知识点包——氯酸钾制取氧气

一、知识点名称——氯酸钾制取氧气
二、知识点详解
一般在实验室里，常采用加热氯酸钾的方法制取氧气。

用文字表达式表示为：
氯酸钾
氯化钾+氧气。

用化学方程式表示为：
发生装置为“固体加热型”；收集装置分为“排水法”和“向上排空气法”两种装置．具体如图所示：
另外，还需要注意的有：
1．在“固体加热型”的装置中，管口应略向下倾斜，铁夹应夹在试管的中上部，应用酒精灯的外焰加热；为了便于氧气的导出，试管内的导管不能伸的太长，刚露出橡皮塞即可．2．用排水法收集氧气时，要先将集气瓶装满水，倒立于水槽中，瓶底不能有气泡；当气泡连续、均匀冒出时，再把导管口放在瓶口内开始收集；导管口一开始冒气泡时，不宜立即收集，因为此时的氧气中混有空气．当瓶内收集满氧气（瓶内的水全部排净）时，要在水下用毛玻璃片盖好后取出；将集气瓶正放在桌面上备用即可．
3．用向上排空气法收集氧气时，一定要将导管伸到集气瓶的底部，并且收集的时间要稍微延长一点（以防瓶内的空气排不干净），还要注意用毛玻璃片盖住一半瓶口（以防密度更大的气体进入瓶内）；否则，会使收集的氧气的纯度不高．不过，这样收集的氧气的纯度确实
不如用排水法收集的高，但是比较干燥．
三、强化训练
【典型例题】
实验室制取氧气，既可采用分解过氧化氢的方法，也可采用分解氯酸钾的方法。

这两种方法的共同点是（）
A．反应都不需要加热
B．都需要检查装置气密性
C．均可用二氧化锰作催化剂
D．都是分解反应
【答案】BCD
【解析】
A、氯酸钾需要进行加热才能分解、过氧化氢可以在常温下分解而不需加热，故错误；
B、制取气体首先要检查装置的气密性，故正确；
C、采用MnO2均可改变其反应速率，二氧化锰可催化过氧化氢和氯酸钾的分解，加快分解速率，故正确；
D、过氧化氢可以在常温下分解生成氧气，氯酸钾在二氧化锰催化作用下加热分解生成氧气，都是分解反应，故正确。

故选：BCD。

【解题方法点拨】
解答这类题目时，首先要熟记实验室制取氧气的反应原理（即实验室制取氧气的文字表达式和化学方程式），各物质的颜色、状态，反应的条件、类型，以及实验室制取氧气的反应原理和发生装置的相互联系；并且，一定要理解催化剂的概念、催化作用等等；然后根据所给的问题情景及相关信息，结合所学的相关知识和技能，联系起来细心地探究、推理后，按照题目要求进行选择或解答即可。

【变式训练】
1、关于用氯酸钾制氧气，下列说法正确的是（）
A．必须使用二氧化锰作催化剂，否则制不出氧气
B．二氧化锰在反应前后质量和性质不变
C．加大二氧化锰的用量，可以增加氧气的量
D．用适量高锰酸钾代替二氧化锰，可加快反应速率
【答案】D
【解析】
A、催化剂只是改变了氯酸钾分解的速率，如果没有催化剂，反应速率会变慢，但仍然会产生氧气，故A错误；
B、二氧化锰作为氯酸钾分解的催化剂，在反应前后其质量和化学性质没有发生改变，而物理性质有可能会变，故B错误；
C、二氧化锰只是改变了氯酸钾分解的速率，不会影响产生氧气的质量，产生氧气的质量取决于反应的氯酸钾的质量，故C错误；
D、高锰酸钾受热容易分解，生成锰酸钾、二氧化锰、氧气，产生的二氧化锰可以作氯酸钾分解的催化剂加快反应速率，故D正确；
故选：D。

2、加热混有二氧化锰的氯酸钾固体制氧气时，如图表示，某变量y随时间的变化趋势，y表示的是（）
A．生成氧气的质量
B．固体中氧元素的质量
C．固体中氯元素的质量分数
D．固体中二氧化锰的质量分数
【答案】B
【解析】
A、生成氧气的质量不断增加，不符合该图象；故错误；
B、固体中的氧元素质量逐渐减小，然后不变，故正确；
C．固体质量逐渐减小，氯元素的质量分数逐渐增加，然后不变，故错误。

D、氯酸钾在二氧化锰的催化作用下在加热条件下生成氯化钾和氧气，反应后氧气逸出，固体质量逐渐减少，二氧化锰作催化剂，反应前后质量不变，固体中二氧化锰的质量分数增大，与图象不对应，故错误。

故选：B。

【通关测试】
1、下列关于实验室用氯酸钾和二氧化锰制取氧气的说法中，错误的是（）
A．二氧化锰是催化剂
B．实验装置与用高锰酸钾制取氧气的装置相同
C．可用向下排空气法收集氧气
D．可用带火星的木条检验氧气
【答案】C
【解析】
A、氯酸钾在二氧化锰的催化作用下加热生成氯化钾和氧气，其中的二氧化锰作为催化剂，故说法正确；
B、氯酸钾在二氧化锰的催化作用下加热生成氯化钾和氧气，和加热高锰酸钾制取氧气都是固体加热型的发生装置，故说法正确；
C、因为氧气的密度比空气大，因此可以采用向上排空气法收集，故说法错误；
D、氧气具有助燃性，因此可以使带火星的木条复燃用来检验氧气，故说法正确；
故选：C。

2、关于实验室用过氧化氢、氯酸钾、高锰酸钾制取氧气的反应，下列说法正确的是（）A．都需要加热
B．都需要催化剂
C．都有元素化合价的升降
D．都有氧化物生成
【答案】C
【解析】
A、用氯酸钾、高锰酸钾制取氧气属于固固加热型，过氧化氢分解制取氧气属于固液常温型，故错；
B、高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气不需要催化剂，故错；
C、都有单质生成，都有元素化合价的升降，故对；
D、氧化物是由两种元素组成，并且一种元素为氧元素的纯净物，氯酸钾需加入二氧化锰作催化剂加热生成氯化钾和氧气，没有氧化物生成，故错。

故选：C。

3、如图为实验室用等质量的高锰酸钾和氯酸钾（另加少量的二氧化锰），分别制取氧气的数据分析示意图．下列依据图示信息所得出的分析正确的是（）
A．用等质量的高锰酸钾和氯酸钾制取较多量的氧气时，不宜选择氯酸钾
B．加入少量的二氧化锰使氯酸钾产生的氧气质量增加
C．反应时间较长的是高锰酸钾
D．同时开始加热，先收集到氧气的是高锰酸钾
【答案】D
【解析】
A、因相同质量的氯酸钾和高锰酸钾制得氧气较多的是氯酸钾，所以制取较多量的氧气时，宜选择氯酸钾为原料好，故错误；
B、二氧化锰在氯酸钾制取氧气的这个反应中做催化剂，不能改变氯酸钾产生氧气的质量，只能改变反应速率，故错误；
C、通过观察图示可知，氯酸钾用时较长，故错误；
D、观察图示可知，同时开始加热，先收集到氧气的是高锰酸钾，而氯酸钾和二氧化锰的混合物要加热较长一段时间才能分解产生氧气，故正确；
故选：D。