氧气的性质、用途和制取归纳.doc

氧气的性质、用途和制取归纳 【考纲要求】 1.掌握氧气的主要性质和用途；能用氧气的性质解释一些常见的现象。 2.能正确写出木炭、红磷、硫、铁等物质在氧气中燃烧的化学方程式，并能准确的描述这些反应的现象。 3.掌握实验室制氧气的原理、装置、操作方法；了解氧气的工业制法。 【知识网络】 在通常状况下，氧气是无色无味的气体 物理性质 密度比空气大 不易溶于水 C+O2CO2 木炭在氧气中燃烧，发出白光，放出热量，生成可使澄 清石灰水变浑浊的气体 S+O2 SO2 硫在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，放出热量， 生成无色有刺激性气味的气体 氧气 化学性质 4P+5O22P2O5 红磷在空气中燃烧，放出热量，产生大量的白烟 3Fe+2O2Fe3O4 铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生 成黑色固体 2H2O2 2H2O＋O2↑ 反应原理 2KMnO4 △ K2MnO4 + MnO2 + O2↑ 实验室制法 2KClO3 2KCl+3O2↑ 制取装置：①固、固加热型；②固、液常温型 收集装置：①排水法；②向上排空气法 检验方法；将带火星的木条伸入集气瓶中，若木条复燃，证明是氧气 工业制法：①分离液态空气；②膜分离技术 用途：①供给呼吸；②支持燃烧 【考点梳理】 考点一、氧气的性质和用途 1.氧气的物理性质： （1）通常状况下，是无色、无味的气体，可液化和固化。 （2）不易溶于水。 （3）密度比空气略大。 2.氧气的化学性质： 氧气是一种化学性质比较活泼的气体，能与许多物质发生化学反应，在反应中提供氧，具有氧化性，是常用的氧化剂。物质在空气中和在氧气中燃烧现象的比较： 反应物 反应现象 化学方程式或文字表达式 在空气中 在氧气中 木炭（黑） 持续红热，放出热量 燃烧更旺，发出白光，放出热量，产生的气体使澄清石灰水变浑浊 C+O2CO2 硫（黄） 发出微弱的淡蓝色火焰，放出热量，产生一种有刺激性气味的无色气体 发出明亮的蓝紫色火焰，放出热量，产生一种有刺激性气味的无色气体 S+O2SO2 红磷 发出黄白色的光，放出热量，产生大量白烟 发出耀眼白光，放出热量，产生大量白烟 4P+5O22P2O5 铁丝 持续加热发红，离火后变冷（不燃烧） 剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成黑色固体 3Fe+ 2O2Fe3O4 镁条 在空气中即可燃烧，放出大量的热和耀眼的白光，生成白色固体 在氧气中燃烧更加剧烈，放出大量的热和耀眼的白光，生成白色固体 2Mg+ O22MgO 蜡烛 产生黄白色光焰，放出热量。在火焰上方罩一个干冷的烧杯，烧杯内壁有无色液滴产生；迅速把烧杯倒过来，注入少量澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊 燃烧更旺，发出白光，放出热量。在火焰上方罩一个干冷的烧杯，烧杯内壁有无色液滴产生；迅速把烧杯倒过来，注入少量澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊 石蜡＋氧气 二氧化碳＋水 3.氧气的用途： （1）供给呼吸：为病人、登山、潜水、航空和宇航员提供呼吸用的氧气。 （2）支持燃烧：利用可燃物跟氧气反应放出热量，工业上用于炼钢、气焊和气割金属、液氧炸药等。 要点诠释： 1.