第7课 氧气的制取和氧化反应

第7课 氧气的制取和氧化反应 第7课 氧气的制取和氧化反应 一、催化剂: 例1、催化剂在化学反应里( ) A、只能加快反应速率 B、一定能改变反应速率 C、只能减慢反应速率 D、不一定影响反应速率 例2、实验室里用二氧化锰作催化剂，加热氯酸钾制取氧气: (1)若用二氧化锰作催化剂，反应前后二氧化锰的质量 ; A.不变 B.变大 C.变小 D.可能变大也可能变小 (2)若忘记加入二氧化锰，其结果是( ) 不能产生氧气 B.产生氧气的速率慢 C.产生氧气的总量减少 D.没有氯化钾生成 A. 二、实验室三种制取氧气方法的比较 过氧化氢制取氧气 氯酸钾制取氧气 高锰酸钾制取氧气 反应 原理 试剂 条件 气体 发生 装置 收集 装置 高锰酸钾制取氧气的步骤及注意事项 步骤 注意事项 原理: (1)查:检查装置的气密性 操作: (2)装:将药品装入试管 (3)定:将试管固定在铁架台上 (4)点:先预热，后对药品加热 (5)收:收集氧气 (6)撤:收集完毕，将导管撤离水槽 (7)熄:熄灭酒精灯 例3、实验室制取氧气与工业制取氧气相比较，下列叙述正确是( ) A、生产原料完全不同 B、制取产物完全不同 C、都是化学反应 D、都利用了物质的物理性质 例4、实验室制取氧气的装置中，有关几个“口”位置错误是( ) A、装药品的试管口应向下倾斜 B、进入试管的导气管口应露出胶塞少许 C、用排空气法收集氧气时，集气瓶口应向下 D、用排水法收集时，导气管口应伸入集气瓶的口部 例5、某学习小组在探究活动中要制取一定量的氨气。该小组查阅资料后，得知有以下两个反应可以生成氨气:a.氮气与氢气在高温高压下，有铁触媒(催化剂)的条件下产生氨气; b.氯化铵固体和生石灰粉末在加热条件下生成氨气。 (1)请你帮该小组同学选择制取氨气的方法: ; - 1 - (2)氨气极易溶于水，密度比空气小。根据以上信息和如下图所示装置，完成下列空白。 ?制取氨气发生装置是 ，理由 ; ?制取氨气收集装置是 ，理由 。 、用高锰酸钾制取并收集氧气使用如下图的装置，请回答下列问题。 例6 (1)写出有标号仪器的名称:a ;b ; c ;d ; (2)指出图中三处错误，并对应说明改正方法。 ? ;? ; ? ;? 。 (3)当导管口开始有气泡产生时，不宜立即收集，原因是 ; (4)待集气瓶收集满后，将它取出并放置的方法是 。 例7、在学习中要不断总结、归纳，发现规律，解题就会简约化。例如，在标准状况下，各种气体的相对分子质量、密度、实验室收集方法如下表所示，通过比较找出规律回答下列问题: 气体 相对分子质量 标准状况下的密度(g/L ) 收集方法 空气 29 1.293 氧气 32 1.429 向上排空气法 二氧化碳 44 1.964 向上排空气法 氢气 2 0.089 向下排空气法 (1)你发现的规律是 。 (2) 实验室制取氨气(其相对分子质量是17，并且易溶于水)，用 法收集。 三、工业制氧: —汽化 分离液态空气法:净化—液化 思考:如何将空气中的氧气和氮气进行分离, 四、化合反应 分解反应 例8、下列变化中不属于分解反应的是( ) A.分离液态空气制氧气 B.加热高锰酸钾制氧气 C.加热过氧化氢制取氧气 D.加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气 例9、下列反应属于分解反应的是( )，属于化合反应的是( ) A、碳酸钙+盐酸?氯化钙+水+二氧化碳 B、铜+水+氧气+二氧化碳?碱式碳酸铜 C、酒精+氧气?二氧化碳+水 D、高锰酸钾?锰酸钾十二氧化锰+氧气 巩固练习1: 1、科学实验证明:空气中的微量臭氧可抵抗阳光中紫外线对人体的损害。