实验2氧气的实验室制取1．实验室常见方法药品高锰酸钾氯酸钾过氧化氢反应原理2KMnO4===K2MnO4＋MnO2＋O
2↑2KClO3===2KCl＋3O2↑2H2O2===2H2O＋O2↑发生装置试剂状态固固、固固、
液反应条件加热加热，MnO2作催化剂常温，MnO2作________收集装置向上排空气法排水法△MnO2
△MnO2催化剂重点实验轻松做2.用加热法制取氧气的操作步骤(1)查：检查装置的气密性，将导管的一端插入水面以下，用手紧
握试管壁，如果导管口有气泡冒出，说明装置气密性良好；(2)装：把药品装入试管内，注意用纸槽或药匙；(3)定：将实验所用仪器固定
在铁架台上，注意铁夹夹在试管的中上部，试管口略向下倾斜；(4)点：点燃酒精灯加热，先给试管预热，然后对准药品部位集中加热；(5
)收：当气泡连续、均匀冒出时，开始收集；(6)离：把导管撤离水槽；(7)熄：熄灭酒精灯。【速记口诀】茶(查)庄(装)定点收利
(离)息(熄)重点实验轻松做3．检验和验满(1)检验：将_______________________，若木条复燃，则证明为
氧气；(2)验满：将带火星的木条____________，若木条复燃，则说明氧气已收集满。带火星的木条伸入集气瓶
内放在集气瓶口4．实验注意事项(1)用高锰酸钾或氯酸钾制取氧气时，试管口要略向______倾斜，防止产生的冷凝水倒流，
使试管炸裂；(2)用高锰酸钾制取氧气时，试管口需要塞一团________，防止固体粉末进入导气管造成堵塞；(3)用过氧化氢制取
氧气时，注意长颈漏斗下端要伸到液面________，以免生成的氧气从漏斗口逸出；(4)开始收集时，导管口刚有气泡冒出时不宜收集，
这时试管中的空气还未完全排出，要等气泡均匀、连续地冒出时再开始收集；(5)实验结束时要先撤离________，再________
______，防止骤冷情况，水从导管倒吸入试管导致试管炸裂。下棉花以下导管熄灭酒精灯5．知识拓展(1)用过
氧化氢制取氧气时，检查装置气密性的方法：用弹簧夹夹紧胶皮管，向长颈漏斗中注水，一段时间后长颈漏斗内液面不再下降，与锥形瓶内液面保持
一定的液面差，说明气密性良好。(2)用过氧化氢制氧气的优点：不需要加热，操作简便；二氧化锰与过氧化氢易于分离，并且不会产
生有害物质，符合绿色化学的要求。(3)选用排水法收集的氧气比较纯净，且不需要验满，做氧气性质实验时，便于在集气瓶中预留少
量水，只是做有些实验时需要对制取的氧气用浓硫酸干燥；用向上排空气法收集氧气时操作简便，但是相对不纯，并且需要验满。例2[2017
云南]化学是一门以实验为基础的科学，请结合下列装置图回答问题：
例2题图(1)写出标注仪器的名称：a_____________；b_________。(2)实验室用高锰酸钾制取氧气，
应选择的发生装置是________(填字母)，反应的化学方程式是________________________________，
该反应属于基本反应类型中的________反应，若用C装置收集氧气，验满的方法是_________________________
___________________。酒精灯试管A2KMnO4====K2MnO4＋MnO2＋O2↑分解将带火星的木
条放在集气瓶口，观察木条是否复燃(3)选用E装置收集气体时，下列实验操作正确的是________(填序号)。①反应前，将集气瓶
注满水，用玻璃片盖着瓶口，倒立在盛水的水槽中②导管口开始有气泡放出时，立即将导管口移入集气瓶③收集气体后，将集气瓶盖上玻璃片再
移出水槽(4)适合用D装置收集气体必须具备的性质是_____________。【针对拓展】(5)装入药品前，应先检查装置的_
________。(6)试管口堵一团棉花的作用是_______________________________________，
试管口略向下倾斜的原因是____________________________________________________
_________。(7)应用酒精灯的________焰加热。加热前应用酒精灯________，再集中加热。(8)用E装置收集
气体的最佳时机是______________________________________①③密度比空气小气密性防止高锰
