化學人教版九上考點突破練：2.3 制取氧氣

2.3\o"2.3制取氧氣"制取氧氣考點1氧氣的工業(yè)制法1、分離液態(tài)空氣法原理：利用液態(tài)氧氣和液態(tài)氮氣的沸點不同?！俏锢碜兓唧w過程:首先將空氣凈化除去雜質等，然后在高壓低溫的條件下，使空氣液化，控制溫度蒸發(fā)液態(tài)氮氣，沸點較低的氮氣先蒸發(fā)出來，余下的便是沸點較高的淡藍色液態(tài)氧氣，將其加壓貯存在鋼瓶中備用即可2、膜分離技術（物理變化）：指在分子水平上不同粒徑分子的混合物在通過\t"/item/%E8%86%9C%E5%88%86%E7%A6%BB%E6%8A%80%E6%9C%AF/_blank"半透膜時，實現選擇性分離的技術?！镜淅?】下列有關工業(yè)上制取氧氣的說法中正確的是（）A．分離液態(tài)空氣制取氧氣屬于分解反應 B．分離液態(tài)空氣制取氧氣的過程中發(fā)生物理變化 C．液氧是無色的 D．分離液態(tài)空氣所得的氧氣貯存在銀灰色鋼瓶中【答案】B?！窘馕觥緼、分離液態(tài)空氣制取氧氣是利用氧氣和氮氣沸點的不同，該過程中沒有生成新的物質，是物理變化，故A錯誤；B、根據A的解答可以知道，分離液態(tài)空氣制取氧氣的過程中發(fā)生物理變化，故B正確；C、液氧是淡藍色的，不是無色，故C錯誤；D、分離液態(tài)空氣所得的氧氣貯存在藍色鋼瓶中，故D錯誤；故選：B。【典例2】如圖為工業(yè)制取氧氣的部分流程示意圖，請根據圖示回答相關問題：（1）潔凈的空氣屬于混合物（填“混合物”或“純凈物”），其中含量最多的物質是氮氣。（2）液態(tài)空氣在空氣分餾塔中蒸發(fā)可分離出氧氣和氮氣，原理是利用氮氣和氧氣的沸點（填“密度”或“沸點”）不同而將氮氣和氧氣分離。（3）當打開一個裝有液態(tài)空氣的容器蓋，并將一根燃著的木條置于容器口上方，觀察到的現象是木條熄滅。【答案】混合物；氮氣；沸點；木條熄滅?！窘馕觥浚?）潔凈的空氣是由氮氣、氧氣、稀有氣體等多種物質組成的，屬于混合物，其中含量最多的物質是氮氣，約占空氣體積的78%；故答案為：混合物；氮氣；（2）液態(tài)空氣在空氣分餾塔中蒸發(fā)可分離出氧氣和氮氣，原理是利用氮氣和氧氣的沸點不同而將氮氣和氧氣分離；故答案為：沸點；（3）液氮的沸點低于液氧的沸點，當打開一個裝有液態(tài)空氣的容器蓋，液氮首先汽化，氮氣不燃燒、也不支持燃燒，將一根燃著的木條置于容器口上方，觀察到的現象是木條熄滅；故答案為：木條熄滅。【變式訓練1】下列關于空氣的說法中，不正確的是（）A．工業(yè)上采用分離液態(tài)空氣法獲得氧氣，利用了空氣中各物質的沸點不同的性質 B．二氧化碳的存在使正常的雨水呈酸性，但造成酸雨的主要物質是二氧化硫、二氧化氮等 C．法國化學家拉瓦錫用定量的方法證明了空氣中氧氣質量約占空氣質量的21% D．稀有氣體在通電時能發(fā)出不同顏色的光，可用于制作各種電光【答案】C。【解析】A、工業(yè)上用分離液態(tài)空氣法制氧氣，是利用了氮氣和氧氣的沸點不同，故選項說法正確。B、二氧化碳的存在使正常的雨水呈酸性，但其溶液的pH＜5.6，不屬于酸雨，造成酸雨的主要物質是二氧化硫、二氧化氮等，故選項說法正確。C、空氣成分按體積分數計算，氧氣約占21%，故選項說法錯誤。D、稀有氣體在通電時能發(fā)出不同顏色的光，可用于制作各種電光，故選項說法正確。故選：C?！咀兪接柧?】工業(yè)制取氧氣主要有下列步驟。