制取氧气 知识点总结与典例

二氧化锰

Mn O 2

二氧化锰

加热

Mn O 2 △

加热

△ 制取氧气

一. 实验室制取氧气

（1）实验室制取氧气的原理

药品

装置图 反应原理

过氧化氢溶液

（过氧化氢溶液是无色液体，二氧化锰是黑色固体）

过氧化氢 水 + 氧气

氯酸钾

（氯酸钾是白色的固体、二氧化锰是黑色固体）

氯酸钾 氯化钾 + 氧气

高锰酸钾

（高锰酸钾是紫黑色固体）

试管口要塞棉花

高锰酸钾 锰酸钾+二氧化锰+氧气

（2）实验装置设计

① 发生装置的选择：依据反应物的状态及反应条件，分为固固加热型（高锰酸钾制氧气、氯酸钾与二氧化锰制氧气）和固液不加热型（过氧化氢制氧气）。

② 收集装置的选择：依据生成气体的密度分为向上排气法和向下排空气法，依据气体在水中的溶解性可选择使用排水集气法。

排水法

不易溶于水

或者难溶于水 且不与水反应

（3）检验方法：将带火星的木条伸入集气瓶内，如果木条复燃，说明该瓶内的气体是氧气。

（4）验满方法：①用排水法收集时，集气瓶口处有较大气泡冒出，证明已满。②用向上排空气法收集时，将带火星的木条放在集气瓶口，木条复燃，证明已满。

二. 实验室用高锰酸钾制取氧气的操作步骤和注意事项

（1）反应原理：高锰酸钾→锰酸钾+二氧化锰+氧气

（2）装置选择：用高锰酸钾制取氧气反应物是固体，所以发生装置应选用固固加热型的。

（3）操作步骤：查—装—定—点—收—移—熄

a.检查装置的气密性；

b.将高锰酸钾装入干燥的试管，并在试管口处放一团棉花，用带导管的单孔橡皮塞塞紧试管。

c.将试管固定在铁架台上；

d.点燃酒精灯，均匀加热后，固定在药品的底部加热；

e.用排水法收集氧气；（当气泡连续均匀冒出时再收集，否则收集的气体中混有空气，当集气瓶口有较大气泡冒出时，证明已满。）

f.收集氧气结束后，将导管撤离水槽；（如果先熄灭酒精灯，试管内温度降低，压强减小，水槽里的水就会被吸入热的试管内，使试管炸裂。）

g.熄灭酒精灯。

(4) 注意事项

①试管口略向下倾斜：防止冷凝水倒流引起试管破裂

②药品平铺在试管的底部：均匀受热

③铁夹夹在离管口约1/3处

④导管应稍露出橡皮塞：便于气体排出

⑤试管口应放一团棉花：防止高锰酸钾粉末进入导管

⑥排水法收集时，待气泡均匀连续冒出时再收集（刚开始排出的是试管中的空气）

⑦实验结束时，先移导管再熄灭酒精灯：防止水倒吸引起试管破裂

⑧用排空气法收集气体时，导管伸到集气瓶底部

三. 氧气的工业制法

1.分离液态空气法

①原理：利用液态空气中液氮（沸点-196ºC）和液氧（沸点-183ºC）的沸点不同。

②过程：空气低温加压→液态空气-196ºC蒸发→氮气和液态氧（储存在蓝色的钢瓶中）

2．膜分离技术

空气通过→具有富集氧气功能的薄膜得到→含氧量较高的富氧空气多级分离→含90%以上氧气的富氧空气。

四. 两个概念：

（1）分解反应：一种物质生成两种或两种以上其他物质的化学反应（一变多），是四大基本反应类型之一。

（2）催化剂：化学反应中，能够改变化学反应的速率而自身的质量和化学性质在反应前后均不发生变化的物质叫催化剂或触媒。

（催化剂特点：一变两不变----化学反应速率改变，本身质量和化学性质不变。）

知识点一：实验室制取氧气

例1.实验室用过氧化氢制取氧气时，必不可少的最简单的一组仪器是（）

A.试管、酒精灯、带导管的橡皮塞、集气瓶、铁架台

B.试管、酒精灯、水槽、集气瓶

C.集气瓶、铁架台、试管、带导管的橡皮塞

D.铁架台、烧瓶、集气瓶、玻璃片

解析：解该题必须首先掌握用哪些药品和方法制取氧气，然后根据药品和仪器的性能去选答案。若用固体物质（如高锰酸钾）加热制取氧气，只能选A组；若用液体（如过氧化氢）常温制取氧气，可选C组。根据题干要求，答案为C。

答案：C

例2.氧气制备实验：

注意事项：

瓶内水位略高于长颈漏斗末端，避免_____________。广口瓶内_____________有空气，_____________气体不收集；将_____________，用手压住漏斗口,每次加入双氧水不可太多，以免氧气产生速率_____________，用_____________法收集。

解析:本题考查过氧化氢分解法制备氧气的实验原理。

答案：产生的氧气逸出 残存 反应刚开始产生的 塞子塞紧 太快 排水 例3.右图是某同学设计的实验室制取氧气的装置图。

(1)写出有标号的仪器名称：

①____________，②____________，③____________，④____________。 (2)改正图中的错误：

①____________________________________________________________。 ②____________________________________________________________。 ③____________________________________________________________。 ④____________________________________________________________。 ⑤____________________________________________________________。

解析：该装置错误分析：对固体加热，应该使得试管管口向下倾斜，以防止固体中含有的水蒸汽冷凝后回流，炸裂试管；导气管管口应该紧贴橡皮塞，不应该伸入试管太长；应该用酒精灯的外焰加热，不能使用焰心加热；铁夹不应该夹在试管的中部，而应该夹在离管口3

1

处；导气管应该深入到集气瓶瓶底，不应该在集气瓶瓶口。

答案：(1)①酒精灯 ②试管 ③铁架台 ④集气瓶

(2)①应该使得试管管口略向下倾斜 ②导气管应拽出一部分 ③应该用酒精灯的外焰加热 ④铁夹应该夹在试管口三分之一处 ⑤导气管应该插入到集气瓶瓶底 知识点二：工业制取氧气

例4.以下哪个过程能正确地表示工业中大规模生产氧气的过程 （ ）