酸钾粉末进入导管，堵塞导管口防止药品中的水分被加热蒸发后，冷凝回流至试管底部，炸裂试管外预热待导管口有气泡连续、均匀冒出时
【解析】(2)实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为：，该反应符合”一变多
“的特征，属于分解反应；反应需要加热，应该用A装置作为发生装置；检验氧气是否收集满时，应将带火星的木条放在集气瓶口，观察木条是否复
燃。(3)排水法收集氧气，加热前，应将集气瓶装满水，用玻璃片盖住瓶口，倒立在盛水的水槽中；加热后，观察到水中导管口有气泡均匀、连续
冒出时，开始收集气体；待集气瓶里的水排完后，在水面下用玻璃片盖住瓶口，移出水槽正放在桌面上。(4)密度比空气小的气体能用向下排空气
法来收集。2KMnO4====K2MnO4＋MnO2＋O2↑甘肃、兰州三年中考知识梳理一、空气1.空气的主要成分（
体积分数）及用途（1）氮气占______%，用途：制氮肥，做保护气（2）氧气占______%，用途：供给呼吸、支持燃烧。主要来
自植物的光合作用（3）稀有气体占0.94%，用途：制作霓虹灯，作保护气（4）二氧化碳占______%，用途：灭火、作制冷剂、作
气体肥料，干冰用于人工降雨等。（5）其它气体和杂质占0.03%78210.03【速记口诀】体积分数要记清，莫与质量混一起
；氮七八，氧二一；零点九四是稀气；还有两个零点零三，二氧化碳和杂气。基础知识细细过2.空气的污染及防治（1）污染物的种类
①气体污染物：二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮等②颗粒污染物：PM2.5、粉尘、可吸入颗粒物（2）污染物来源：化石燃料的
燃烧、工厂排放的废气、汽车排放的尾气、植被破坏引起的沙尘等（3）空气污染的危害：酸雨、臭氧层空洞、影响农作物生长、影响人体健康、
破坏生态平衡等。（4）防治空气污染的措施：加强大气质量监测，使用____________能源，工业废气处理至达标后排放，积极植树
造林、种草，加强对建筑工地的管理等。清洁【小贴士】目前计入空气污染指数的项目暂定为：可吸入颗粒、二氧化氮、二氧化硫、一氧化碳
和臭氧。二、空气中氧气含量的测定1.实验原理：利用某些物质（如红磷）与空气中的氧气反应（不生成气体或液体），使密闭容器内外产生
压强差，打开弹簧夹后，在大气压作用下使水进入容器内，进入的水的体积即为空气中氧气的体积。2.实验结论：氧气约占空气总体积的___
______。【小贴士】该实验还可说明剩余气体不支持燃烧且难溶于水。三、氧气的性质1.物理性质：在标准情况下，氧气是无色无味
的气体，________溶于水，密度比空气_________。1/5不易略大2.化学性质（1）与金属反应①与铁反应
a.现象空气中：灼烧至红热，离火后变冷，不燃烧纯氧中：剧烈燃烧，____________，放出大量的热，生成_________
___。注意：实验时瓶底应预先放入少量水或铺一层细沙，目的是__________________________。b.化学方程
式：___________________。火星四射黑色固体防止高温熔融物落下炸裂瓶底3Fe＋2O2===Fe3O4点燃
②与镁反应a.现象：在空气中即可剧烈燃烧，放热，发出耀眼的白光，生成________色固体。b.化学方程式：________
____________。(2)与非金属反应①与木炭反应a.现象：空气中：在酒精灯上灼烧，红热、无焰，放热。纯氧中：剧烈
燃烧，发出白光，放热。生成无色无味且能使_______________变浑浊的气体b.化学方程式：______________
____。白2Mg＋O2===2MgO点燃澄清石灰水2C＋O2===CO2点燃②与磷反应a.现象：在空气中即可剧烈
燃烧，放出大量的热，产生大量_________。b.化学方程式：___________________。③与氢气反应a.现象
：在空气中燃烧，产生__________色火焰，火焰上方罩着干冷烧杯内壁出现水雾。b.化学方程式：_______________
_____________白烟4P＋5O2===2P2O5点燃2H2＋O2===2H2O点燃淡蓝【小贴士】氧气不能燃
烧，常用作助燃剂，因此许多物质在氧气中燃烧比在空气中燃烧更剧烈。氧气与铁、镁、磷、氢气的反应均属于化合反应，生成物均属于氧化物。