將經過除塵、除二氧化碳、除水的空氣進行下列操作：（1）工業(yè)制氧氣屬于物理變化；（2）從步驟②可以得出氮氣的沸點比氧氣的沸點低（填“高”或“低”）；（3）步驟②剩余液體為有色（填“有色”或“無色”）；（4）儲存在藍色鋼瓶里的“工業(yè)液氧”是混合物（填“純凈物”或“混合物”）；（5）用點燃的木條可以區(qū)分空氣、“工業(yè)液氧”和二氧化碳；（6）為紀念人類成功攀登珠穆朗瑪峰50周年，中國登山協會業(yè)余登山隊2003年5月21日再次登頂成功。登山隊必備的物品之一是氧氣瓶，此時氧氣的作用是供給呼吸。氧氣與體內的葡萄糖發(fā)生反應，提供人體活動所需的能量，并生成二氧化碳和水，寫出該反應的文字表達式葡萄糖+氧氣水+二氧化碳?！敬鸢浮浚?）物理；（2）低；（3）有色；（4）混合物；（5）點燃的木條；（6）供給呼吸；葡萄糖+氧氣水+二氧化碳?！窘馕觥浚?）工業(yè)制氧氣沒有新物質的生成，屬于物理變化；（2）從步驟②可以看出，液氮首先氣化，所以可得出氮氣的沸點比氧氣的沸點低；（3）氮氣與氧氣的沸點不同，氮氣沸點低，先汽化，因此，剩余的液體主要是液氧，液氧是淡藍色的；（4）儲存在藍色鋼瓶里的“工業(yè)液氧”中含有氧氣、稀有氣體等多種物質，屬于混合物；（5）氧氣具有助燃性，二氧化碳不燃燒也不支持燃燒，所以可以用燃著的木條區(qū)分空氣、“工業(yè)液氧”和二氧化碳，木條燃燒更旺盛的是“工業(yè)液氧”，木條立即熄滅的是二氧化碳，木條燃燒無明顯變化的則是空氣；（6）登山隊必備的物品之一是氧氣瓶，此時氧氣的作用是供給呼吸；葡萄糖和氧氣在酶的作用下生成水和二氧化碳，反應的文字表達式為：葡萄糖+氧氣水+二氧化碳。故答案為：（1）物理；（2）低；（3）有色；（4）混合物；（5）點燃的木條；（6）供給呼吸；葡萄糖+氧氣水+二氧化碳。【變式訓練3】請回答下列與空氣有關的問題：（1）工業(yè)上利用液態(tài)氮和液態(tài)氧的沸點不同，分離液態(tài)空氣獲得氧氣；（2）從空氣中分離出來的氮氣能做保護氣，體現了氮氣的穩(wěn)定性；（3）將澄清的石灰水放置在空氣中一段時間后，發(fā)現澄清的石灰水表面有一層白膜，這說明空氣中含有CO2?！敬鸢浮糠悬c；穩(wěn)定；CO2?！窘馕觥浚?）工業(yè)上利用液態(tài)氮和液態(tài)氧的沸點不同，分離液態(tài)空氣獲得氧氣；故答案為：沸點；（2）從空氣中分離出來的氮氣能做保護氣，體現了氮氣的穩(wěn)定性；故答案為：穩(wěn)定；（3）二氧化碳與氫氧化鈣反應生成碳酸鈣白色沉淀和水，將澄清的石灰水放置在空氣中一段時間后，發(fā)現澄清的石灰水表面有一層白膜，這說明空氣中含有二氧化碳；故答案為：CO2?？键c2催化劑的特點與催化作用1、催化劑概念：在化學反應中能改變其他物質的反應速率，但本身的化學性質和質量在反應前后不變的物質。2、催化劑的特點概括起來說有三個：1．“一變，兩不變”，即能改變化學反應的速率（加快或減慢），本身的質量和化學性質不變。2．“針對性”，即催化劑針對某個化學反應來說，才有意義。例如，不能籠統(tǒng)地說：二氧化錳是催化劑，或者催化劑是二氧化錳等；而應該表達為：二氧化錳是過氧化氫（或氯酸鉀）分解的催化劑。3．“多樣性”，即某個化學反應的催化劑可能有多種。例如，在過氧化氫分解的反應中，二氧化錳、紅磚粉末、土豆片、沸石、硫酸銅溶液等都可作催化劑。而催化作用是指催化劑在化學反應中所起作用（即能改變化學反應的速率）。