初三化学氧气的制法、燃烧和缓慢氧化知识精讲

初三化学氧气的制法、燃烧和缓慢氧化知识精讲氧气的制法、燃烧和缓慢氧化
一. 氧气的制法：
（一）实验室制法
1. 药品：氯酸钾和二氧化锰，或高锰酸钾
2. 反应原理：
（1）氯酸钾
二氧化锰
加热氯化钾氧气
−→
−−−−−+
（2）高锰酸钾
加热
锰酸钾二氧化锰氧气−→
−−++
3. 发生装置：（根据反应物的状态及反应条件确定）
此反应为加热固体制气体，故选用如下装置：
4. 收集方法：
排水法：（由于氧气不易溶于水）
说明：此方法收集的氧气较纯。

向上排空气法：（由于氧气的密度比空气大）
说明：此方法收集的氧气较干燥。

⎧
⎨
⎪
⎪
⎩
⎪
⎪
5. 检验方法：
验证：用带火星的木条伸入集气瓶中，木条复燃，证明是氧气。

验满：用带火星的木条放入集气瓶口，木条复燃，证明氧气已集满。

⎧
⎨
⎩
说明：掌握制氧气操作步骤及注意事项：
（1）检查装置气密性。

（2）把药品装入试管。

（3）把试管固定在铁架台上
a
b
.
.
试管口略向下倾斜
铁夹夹在试管中上部⎧
⎨
⎩
（4）点燃酒精灯加热（先均匀，后固定）
（5）收集气体
排水法：满水无泡倒立水中，排水集气。

向上排空气法：导气管要接近集气瓶底部。

⎧
⎨
⎩
（6）把导气管移出水面。

（7）熄灭酒精灯。

（二）有关催化剂的知识
（1）催化剂一般应抓住“一变两不变”来理解。

“改变”包括“加快”和“减慢”；“质量和化学性质不变”不能误解为“在反应过程中不变”或“物理性质不变”。

（2）二氧化锰≠催化剂。

如用高锰酸钾制取氧气时，二氧化锰是生成物；用氯酸钾制取氧气时还可以用氧化铁等物质作为催化剂。

（3）催化剂只能改变反应速率，不能增加或减少生成物的质量。

（4）对于一个化学反应，没有催化剂并不意味着该反应不能进行。

（三）氧气工业制法：分离液态空气
原理：空气
降温
加压液态空气
根据沸点不同
蒸发
℃氮气（沸点低先蒸发）
℃氧气（剩余主要为液氧）
−→
−−−−→
−−−−−−
-
-
⎧
⎨
⎩
196
183
（四）可燃物的燃烧、爆炸、缓慢氧化、自燃的区别和联系
应明确：燃烧、爆炸、缓慢氧化和自燃都是氧化反应，在变化过程中都有热量放出。

说明：人们把物质跟氧发生的化学反应叫做氧化反应。

如：（1）C O CO +−→−−22点燃
（2）H CuO Cu H O 22+−→−+∆
1. （2001年市东城区中考题）
某同学加热氯酸钾制取氧气，错把高锰酸钾当作二氧化锰放入氯酸钾内，其结果与只加热氯酸钾相比，正确的是（）
A. 反应速率不变
B. 反应速率加快，生成氧气质量增加
C. 生成氧气质量不变
D. 反应速率加快，生成氧气质量不变
解析：
此题考查实验室制O 2原理，及催化剂的概念。

由于242422KMnO K MnO MnO O ∆−→−++↑，加入高锰酸钾加热，则会产生MnO 2，
MnO 2对KClO 3分解有催化作用，故A 错误。

其中KMnO 4分解也生成了O 2，故C 错，即B 正确，反应速率加快，O 2量增加，D 错误。

答案：B
2. （某某市）被称为“绿色氧化剂”的过氧化氢（H O 22）俗称双氧水，是一种无色液体，常用作无公害的消毒杀菌剂和漂白剂等。

在有少量催化剂（如MnO 2）的条件下，它能迅速分解，生成氧气和水。

请回答下列问题：
（1）过氧化氢发生分解反应的化学方程式是_____________________。

（2）若在实验室用过氧化氢制取氧气，可采用实验室制取___________（选填O 2或CO 2）的反应装置。

（3）怎样鉴别水和双氧水两瓶无色液体（简述实验操作步骤、现象、结论）：
_______________________________________
答案与解析：
（1）2222222H O H O O MnO
−→−−+↑ 解析：其中MnO 2为催化剂。

（2）CO 2
解析：根据反应物的状态和反应条件决定反应装置，此反应属于固、液反应，且不需加热，与实验室制CO 2一致，因此答案为CO 2。

（3）用试管各取少量两种无色液体，分别加入少量MnO 2，有气泡产生的是双氧水，无气泡产生的是水。

（或分别加入有色布条或滴入红墨水，能褪色的是双氧水，不能褪色的是水。

）
例1. 某同学欲寻找氯酸钾分解反应的催化剂，做如下实验：
（1）取少量氯酸钾放在试管里加热，直到熔化后才开始有气泡放出，用带火星的木条插入管口，木条能复燃。

（2）用氯酸钾晶体与高锰酸钾晶体混合后，装入试管中稍稍加热片刻，用带火星的木条插入管口，木条立即复燃。

该同学因此得出结论：高锰酸钾是氯酸钾分解反应的催化剂。

试回答：（1）他的结论是否正确，为什么？如何证明其结论正确与否？
（2）高锰酸钾为什么能加快氯酸钾分解的速率？
解析：
根据已学知识，我们知道：KClO 3中加入KMnO 4受热时发生两个反应：
222342422322KMnO K MnO MnO O KClO MnO KCl O ∆∆
++↑+↑ 稍稍加热，KMnO 4就能分解放出O 2，同时有MnO 2生成，生成的MnO 2又作为KClO 3分解的催化剂。