空调和冰箱的制冷剂“氟利昂”是一种氯氟烃(以M代替其化学式)，它可破坏臭氧层，其反应过程可以表示为:M+O?MO+O;32MO+O?M+O。根据所学知识可知氯氟烃在反应过程中的作用是( ) 32 A、氧化剂 B、还原剂 C、催化剂 D、稳定剂 2、下列关于实验室说法中，一定正确是( ) A、必须选择含氧元素的物质作原料 B、必须用排水法收集氧气 C、必须使用催化剂 D、必须使用酒精灯 3、下列方法不属于化学变化是( ) A、加热氧化汞制取氧气 B、加热高锰酸钾制取氧气 C、分离液态空气制取氧气 D、绿色植物光合作用制取氧气 - 2 - 4、某同学取用一定量的过氧化氢溶液与一定量的二氧化锰混合制取氧气，下列有关氧气的体积()、V二氧化锰的质量(m)与时间(t)关系的图示中正确的是( ) 5、某气体能用排水法又能用向下排空气法收集，则该气体应具有( ) A、易溶于水，密度比空气小 B、难溶于水，密度比空气小 C、易溶于水，密度比空气大 D、难溶于水，密度比空气大 6、在实验室里，常采用分解 溶液或加热 的方法制取氧气，两个反应均属于 反应。在两个反应中，都接触到一种物质，它的名称叫做 。 7、将一个装有液态空气的容器打开，把一根燃着的木条置于容器上方，可观察到的现象是( ) A、熄灭 B、燃烧得更旺 C、先燃烧得更旺，后熄灭 D、无明显变化 8、以下对用排水法收集满氧气的集气瓶处理正确的是( ) A、将集气瓶从水中提起后，用玻璃片盖住瓶口，瓶口向上正放在桌上。 B、在水面下用玻璃片盖住瓶口，一起拿出水面，然后正放在桌上 C、将集气瓶子从水中提取，倒立在桌上 、将集气瓶仍然留在水槽中，用时再取出来 D 9、下列说法正确的是( ) A、分解双氧水的催化剂只有二氧化锰 B、双氧水只有加入了二氧化锰才会分解 C、高锰酸钾受热分解后的剩余固体中的二氧化锰是催化剂 D、向上排空气法收集氧气时，用带火星的木条放在集气瓶口来检验集气瓶中是否收集满氧气 10、实验室用加热高锰酸钾制取氧气，并用排水法收集时，装药品的试管破裂了，其可能原因是( ) ?装药品前忘了检查气密性 ?试管口没有略向下倾斜 ?试管没有均匀预热 ?收集完氧气，先熄灭酒精灯，后取出水中导管 ?试管外壁潮湿 ?夹试管的铁夹夹得太紧 A、??? B、??? C、??? D、????? 11、现有下列初中化学常用的制取气体部分装置。请完成以下各题: (1)写出上图?、?两种仪器的名称:?__________ ?__________。 (2)以高锰酸钾为原料制取氧气，应选用________和________装置(填字母)来制取并收集，反应的文字表达式是__________________________________________。 (3)我市某中学小曹老师带领学生进行上述实验时，发现“一同学不慎碰倒装满氧气的集气瓶，迅速扶起后，瓶中剩余的氧气仍能使带火星的木条复燃”;对此，小曹老师让该同学往集气瓶装入半瓶水，再用排水法收集1/2集气瓶的氧气，发现瓶中的氧气也能使带火星木条复燃。 ?用右上方案收集“1/2集气瓶的氧气”，其中最合理的是________(填字母)。 ?用排水法收集气体时，如何判断集气瓶中气体已收集满,__________________________________。 ?空气中氧气的体积分数约为21%。本实验中，集气瓶内的氧气约占总体积的______%，所以用“使带火星木条复燃”来检验集气瓶中充满氧气的方法不可靠。 (( - 3 - 五、氧化反应 氧化反应: 物质跟 发生的反应。 ?不能将氧改为氧气，否则会将氧化反应的范围缩小。因为化合物里的氧跟物质所起的反应也是氧化反应。例如:氢气和氧化铜反应生成铜和水，我们就说氢气被氧化了，提供氧的物质是氧化铜。 ?物质跟氧气发生的化学反应一定是氧化反应。 ?