它包括加快和減慢化學反應的速率兩種情況。3、理解：①催化劑不能改變生成物的質量②催化劑不是反應物也不是生成物（寫在反應條件上）③一種催化劑只針對某一反應，不同的反應，催化劑可能相同，某一反應的催化劑可能不只一種4、證明某物質是催化劑（同時滿足即為催化劑）：①證明是否改變反應速率：相同條件下，加或者不加藥品對比實驗；②證明質量是否改變：實驗前稱量一次，實驗后分離出來再稱量一次；③證明化學性質是否改變：將分離出來的物質再進行實驗①的操作，觀察是否還能改變反應速率。5、拓展：影響某反應的反應速率的因素反應物濃度、反應溫度、反應物接觸面積、是否有催化劑、催化劑種類、催化劑質量等等?！镜淅?】加熱一定量氯酸鉀和二氧化錳混合物制取氧氣．下列是有關反應關系坐標圖，其中合理的是（）A．B． C．D．【答案】C?！窘馕觥緼、二氧化錳在氯酸鉀制取氧氣的反應中做催化劑，質量不變，故圖象不正確；B、根據用加熱氯酸鉀和二氧化錳混合物的方法在實驗室制取氧氣的化學方程式和生成物的質量比可知，生成氯化鉀的質量＞生成氧氣的質量；反應完全后，氯化鉀和氧氣的質量都不再增加，但一開始氧氣的質量為0，B不正確；C、根據用加熱氯酸鉀和二氧化錳混合物的方法，氯化鉀和氧氣的質量都不再增加，氯酸鉀的質量變?yōu)?，故圖象C正確；D、根據用加熱氯酸鉀和二氧化錳混合物的方法在實驗室制取氧氣的化學方程式和生成物的質量比可知，生成氯化鉀的質量、生成氧氣的質量同時到達拐點，故圖象不正確；故選：C?！镜淅?】分析下列做法對實驗產生的影響或原因（假定實驗中其他操作均正確）。（1）用銅絲測定空氣中氧氣的體積分數時，所用銅絲的量不足，測得的氧氣的體積分數偏?。ㄌ睢捌蟆薄安蛔儭薄捌　保＃?）用二氧化錳和一定量的過氧化氫溶液制取氧氣時，所用二氧化錳的量偏多，制得氧氣的質量不變（填“偏大”“不變”“偏小”）。（3）做鐵絲在氧氣中燃燒的實驗時，瓶內沒有留水或一層細沙，后果是炸裂集氣瓶?！敬鸢浮坎蛔?炸裂集氣瓶?！窘馕觥浚?）用銅絲測定空氣中氧氣的體積分數時，所用銅絲的量不足，導致氧氣不能完全反應，測得的氧氣的體積分數偏小。故填：偏小。（2）用二氧化錳和一定量的過氧化氫溶液制取氧氣時，所用二氧化錳的量偏多，制得氧氣的質量不變，是因為二氧化錳是催化劑，能夠改變反應速率，不能改變生成物質量。故填：不變。（3）做鐵絲在氧氣中燃燒的實驗時，瓶內沒有留水或一層細沙，后果是炸裂集氣瓶，是因為鐵燃燒形成的高溫熔融物濺落，導致集氣瓶受熱不均，容易炸裂。故填：炸裂集氣瓶?！镜淅?】氧氣是一種重要的氣體。小穎在試管中加入5mL5%過氧化氫溶液，再依次進行實驗：①插入帶有火星的木條；②加入少量二氧化錳；③插入帶有火星的木條。（1）當出現帶有火星的木條復燃（填現象）時，說明試管中有大量氧氣產生。（2）實驗產生氧氣的文字表達式為過氧化氫水+氧氣，該反應屬于分解反應（填基本反應類型）?！敬鸢浮繌腿?過氧化氫水+氧氣；分解反應?！窘馕觥浚?）當出現帶有火星的木條復燃時，說明試管中有大量氧氣產生。故填：復燃。（2）實驗產生氧氣的文字表達式為：過氧化氫水+氧氣，該反應屬于分解反應。故填：過氧化氫水+氧氣；分解反應?！咀兪接柧?】下列關于催化劑的敘述中，正確的是（）A．催化劑都能加快其他物質的化學反應速率 B．催化劑本身的質量和性質在反應前后不變 C．不使用二氧化錳做催化劑，氯酸鉀受熱不會分解 D．二氧化錳在對一定量的氯酸鉀起催化作用以后，仍能用作其他的氯酸鉀分解反應的催化劑【答案】D?！