由于充分反应后KMnO 4已反应完全，生成了K MnO 24，MnO 2与O 2，因此，KMnO 4在化学反应前后其质量和化学性质都已改变，不是催化剂。

答案：（1）不正确，因为他未证明KMnO 4在加热前后，化学性质与质量是否改变。

单独加热KMnO 4能放出O 2，说明KMnO 4不是催化剂。

（2）因为242422KMnO K MnO MnO O ∆++↑。

KMnO 4加入KClO 3中KClO 3分解速率加快的原因是KMnO 4分解的产物之一——MnO 2对KClO 3分解反应有催化作用。

例2. 将高锰酸钾与氯酸钾混合加热一会，得到一种气体后，立即停止加热，此时混合物中的物质有（）
A. 2种
B. 3种
C. 4种
D. 5种
解析：
由于控制反应条件，当得到氧气时即停止加热，说明高锰酸钾和氯酸钾已经发生分解反应，但并没有完全分解。

因此，此时混合物中会有5种物质，即高锰酸钾、氯酸钾、氯化钾、锰酸钾和二氧化锰。

答案：D
1. 下列变化中不属于化学变化的是（）
A. 加热氯酸钾制氧气
B. 加热高锰酸钾制氧气
C. 工业上用分离空气法制氧气
D. 氧气使带火星木条复燃
2. 在“高锰酸钾
加热
锰酸钾二氧化锰氧气
−→
−−++”反应中，二氧化锰是（）
A. 氧化剂
B. 催化剂
C. 反应物
D. 生成物
3. 下列有关催化剂的叙述中，正确的是（）
A. 催化剂能改变其他物质的反应速率
B. 催化剂在反应前后性质和质量均不改变
C. 催化剂只能加快反应速率
D. 在任何反应中二氧化锰都能作催化剂
4. 某气体密度比空气小，难溶于水，收集该气体应采用（）
A. 排水法
B. 向上排空气法
C. 向下排空气法
D. 既可用排水法，又可用向下排空气
5. 下列文字表达式所表示的化学反应均能放出氧气，其中最适合潜水时供氧的反应是（）
A. 过氧化钠二氧化碳碳酸钠氧气
+→+
B. 氯酸钾
二氧化锰
加热
氯化钾氧气−→
−−−−+
C. 水
通电
氢气氧气−→
−−+
D. 高锰酸钾
加热
锰酸钾二氧化锰氧气−→
−−++
6. 根据实验观察分析一下氯酸钾的熔化温度与分解温度之间的关系是（）
A. 熔点高于分解温度
B. 熔点低于分解温度
C. 大致相等
D. 无法判断
7. （2001年某某省竞赛题）实验室制取并用排水法收集氧气主要实验步骤有：（1）装药品，（2）检查装置气密性，（3）加热，（4）将装置固定在铁架台上，（5）熄灭酒精灯，（6）收集气体，（7）将导管移出水槽。

则正确的操作顺序为（）
A. （1）（2）（3）（4）（5）（6）（7）
B. （2）（1）（4）（3）（6）（5）（7）
C. （1）（2）（4）（3）（6）（5）（7）
D. （2）（1）（4）（3）（6）（7）（5）
8. （1998年某某省竞赛题）加热KClO3与MnO2的混合物制取氧气，反应前后MnO2在混合物中的质量分数（a%）随时间变化的图像如图所示，正确的是（）
a%
O 时间
A a%
O 时间
B
a%
O 时间
C
a%
O 时间
D
9. 有一白色固体A和黑色粉末B混合加热后，产生另一种白色固体C和无色、无气味的气体D，D可以使带火星木条复燃，将淡黄色粉末状固体E点燃后放入气体D中，E剧烈燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，生成一种无色的、有刺激性气味的气体F，若把A和B反应后所得固体残渣溶于水后过滤，可以得到原质量相等的B。

A________；B________；C_________；D_________；E_________；F_________。

参考答案
1. C 空气中本来就有氧气。

2. D
3. A
4. D 排水法和排空气法是常见的气体收集方法。

5. A 因为它既生成氧气又消耗二氧化碳。

6. A 如果熔点更低，则先熔化。

7. D 如果先移酒精灯，容易产生倒吸，可能爆裂试管。

8. C 开始时a%>0，排除A、B；混合固体质量因反应减小，故a%会增加。

9. 解析：
D能使带火星木条复燃，D是氧气。

根据燃烧时的现象可确定E是硫磺，则F是二氧化硫。

B经处理后前后质量不变，则B可能是作为催化剂，B是二氧化锰，故A是氯酸钾。

A：氯酸钾，B：二氧化锰，C：氯化钾，D：氧气，E：硫磺，F：二氧化硫。