在氧化反应中氧气具有氧化性，具有氧化性的物质叫氧化剂。 ?氧化反应是一种从是否得氧的角度给化学反应进行分类的形式。 六、常见的氧化反应 1、燃烧及燃烧的条件 (1)通常的燃烧是指:可燃物跟氧气发生的一种发光、发热、剧烈的氧化反应。 (2) 燃烧条件(需要同时满足三个条件):?可燃物 ?有助燃剂(氧气或空气) ?温度达到着火点 如图所示，在一只大烧杯中放入热水(80?)，并投入一小块白磷(在烧杯上盖一片薄铜片，铜片上一端放一堆干燥的红磷，另一端放一块已用滤纸吸去表面上水的白磷(进行上述实验可观察的现象及其原因是:(白磷着火点40?红磷着火点240?) ? 铜片上的白磷:_____ ______ ? 水中的白磷: ____ ______ ? 铜片上红磷: ___________ ? 若通过导管将氧气(或空气)导入杯底与白磷接触看到的现象是 __ ，说明通常可燃物燃烧的条件是 __________________; 少量的白磷应保存在_____ __中。 着火点:达到燃烧所需的最低温度。它是物质本身的一种性质，因此不能说成降低着火点的方法来灭火，而只能使温度下降到降温着火点以下。 2、爆炸:如果燃烧以极快的速率发生在有限的空间里，瞬间积累大量的热，使气体体积急剧地膨胀，就引起爆炸。 注意:有些爆炸不属于化学变化，如蒸汽锅炉爆炸等。 3、缓慢氧化:反应进行得很慢，甚至不易察觉。如动植物的呼吸、食物的腐败、钢铁生锈、酒的酿造等。 4、自燃:由缓慢氧化引起的自发燃烧叫做自燃。 如果缓慢氧化产生的热量不能及时散失，就会越积越越多，当温度升高到可燃物的着火点时，如果再遇有充足的氧气就会引起自发燃烧——自燃。一些着火点较低的可燃物，如农村的秸秆堆、工厂堆放的擦机械的棉纱、粮库的粮仓等，如果不注意通风，时间久了，极易引发火灾。 物质在空气里发生氧化反应时是否有燃烧现象(剧烈氧化)，决定于 ， 物质在空气里燃烧的剧烈程度，取决于 ，而剧烈的燃烧是否会引起爆炸，决定于 。缓慢氧化是否引起自燃决定于 。 热量积蓄 缓慢氧化 自燃 氧化反应 达到着火点 不封闭空间 着火点以上 安静燃烧 (都放热) 剧烈氧化(发光) 有限空间急速燃烧 爆炸 燃烧、缓慢氧化、爆炸的实质: 例、日常生活中，燃烧现象屡见不鲜。小明设计了如下图所示的实验方案探究燃烧的条件。分析两个实验，请帮小明将下表未完成的填写完整。 实验 设计意图 实验现象 实验结论 燃烧与物质性物质具有可燃1 质的关系 性才能燃烧 玻璃杯内蜡烛火焰 逐渐变小并熄灭， 2 玻璃杯外蜡烛仍燃 烧 - 4 - 七、灭火与火灾自救 1、灭火的原理就是破坏燃烧的条件，即破坏燃烧的三个条件之一就可灭火。具体的灭火方法和措施举例如下: (1) 如液化气、煤气起火，首先要及时关闭阀门，以断绝可燃物的来源;扑灭森林火灾，可以用设置隔离带的方法使森林中的树木与燃烧区隔离。 2)隔绝 ( 如厨房油锅起火，盖上锅盖就能灭火;二氧化碳灭火器能灭火的原因之一，也是由于灭火器喷出的大量二氧化碳覆盖在燃烧物的表面，使燃烧物与 隔绝。 3)使温度降低到可燃物的 以下 ( 如用水、二氧化碳液体等冷却燃烧物，使温度降低到可燃物的着火点以下。 例1、入夏以来，消防官兵扑灭了黑龙江、内蒙古三起特大森林火灾。开辟防火带(用于防火的通道)是灭火的重要措施之一，在树林中间开辟防火带的主要目的是( ) A. 便于消防人员快速通行 B. 将可燃物与火源隔离 C. 减少可燃物与空气的接触面积 D. 降低可燃物的着火点 例2、液态二氧化碳灭火器是将液态二氧化碳压缩在小钢瓶中，灭火时使其喷出，有降温和隔绝空气的作用，请你根据所学过的知识解释其为什么有降温和隔绝空气的作用? 2、几种常用灭火器的适用范围 (1)泡沫灭火器:用来扑灭木材、棉布等燃烧而引起的失火 (2)干粉灭火器:除扑灭一般火灾外，还可用来扑灭油、气等引起的失火 (3)二氧化碳灭火器:用来扑灭图书档案、贵重设备、精密仪器等处的失火。