窘馕觥緼、根據催化劑的定義可知，催化劑能改變其他物質的化學反應速率，不只是加快，故A錯誤；B、催化劑在化學反應前后，本身的質量和化學性質不變，但物理性質可能改變，故B錯誤；C、二氧化錳只是使氯酸鉀較快的放出氧氣，沒有二氧化錳，加熱氯酸鉀也會放出氧氣，只是速度較慢而已，故C錯誤；D、催化劑在化學反應前后，本身的質量和化學性質不變，所以二氧化錳在對一定量的氯酸鉀起催化作用以后，仍能用作其他的氯酸鉀分解反應的催化劑，故D正確。故選：D?！咀兪接柧?】氧氣是一種重要的氣體。小林在試管中加入5mL5%過氧化氫溶液，再依次進行實驗：①插入帶有火星的木條；②加入少量二氧化錳；③插入帶有火星的木條。（1）當出現帶有火星的木條復燃的現象時，說明試管中有大量氧氣產生。（2）實驗中二氧化錳做的是催化劑。【答案】復燃;催化劑。【解析】（1）氧氣具有助燃性，當出現帶有火星的木條復燃的現象時，說明試管中有大量氧氣產生，故答案為：復燃。（2）二氧化錳的作用是催化作用，做催化劑，故答案為：催化劑。考點3分解反應基本反應類型①化合反應：由兩種或兩種以上的物質生成另一種物質的反應。（“多變一”）②分解反應：由一種反應物生成兩種或兩種以上其他物質的反應。（“一變多”）。【典例6】下列化學反應中既不是化合反應也不是分解反應的是（）A．碳+氧氣二氧化碳 B．氫氧化鈉+鹽酸→氯化鈉+水 C．高錳酸鉀錳酸鉀+二氧化錳+氧氣 D．鎂+氧氣氧化鎂【答案】B?！窘馕觥緼、碳+氧氣二氧化碳，該反應符合“多變一”的特征，屬于化合反應，故選項錯誤。B、氫氧化鈉+鹽酸→氯化鈉+水，該反應不符合“多變一”的特征，也不符合“一變多”的特征，既不是化合反應也不是分解反應，故選項正確。C、高錳酸鉀錳酸鉀+二氧化錳+氧氣，該反應符合“一變多”的特征，屬于分解反應，故選項錯誤。D、鎂+氧氣氧化鎂，該反應符合“多變一”的特征，屬于化合反應，故選項錯誤。故選：B。【典例7】下列裝置可用于實驗室制取氣體。（1）用高錳酸鉀制取氧氣的符號表達式為KMnO4K2MnO4+MnO2+O2，該反應屬于分解（填“化合”或“分解”）反應。（2）用高錳酸鉀制取氧氣，應選用的發(fā)生裝置和收集裝置為AD（填序號）?！敬鸢浮浚?）KMnO4K2MnO4+MnO2+O2；分解；（2）AD?！窘馕觥浚?）高錳酸鉀在加熱條件下反應生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，符號表達式為KMnO4K2MnO4+MnO2+O2；該反應反應物是一種，生成物是三種，符號一變多的特點，屬于分解反應；（2）實驗室用高錳酸鉀制取氧氣時，該反應屬于固體加熱型，適合用裝置A作發(fā)生裝置；氧氣不易溶于水，可用排水法收集，氧氣密度比空氣略大，可用向上排空氣法收集，故選D收集。故答案為：（1）KMnO4K2MnO4+MnO2+O2；分解；（2）AD?！咀兪接柧?】下列實驗現象描述及所屬反應類型正確的是（）A．木炭在氧氣中燃燒發(fā)出白光，是氧化反應 B．硫在氧氣中燃燒發(fā)出微弱的淡藍色火焰，是化合反應 C．紅磷在氧氣中燃燒產生大量的白色煙霧，是分解反應 D．細鐵絲在空氣中燃燒，火星四射，生成四氧化三鐵，是化合反應【答案】A。【解析】A、木炭在氧氣中燃燒，發(fā)出白光，該反應是物質與氧氣發(fā)生的反應，屬于氧化反應，故選項說法正確．B、硫在氧氣中燃燒，發(fā)出明亮的藍紫色火焰，故選項說法錯誤．C、紅磷在氧氣中燃燒，產生大量的白煙，而不是白色煙霧，其反應屬于化合反應，故選項說法錯誤．D、鐵絲在空氣中只能燒至發(fā)紅，不會劇烈燃燒