一个干冷的烧杯，烧杯内壁有无液滴产生；迅速把烧杯倒过来，注入少量澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊 | 石蜡＋氧气 二氧化碳＋水 |
3.氧气的用途：
（1）供给呼吸：为病人、登山、潜水、航空和宇航员提供呼吸用的氧气。
（2）支持燃烧：利用可燃物跟氧气反应放出热量，工业上用于炼钢、气焊和气割金属、液氧等。
要点诠释：
1.可燃物能否发生燃烧反应和燃烧的剧烈程度与氧气的浓度有关，氧气的浓度越高，燃烧越剧烈；某些在空气中不能燃烧的物质（如铁丝）在纯氧中可以燃烧。
2.可燃性是物质具有的可以燃烧的性质，所以氧气没有可燃性，只有助燃性，氧气是助燃物，不是可燃物。
3.实验现象与实验结论的区别。“硫燃烧时生成一种带有刺激性气味的气体”描述的是实验现象。“硫燃烧生成二氧化硫”描述的是实验结论。一般说来，描述实验现象时，不能出现生成物的名称。
4.铁与氧气反应分为铁在氧气中剧烈氧化（燃烧）及在空气中缓慢氧化（生锈）两种情况。它们的反应条件不同，反应的剧烈程度不同，产物也不同。
考点二、氧气的实验室制法
1.药品：
（1）氯酸钾和二氧化锰
（2）高锰酸钾
（3）过氧化氢溶液（无液体）、二氧化锰（MnO2,黑固体）
2.反应原理：
（1）2KClO3 2KCl+3O2↑（2）2KMnO4 △ K2MnO氧气的用途4 + MnO2 + O2↑（3）2H2O2 2H2O＋O2↑
3.实验步骤：
（1）氯酸钾或高锰酸钾制氧气
①组装仪器，检查装置的气密性；②装药品；③把试管固定在铁架台上；④点燃酒精灯加热；⑤用排水法收集氧气；⑥把导管移出水面；⑦熄灭酒精灯
（2）过氧化氢制氧气
①组装仪器，检查装置的气密性；②装药品；③用排水法收集氧气
4.实验装置：
（1）发生装置：
适合原理（1）（2） 适合原理（3）
（2）收集装置：
排水集气法（适合不易溶于水的气体） 向上排空气法（适合密度比空气大的气体）
5.收集方法：
（1）排水集气法（氧气不易溶于水）；
（2）向上排空气法（氧气密度比空气略大）。
6.检验方法：将带火星的木条伸入集气瓶中，若木条复燃，证明是氧气。
7.验满方法：
（1）用排水集气法收集氧气时，如果集气瓶口有大量气泡冒出，证明瓶中没有水，即已集满。
（2）用向上排空气法时，将带火星的小木条放在集气瓶口，若木条复燃证明集满。
8.制取装置的选择：
反应物状态和条件 | 装置图 | 实例 |
固固加热型 | 2KClO3 2KCl+3O2↑ 2KMnO4 △ K2MnO4 + MnO2 + O2↑ | |
固液不加热型 | 2H2O2 2H2O＋O2↑ | |
9.收集装置的选择：
向上排空气法：气体的密度比空气大用此法（如氧气、二氧化碳）。
排空气法
向下排空气法：气体的密度比空气小用此法（如氢气）。
排水法：气体不易溶于水或难溶于水用此法（如氧气、氢气、一氧化碳）。
要点诠释：
1.实验室用高锰酸钾或氯酸钾制取氧气的实验操作应注意事项：
（1）试管口应略向下倾斜，防止药品中存在的水分受热后变成水蒸气，到达管口冷却成水滴，再回流到管底，使试管破裂。
（2）伸入试管内的导管应只稍伸出橡皮塞即可，便于气体排出。
（3）如果以高锰酸钾为原料制氧气，试管口应塞一团棉花，防止加热时高锰酸钾粉末进入导管。
（4）如果用氯酸钾为原料制氧气，试管口不能塞棉花。这是因为棉花是易燃物，而氯酸钾又具有强氧化性，放氧速率快，棉花很容易着火燃烧，以至发生爆炸。
（5）用排水法收集氧气，导管口开始有气泡放出时不宜立即收集，而是当气泡连续均匀放出时才能收集，这样收集的氧气会更纯净些。
（6）如果用向上排空气法收集氧气，应该把导管伸到集气瓶底，便于排尽空气。
（7）收集氧气完毕后，应将导管移出水面，再熄灭酒精灯。若先熄灭酒精灯，试管温度会降低，不产生氧气，试管内部压强会变小，水会倒流入试管中，使试管炸裂。
2.在理解催化剂概念时，应注意以下几点：
（1）它能改变（加快或减慢）其他物质的反应速率，不能片面地说加快或减慢。
（2）催化剂只能改变化学反应速率，不能增大或减小生成物的质量。
（3）二氧化锰不是所有反应的催化剂，更不是专做催化剂用的，如用高锰酸钾制氧气时，二氧化锰是生成物。
【典型例题】
类型一、考查氧气的性质和用途
1.物质的性质决定物质的用途。下列因果关系不成立的是（ ）
A．因为磷燃烧能产生白烟，所以可用于制作烟幕弹
B．因为金属钨的熔点高，所以被用来制造灯泡中的灯丝
C．因为氮气化学性质不活泼，所以可用于食品包装袋内防腐
D．因为氧气能支持燃烧，所以可用作燃料
【思路点拨】掌握常见物质的的性质和用途 【答案】D
【解析】磷燃烧产生大量的白烟，可制作烟幕弹；灯泡中的灯丝要耐高温，所以选熔点高的金属钨；食品包装袋内防腐气体的要求是化学性质稳定，所以选氮气；氧气不能燃烧，不能作燃料。
【总结升华】物质的性质决定物质的用途。氧气有助燃性，没有可燃性，两种性质不同。
2.下列物质在氧气或空气中燃烧时，现象描述正确的是（ ）
A．镁条在空气中燃烧，冒出浓烈的黑烟，放出热量，生成黑粉末
B．铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成红粉末
C．木炭在氧气中燃烧，发出白光，放出热量，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体
D．硫在氧气中燃烧，发出微弱的淡蓝火焰，放出热量，产生没有气味的气体
【思路点拨】知道常见物质的燃烧现象。【答案】C
【解析】镁条在空气中燃烧生成白粉末，所以A错；铁丝在氧气中剧烈燃烧，生成黑固体，所以B错；硫在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫火焰，生成有刺激性气味的无气体，所以D错。
【总结升华】该题考查有关氧气性质实验的知识。要求学生必须熟悉这些基本实验，并能规范描述实验现象。
3.请描述下列实验现象。
（1）铁丝在氧气中燃烧 。 剧烈燃烧，火星四射，生成黑固体，放出大量的热
（2）向过氧化氢溶液中加入少量二氧化锰 。迅速冒出气泡
（1）铁丝在氧气中燃烧 。 剧烈燃烧，火星四射，生成黑固体，放出大量的热
（2）向过氧化氢溶液中加入少量二氧化锰 。迅速冒出气泡
（3）向硫酸铜溶液中加入铝片 。
铝片表面会出现红的固体；溶液蓝逐渐变浅直至褪去
（4）向氯化钠溶液中滴加硝酸银溶液 .
【思路点拨】掌握常见的化学反应及其反应现象，描述现象要准确简洁并且要全面。
发布评论