使用时，手一定要先握 在钢瓶的木柄上，否则会把手冻伤 练习: 1.下列说法中正确的是( ). A.能发生缓慢氧化的物质，都能发生自燃 B.可燃物燃烧时都能发光发热，但不一定能形成火焰 C.缓慢氧化既不发光，又不发热 D.物质在氧气里燃烧时，发生的都是化合反应 2.关于燃烧和呼吸作用的差异，下列说法错误的是( ). A.呼吸作用是缓慢氧化，而燃烧不是 B.呼吸作用是在细胞内进行的、而燃烧不是 C.呼吸作用是一个简单的、一步完成的过程，而燃烧不是 D.呼吸作用需要酶参与，而燃烧不需要 3.下列说法中正确的是( )( A(只要温度达到物质的着火点，所有物质都可以燃烧 B(只要有充足的氧气，物质就一定能燃烧 C(物质发生缓慢氧化最终一定能够燃烧 D(有些缓慢氧化是有害的，而有些缓慢氧化则是有利的 4.下列反应中，不属于缓慢氧化的是( ). A.酒精燃烧 B.生物的呼吸作用 C.钢铁生锈 D.橡胶老化 5.通常所说的燃烧、爆炸和缓慢氧化的共用之处是( )( A(都有剧烈的发光放热现象 B(三者都属于氧化反应，反应都有热量放出 C(反应都必须达到着火点的温度 D(生成物中都有大量气体 6.燃着的火柴梗火焰一端在上竖直放置，火柴梗不易继续燃烧，其原因是火柴梗未燃烧部分的( ) A.温度达不到着火点 B.着火点高 C.着火点低 D.接触氧气少 7.燃烧柴禾时，通常把柴禾架空一些才能燃烧得更旺，这是因为( ) A.散热的速度加快 B.聚集的热量增加 C.柴禾的着火点降低 D.柴禾与空气的接触面积增大 8.下列灭火方法中，不正确的是( ) A.油锅着火用水浇灭 B.实验桌上少量酒精着火用湿布盖灭 C.白磷着火用沙土盖灭 D.电器着火切断电源后用湿棉被盖灭 9.根据你所学的知识和生活经验，判断下列说法错误的是( ) A.溶洞探险，须做灯火实验 B.煤气泄漏，应立即打开排气扇换气 C.加油站、面粉加工厂须严禁烟火 D.点燃可燃性气体前，须检验纯度 10.当高层楼房下层起火，火势凶猛无法扑灭时，下列逃生措施中，正确的是( ) - 5 - ?沿楼梯迅速下楼;?用湿毛巾捂住口鼻;?匍匐前进，寻找安全出口; ?封闭门窗; ?迅速转移到阳台，用绳索下坠 A.??? B.???? C.??? D.??? 11.调查统计表明，火灾伤亡事故很多是由于缺乏自救常识造成的，缺氧窒息是致人死亡的重要原因。下列自救措施中，合理的是( ) A.室内遇火灾，坚持守侯在室内，同时拨打电话求救 B.室内起火，要马上打开门窗 C.所处烟雾较浓时，用湿毛巾捂住口鼻，并尽量贴近地面逃离 D.在山林中遇火灾时，向顺风方向奔跑，脱离火灾区 12.下列公共标志中，与消防安全有关的是( ) ? ? ? ? ? A.??? B.??? C.??? D.????? 13. 如图是老师在“燃烧和灭火”化学课上做的两个燃烧的条件实验装置图，请回答: (1)与甲装置比较，乙装置的优点是 。 (2)白磷燃烧的文字表达式为 。 (3)请根据你认为的优点设计一个新的装置(可用图表示)。 14.将红磷和硫粉分别放在如图的两个盛满氧气的集气瓶中燃烧.待二者燃烧完毕，冷却到室温，同时打开装置中的两个活塞，这时可以观察到的现象是( ) 水迅速进入两个集气瓶 B.水首先进入B瓶 C.水首先进入A瓶 D.水只进入A瓶，不进入B瓶 A. 15(如图，取三支试管各装入一小块白磷，观察白磷是否燃烧. ,的水并通入空气，可观察到 。 (1)在A试管中装入10C,(2)在B试管中装入的水，不通入空气，可观察到 。 60C,(3)在C试管中装入的水，并通入空气，可观察到 。 60C (4)通过以上三组实验，得到的结论是 。 - 6 -