③与一氧化碳反应a.现象:在空气中燃烧，产生_____色火焰。b.化学方程式：______________________
__④与甲烷反应a.现象：在空气中燃烧，产生淡蓝色火焰，生成无色无味气体,火焰上方罩着干冷烧杯内壁出现水雾
。迅速转正烧杯，滴入少量澄清石灰水，振荡，澄清石灰水__________。b.化学方程式：___________________
_。2CO+O2===2CO2点燃淡蓝变浑浊CH4+O2===C
O2+2H2O点燃四、氧气的制取1.实验室制法（详见重点实验轻松做栏目）高锰酸钾
（化学方程式）：___________________________（固固加热型）氯酸钾（化学方程式）：_________
_________________（固固加热型）。过氧化氢（化学方程式）：_______________________（固液不
加热型）。2.催化剂与催化作用(1)催化剂：在化学反应中改变其他物质的化学反应速率，而本身的_____和__________在
反应前后都没有发生变化。(2)催化作用：在化学反应中，催化剂起_______作用。3.工业制法
常用_____________的方法制取氧气，利用了液氮和液氧沸点不同的原理。2KMnO4====K2MnO4＋MnO2＋O2
↑2KClO3=====2KCl＋3O2↑MnO22H2O2=====2H2O＋O2↑MnO2质量化学性质催化分离
液态空气1．二氧化碳不是空气污染物，它是空气的组成成分。二氧化碳能够导致温室效应，所以二氧化碳的增多会使温室效应增强，全球气候变
暖，使人类的生存环境遭到严重的威胁，因此我们应提倡“低碳生活”。2．氧气能够支持燃烧，具有助燃性，但不能燃烧，不具有可燃性。3
．描述实验现象时的注意事项(1)注意“烟”“雾”“气”的区别a．烟——固体小颗粒在空气中扩散产生的现象，如红磷燃烧产生的白烟—
P2O5；b．雾——小液滴在空气中扩散产生的现象，如打开盛浓盐酸的试剂瓶，瓶口形成白雾；c．气——指无形状、有体积、可变形、可
流动的流体。(2)a.光——一般指固体物质燃烧产生的现象，该固体物质受热不会汽化，如铁丝燃烧、木炭燃烧等；b．火焰——气体、沸
点低的固体或液体燃烧产生的现象，该固体或液体燃烧时会变为气态，如硫、酒精、甲烷等燃烧产生火焰。识记强化(3)不能把实验现象和实
验结论混淆：a.实验现象是指在实验过程中出现的颜色变化、有气体或者沉淀生成等；b.实验结论是根据实验现象和实验结果推导、总结出来的
规律。在描述实验现象时，可以围绕“一光，二热，三生成”来描述，而不能直接说出生成物的名称；实验结论是对实验现象进行分析、推理后得出
的结果，可以直接说出生成物的名称。4．加热、高温、点燃与燃烧的区别a．加热、高温、点燃是反应条件，加热——不超过500℃，通
常用酒精灯作热源；b．高温——在700℃以上，实验室常用酒精喷灯作热源；c．点燃——目的是使温度达到可燃物的着火点；d．燃
烧——可燃物与氧气发生的一种发光发热的剧烈氧化反应，不是反应条件，写物质燃烧的化学方程式时，条件写点燃，不能写燃烧。5．二氧化锰
能加快过氧化氢的分解速率，但对于其他反应不一定具有催化作用，在其他反应中有可能是生成物或反应物。6．催化剂能改变反应速率，可以加
快也可以减慢，在化学反应前后(不是反应过程中)催化剂的质量和化学性质不变，但物理性质可能变化。催化剂不能改变产物的质量。一个反应的
催化剂可以有多种，例如用过氧化氢制氧气，可以选择MnO2作催化剂，也可以选择CuO、Fe2O3等作催化剂。1．实验原理红磷在密
闭的集气瓶中燃烧，消耗掉瓶内空气中的氧气，生成五氧化二磷固体，因而集气瓶中的压强减小，水在大气压作用下沿导管进入集气瓶内，进入的水
的体积约等于消耗掉瓶内空气中氧气的体积。反应的化学方程式为_________________________。实验原理三要点：
(1)只消耗掉集气瓶中的氧气；(2)产生压强差；(3)进入集气瓶中液体的体积约等于氧气的体积。4P＋5O2===2P2O5
点燃实验1空气中氧气含量的测定重点实验轻松做2．实验装置3．实验现象红磷燃烧，产生___________
_，放热；进入集气瓶内的水的体积约占集气瓶内空气体积的1/5。4．实验结论空气中氧气的体积约占空气总体积的__________