可燃物能否发生燃烧反应和燃烧的剧烈程度与氧气的浓度有关，氧气的浓度越高，燃烧越剧烈；某些在空气中不能燃烧的物质（如铁丝）在纯氧中可以燃烧。 2.可燃性是物质具有的可以燃烧的性质，所以氧气没有可燃性，只有助燃性，氧气是助燃物，不是可燃物。 3.实验现象与实验结论的区别。“硫燃烧时生成一种带有刺激性气味的气体”描述的是实验现象。“硫燃烧生成二氧化硫”描述的是实验结论。一般说来，描述实验现象时，不能出现生成物的名称。 4.铁与氧气反应分为铁在氧气中剧烈氧化（燃烧）及在空气中缓慢氧化（生锈）两种情况。它们的反应条件不同，反应的剧烈程度不同，产物也不同。 考点二、氧气的实验室制法 1.药品： （1）氯酸钾和二氧化锰 （2）高锰酸钾 （3）过氧化氢溶液（无色液体）、二氧化锰（MnO2,黑色固体） 2.反应原理： （1）2KClO3 2KCl+3O2↑（2）2KMnO4 △ K2MnO4 + MnO2 + O2↑（3）2H2O2 2H2O＋O2↑ 3.实验步骤： （1）氯酸钾或高锰酸钾制氧气 ①组装仪器，检查装置的气密性；②装药品；③把试管固定在铁架台上；④点燃酒精灯加热；⑤用排水法收集氧气；⑥把导管移出水面；⑦熄灭酒精灯 （2）过氧化氢制氧气 ①组装仪器，检查装置的气密性；②装药品；③用排水法收集氧气 4.实验装置： （1）发生装置： 适合原理（1）（2） 适合原理（3） （2）收集装置： 排水集气法（适合不易溶于水的气体） 向上排空气法（适合密度比空气大的气体） 5.收集方法： （1）排水集气法（氧气不易溶于水）； （2）向上排空气法（氧气密度比空气略大）。 6.检验方法：将带火星的木条伸入集气瓶中，若木条复燃，证明是氧气。 7.验满方法： （1）用排水集气法收集氧气时，如果集气瓶口有大量气泡冒出，证明瓶中没有水，即已集满。 （2）用向上排空气法时，将带火星的小木条放在集气瓶口，若木条复燃证明集满。 8.制取装置的选择： 反应物状态和条件 装置图 实例 固固加热型 2KClO3 2KCl+3O2↑ 2KMnO4 △ K2MnO4 + MnO2 + O2↑ 固液不加热型 2H2O2 2H2O＋O2↑ 9.收集装置的选择： 向上排空气法：气体的密度比空气大用此法（如氧气、二氧化碳）。 排空气法 向下排空气法：气体的密度比空气小用此法（如氢气）。 排水法：气体不易溶于水或难溶于水用此法（如氧气、氢气、一氧化碳）。 要点诠释： 1.实验室用高锰酸钾或氯酸钾制取氧气的实验操作应注意事项： （1）试管口应略向下倾斜，防止药品中存在的水分受热后变成水蒸气，到达管口冷却成水滴，再回流到管底，使试管破裂。 （2）伸入试管内的导管应只稍伸出橡皮塞即可，便于气体排出。 （3）如果以高锰酸钾为原料制氧气，试管口应塞一团棉花，防止加热时高锰酸钾粉末进入导管。 （4）如果用氯酸钾为原料制氧气，试管口不能塞棉花。这是因为棉花是易燃物，而氯酸钾又具有强氧化性，放氧速率快，棉花很容易着火燃烧，以至发生爆炸。 （5）用排水法收集氧气，导管口开始有气泡放出时不宜立即收集，而是当气泡连续均匀放出时才能收集，这样收集的氧气会更纯净些。 （6）如果用向上排空气法收集氧气，应该把导管伸到集气瓶底，便于排尽空气。 （7）收集氧气完毕后，应将导管移出水面，再熄灭酒精灯。若先熄灭酒精灯，试管温度会降低，不产生氧气，试管内部压强会变小，水会倒流入试管中，使试管炸裂。 2.在理解催化剂概念时，应注意以下几点： （1）它能改变（加快或减慢）其他物质的反应速率，不能片面地说加快或减慢。 （2）催化剂只能改变化学反应速率，不能增大或减小生成物的质量。 （3）二氧化锰不是所有反应的催化剂，更不是专做催化剂用的，如用高锰酸钾制氧气时，二氧化锰是生成物。 【典型例题】 类型一、考查氧气的性质和用途 1.物质的性质决定物质的用途。下列因果关系不成立的是（ ） A．因为磷燃烧能产生白烟，所以可用于制作烟幕弹 B．因为金属钨的熔点高，所以被用来制造灯泡中的灯丝 C．因为氮气化学性质不活泼，所以可用于食品包装袋内防腐 D．因为氧气能支持燃烧，所以可用作燃料 【思路点拨】掌握常见物质的的性质和用途 【答案】D 【解析】磷燃烧产生大量的白烟，可制作烟幕弹；灯泡中的灯丝要耐高温，所以选熔点高的金属钨；食品包装袋内防腐气体的要求是化学性质稳定，所以选氮气；氧气不能燃烧，不能作燃料。 【总结升华】物质的性质决定物质的用途。氧气有助燃性，没有可燃性，两种性质不同。 2.下列物质在氧气或空气中燃烧时，现象描述正确的是（ ） A．镁条在空气中燃烧，冒出浓烈的黑烟，放出热量，生成黑色粉末 B．铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成红色粉末 C．木炭在氧气中燃烧，发出白光，放出热量，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体 D．硫在氧气中燃烧，发出微弱的淡蓝色火焰，放出热量，产生没有气味的气体 【思路点拨】知道常见物质的燃烧现象。【答案】C 【解析】镁条在空气中燃烧生成白色粉末，所以A错；铁丝在氧气中剧烈燃烧，生成黑色固体，所以B错；硫在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰，生成有刺激性气味的无色气体，所以D错。 【总结升华】该题考查有关氧气性质实验的知识。要求学生必须熟悉这些基本实验，并能规范描述实验现象。 3.请描述下列实验现象。 （1）铁丝在氧气中燃烧 。 剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，放出大量的热 （2）向过氧化氢溶液中加入少量二氧化锰 。迅速冒出气泡 （3）向硫酸铜溶液中加入铝片 。 铝片表面会出现红色的固体；溶液蓝色逐渐变浅直至褪去 （4）向氯化钠溶液中滴加硝酸银溶液 . 【思路点拨】掌握常见的化学反应及其反应现象，描述现象要准确简洁并且要全面。 产生白色沉淀 【答案】 （1）剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体 （2）迅速冒出气泡 （3）铝片表面会出现红色的固体；溶液蓝色逐渐变浅直至褪去 （4）产生白色沉淀 【解析】 （2）二氧化锰能加快过氧化氢分解产生氧气的速率，在双氧水制氧气的反应中是催化剂。 （3）铝和硫酸铜反应生成铜和硫酸铝，铜是红色金属，硫酸铜的溶液呈蓝色，硫酸铝的溶液呈无色。（4）氯化钠和硝酸银反应生成氯化银白色沉淀和硝酸钠。 【总结升华】要熟练掌握常见的化学反应及其反应现象，对于常见物质的性质也要熟练掌握，描述现象要准确简洁并且要全面。 举一反三： 【变式1】下列关于氧的说法正确的是（ ） A.实验室常用电解水的方法来制取氧气 B.夏天食物腐烂与氧气无关 C.铁丝在氧气中燃烧,发出白光,生成黑色固体 D.含氧的化合物可能不是氧化物【答案】D 【变式2】下列物质发生的变化不是由空气成分引起的是( ) A．生石灰在空气中变质 B．浓氨水露置在空气中质量减少 C．钢铁在潮湿的空气中生锈 D．烧碱固体在空气中潮解、变质【答案】B 类型二、考查氧气的实验室制法 4.下图是常用的实验装置图，根据所学知识