考點二氧氣及製取
聚焦考點☆溫習理解
一、氧氣的物理性質
1、色、味、態：通常情況下，是無色無味的氣體；
2、密度：標準狀況下，密度為1.429g/l，密度比空氣的大。（可用向上排空法）
3、溶解性：氧氣不易溶於水。（可用排水法收集），
4、三態變化：降溫後，氧氣可以變為淡藍色的液體，甚至淡藍色雪花狀固體。
二、氧氣的化學性質（比較活潑）
（一）與非金屬（碳、硫、磷）的反應
1、木炭（黑色固體）燃燒
實驗現象：在氧氣中：劇烈燃燒，發出白光，放出熱量，生成一種無色無味氣體，該氣體能使使澄清石灰水變渾濁的氣體；化學方程式 c + o2 co2
2、硫粉（淡黃色）燃燒：
實驗現象：在空氣中：發出淡藍色火焰；放出熱量、生成一種有刺激性氣味的氣體。
在氧氣中: 發出藍紫色的火焰； 放出熱量、生成一種一種有刺激性氣味的氣體。
化學方程式 s + o2 so2
注意：實驗時，要在瓶底裝少量水（作用：吸收二氧化硫，防止汙染空氣）。
3、紅磷（暗紅色固體）的燃燒
實驗現象：在氧氣中：劇烈燃燒，發出白光，放出熱量，生成白煙。
化學方程式：4p + 5o2 2p2o5
注意：五氧化二磷（p2o5）是固體，不是氣體
（二）與金屬（鎂、鐵）的反應
1、鎂帶（銀白色固體）燃燒
實驗現象：在空氣中，劇烈燃燒，發出白光，放出熱量，生成一種白色固體。
化學方程式：2mg + o2 2mgo
2、鐵絲（銀白色固體）燃燒
實驗現象：在氧氣中，劇烈燃燒，火星四射，放出熱量，生成一種黑色固體叫四氧化三鐵 。
化學方程式：3fe + 2o2 fe3o4
注意：集氣瓶底部鋪少量的細沙或加少量的水，防止生成的固體物質濺落瓶底，致使集氣瓶炸裂。鐵絲在空氣中不能燃燒。
（三）其他物質與氧氣的反應
某些物質在一些條件下，與氧氣發生緩慢的氧化反應，稱為緩慢氧化。
緩慢氧化也放熱。如：動植物新陳代謝，金屬的腐蝕 ，食物的腐爛、動植物的呼吸 、農家肥的腐熟等等。
總結：1、氧氣是一種化學性質比較活潑的氣體，在一定的條件下，能與許多物質發生反應並放出大量的熱。在這些反應中，氧氣提供氧，稱為氧化反應。氧氣具有氧化性。
2、物質在氧氣中燃燒程度比空氣中燃燒要劇烈。說明物質燃燒程度，與氧氣的濃度大小成正比；
3、物質燃燒時有的有火焰，有的會發光，有的會冒煙。一般來說，氣體燃燒會有火焰產生；固體直接燃燒，產生光或者火星。生成物有固體時，一般都會產生煙；
4、物質與氧氣反應不一定就是燃燒，如：緩慢氧化。
三、氧氣的用途
（1）供給呼吸：醫療上急救病人，登山、潛水、航空、宇航提供呼吸；
（2）支援燃燒：煉鋼、氣焊與氣接、液氧炸彈、火箭助燃劑
四、氧氣的工業制法（分離液態空氣法）
原理：利用液態氧和液態氮的沸點不同。——是物理變化
五、氧氣的實驗室制法（是化學變化）
1、用高錳酸鉀或氯酸鉀製取氧氣
a、藥品：高錳酸鉀（暗紫色固體）、氯酸鉀（白色固體）與二氧化錳（黑色粉末）
b、原理：
①加熱高錳酸鉀：
化學方程式：2kmno4 k2mno4 + mno2 + o2↑
c、裝置：加熱固體制氣體（與加熱氯酸鉀的為同一類）
d、操作步驟：
① 連線裝置：先下後上，從左到右的順序。