。大量白烟1/5【跨越误区】“氧气约占空气体积的1/5，不能把“体积”漏掉，更不能错答成“质量”。5.实验成功的关键
注意事项(实验成功的关键)原因解读引起的误差装置气密性良好若装置漏气会使外界空气进入集气瓶内，导致进入瓶中的水的体积
偏小实验结果________红磷足量若红磷量不足，集气瓶中的氧气不能被消耗完，导致进入瓶中水的体积偏小待集气瓶完全冷却
后再打开弹簧夹未完全冷却就打开弹簧夹会因装置内温度偏高、压强偏大，导致进入瓶中水的体积偏小弹簧夹要夹紧导管的胶皮管导气管不夹
紧，红磷燃烧时放热，使瓶内气体从导气管逸出，冷却后导致最终进入瓶中水的体积偏大实验结果______迅速塞入燃烧匙点燃红磷后要
迅速将燃烧匙伸入集气瓶中并塞紧瓶塞；伸入过慢会使装置内的气体受热逸出，导致进入瓶中水的体积偏大偏小偏大6.红磷替代品应满
足的条件(1)能与空气中的氧气反应而不与空气中的其他成分反应；(2)生成物为固体；(3)若生成物为气体，需要能被装置中的其他物
质完全吸收，如硫燃烧生成的二氧化硫能被瓶底的NaOH溶液吸收。7．改进装置及其评价对实验方案的改进主要从两方面入手：一是对达
到红磷着火点的方式的改进(如图1所示)，如将红磷换成白磷，通过光、热、电能使其在密闭的环境中燃烧，既减少对空气的污染又保证实验能够
成功；二是用压强变化引起活塞推进的程度代替用水测量(如图2所示)，将物理知识与化学知识结合起来，增强了知识和实验的综合性。
测定空气中氧气含量的实验装置无论怎样变化，依据的原理是相同的，都是利用物质与氧气反应，将容器内空气中的氧气全部消耗掉，使容器内外
产生压强差。图1图2例1某校化学兴趣小组就空气中氧气的含量进行实验探究。
例1题图1(1)讨论后同学们认为，选择的药品既要能消耗氧气，又不会跟空气中的其他成分反应，而且生成物为固体，他们应该
选择________(填编号)。为了充分消耗容器中的氧气，药品的用量应保证________。A．蜡烛B．红磷
C．硫粉B足量(2)测定空气中氧气体积分数的实验装置如图1所示，在集气瓶内加入少量的水，并五等分水面以上容积，做上
记号。用弹簧夹加紧橡胶管，点燃燃烧匙内足量的红磷后，立即伸入瓶中并把塞子塞紧。①写出红磷在空气中燃烧的化学方程式______
__________。②待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，观察到烧杯中的水进入集气瓶，瓶内水面最终上升约至1刻度处，由此可知氧
气约占空气总体积的_________。③红磷熄灭后，集气瓶内剩下的气体主要是_________，该气体______(填“支持
”或“不支持”)燃烧。4P＋5O2===2P2O5点燃1/5氮气不支持(3)实验前要检查装置的___
____。(4)红磷在集气瓶中燃烧的现象为__________________。(5)某同学对实验进行反思后，提出了改进方法
(如图2)。改进后装置的优点是______________。(6)如果观察到进入集气瓶中的水很少，小于集气瓶中原空气体
积的1/5,其可能原因是_______________________________________________________。例1题图2气密性冒出白烟，放出热量误差小，无污染装置漏气（或红磷量不足或未等装置冷却至室温就打开弹簧夹)【针对拓展】【解析】(1)蜡烛、硫粉燃烧都能够生成气体，不能用于测定空气中氧气的含量，而红磷燃烧生成固体五氧化二磷，可以用于测定空气中氧气的含量，为了充分消耗容器中的氧气，药品应足量。(2)①红磷在空气中燃烧，生成五氧化二磷，该反应的化学方程式为4P＋5O2===2P2O5。②打开弹簧夹，观察到烧杯中的水进入集气瓶，瓶内水面最终上升约至刻度“1”处，由此可知氧气约占空气总体积的1/5。③红磷熄灭后，集气瓶内剩下的气体主要是氮气，该气体不支持燃烧。(3)做有关气体的实验时，在实验前都必须检查装置的气密性。(4)红磷燃烧的现象为产生大量的白烟，放出热量。(5)利用放大镜聚光引燃红磷，不需要打开瓶塞，空气出不来也进不去，测量比较准确，且不会造成环境污染。(6)如果进入装置中的水的体积不到集气瓶中原空气体积的1/5，可能的原因有：装置漏气、红磷量不足或未等到装置冷却至室温就打开弹簧夹。点燃 |
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