② 檢查裝置的氣密性 ：將導管的一端浸入水槽中，用手緊握試管外壁，若水中導管口有氣泡冒出，證明裝置不漏氣。鬆開手後，導管口出現一段水柱。
③ 裝入藥品：按粉末狀固體取用的方法（藥匙或紙槽）
④ 固定裝置 ：固定試管時，試管口應略向下傾斜，鐵夾應夾在試管的中上部
⑤ 加熱藥品：先使試管均勻受熱，後在固體部位用酒精燈外焰加熱。
⑥ 收集氣體：
a、若用排水法收集氣體，導管略伸進集氣瓶口。當氣泡連續均勻冒出時再收集（因為最早排出的氣體是空氣）；水排完後，應用玻璃片蓋住瓶口，小心地移出水槽，把集氣瓶正在桌面上(因為氧氣密度比空氣大)，防止氣體逸出。
b、若用排空氣法收集氣體，收集時導管應伸入集氣瓶底部（為了排盡瓶內空氣）。
⑦先將導管移出水面
⑧再停止加熱
e、注意事項：
a)試管口要略向下傾斜：防止生成的水回流，使試管底部破裂。藥品應平鋪在試管底部。
b)導管伸入發生裝置內要稍露出橡皮塞：有利於產生的氣體排出。
c)用高錳酸鉀製取氧氣時，試管口塞一團棉花：防止氣流把高錳酸鉀吹進水槽中。
d)排氣法收集氣體時，導氣管要伸入接近集氣瓶底部：有利於集氣瓶內空氣排出，使收集的氣體更純。
e)實驗結束後，先將導氣管移出水面,然後熄滅酒精燈：防止水槽中的水倒流，炸裂試管。
f、檢驗、驗滿
檢驗：用帶火星的木條伸入集氣瓶內，發現木條復燃，說明是氧氣；
驗滿：用帶火星的木條放在集氣瓶口，若木條復燃，證明已滿。
②加熱氯酸鉀（有少量的二氧化錳）：
化學方程式：2kclo3 2kcl + 3o2 ↑
注意：mno2在該反應中是催化劑，起催化作用
2、過氧化氫溶液（俗名：「雙氧水」）製取氧氣
a、藥品：過氧化氫（h2o2）和二氧化錳（黑色粉末 mno2）
b實驗原理：化學方程式： 2h2o2 mno2 2h2o+ o2 ↑
注：mno2在該反應中是催化劑，起催化作用
六、催化劑：
1、 概念：在化學反應中能改變其他物質的反應速率 ，但本身的質量和化學性質在反應前後都不變的物質。
2、 特點：兩不變（質量、化學性質）、一改變（反應速率）
注意：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
③一種催化劑只針對某一反應。不同的反應，催化劑可能不同
④某一反應的催化劑可能不只一種
名師點睛☆典例分類
型別一、氧氣與碳、磷、硫、鐵等物質的反應現象
【例1】【2023年江蘇省南京市】下列物質在氧氣中燃燒，火星四射，有黑色固體生成的是（ ）
a．硫 b．木炭 c．鐵絲 d．紅磷
【答案】c
考點：常見燃燒的現象
【點睛】本題考查氧氣與物質發生反應的現象，在做這類題時要注意實驗現象是看到的生成氣體、產生沉澱、顏色改變、發光、及感受到的吸放熱現象，不能簡單敘述成生成物.
型別二、氧氣性質
【例2】【2023年湖北省襄陽市】「東方之星」沉船事故救援時，潛水員鋼瓶中攜帶的氣體是（ ）
a．水蒸氣 b．二氧化碳 c．氮氣d．氧氣
【答案】d
【解析】
試題分析：潛水員鋼瓶中攜帶的氣體必須具有支援呼吸性質的氧氣，故答案選擇d
考點：氧氣的性質
【點睛】本題考查氧氣的性質，氧氣是一種化學性質比較活潑的氣體，能與許多物質發生反應，物質在空氣中生鏽、變質等情況的發生，大多與空氣中氧氣的氧化性有關.
型別三、氧氣的製取
【例3【2023年四川省成都市】實驗室用氯酸鉀和二氧化錳製取氧氣，有關該實驗的說法錯誤的是（ ）
a．二氧化錳是反應物 b．與高錳酸鉀製取氧氣裝置相同
c．可用向上排空氣法收集 d．可用帶火星的木炭檢驗氧氣
【答案】a
考點：氧氣的製取
【點睛】本題考查氧氣的實驗室製取的實驗操作，排水集氣法收集氧氣時，加熱前要在集氣瓶中裝滿水，已收集較純的氧氣，排空氣法收集氧氣時，導管要伸入到集氣瓶底部，因為氣壓的問題，停止加熱時要先移導管後熄滅酒精燈。
型別四、實驗室製取氧氣裝置
【例4】【2023年四川省樂川市】（4分）下圖是實驗室的部分儀器或實驗裝置，回答有關問題。
ab c de
（1）實驗室要用kclo3和mno2製取氧氣，應選用發生裝置是（填編號若用排水法收集氧氣，收集完畢後，應先再移開酒精燈。
（2）裝滿氧氣的集氣瓶應蓋上玻璃片後填正放或倒放）在桌面上，其驗滿的操作方法是
【答案】（1） a 先撤導氣管 （2） 正放用帶火星的木條靠近集氣瓶口
考點：氣體的製取和淨化
型別五、催化劑及催化作用
【例5】【2023年安徽省】（9分）為比較相同濃度的fecl3溶液和cuso4溶液對h2o2分解的催化效果，某研究小組進行了如下**：
（1）請寫出h2o2分解的化學方程式
【定性**】
（2）如圖甲，可通過觀察來定性比較兩者的催化效果。
【定量**】
（3）如圖乙，實驗前檢查該裝置氣密性的方法是 。要定量比較兩者的催化效果，可測量生成等體積氣體所需的
【深入**】
（4）在fecl3溶液中，究竟是哪種離子起催化作用呢？
猜想1：鐵離子（fe3+）起催化作用； 猜想2起催化作用；
猜想3起催化作用； ……
請設計實驗，驗證猜想1
【答案】（1）2h2o2 2h2o +o2↑；（2）氣泡產生的速度或者觀察反應的劇烈程度（3）用熱毛巾緊緊捂住錐形瓶，看注射器活塞是否有變化，待溫度冷卻到原來的溫度，看活塞是否回到原來的位置，如果回到原來的位置說明氣密性好；時間（4）猜想2：cl-；猜想3：fe3+和cl-；實驗操作：
取同樣的過氧化氫溶液，滴入氯化鈉溶液，實驗現象：反應的速度明顯降低，結論：是鐵離子（fe3+）起催化作用。
考點：實驗方案的設計和評價催化劑的概念
【點睛】本題考查實驗室製取氧氣時二氧化錳的作用，及其裝置的組裝要求，要熟記催化劑的概念，即在化學反應中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不變，要根據題中的敘述看是否符合這個特點.
課時作業☆能力提公升
一、選擇題
1．【2023年內蒙古呼和浩特市】下列操作中，能鑑別空氣、氧氣和氫氣三瓶氣體的是（ ）
a．插入燃著的木條 b．觀察氣體顏色 c．聞氣體的氣味 d．倒入澄清石灰水
【答案】a
【解析】
試題分析：插入燃著的木條在空氣中正常燃燒，在氧氣中燃燒的更旺，在氫氣中會產生藍色火焰，a正確；空氣、氧氣和氫氣均是無色無味氣體，bc錯誤；空氣、氧氣和氫氣均不能使澄清的石灰水變渾濁，d錯誤。故選a。
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