中考化学专题复习热点题型归类制取氧气

中考化学专题复习热点题型归类制取氧气

制取氧气 例1 请根据下列装置图，回答有关问题：‎ ‎(1)写出实验室在B装置中用H2O2制取氧气的化学方程式：______________________。‎ ‎(2)实验室收集氧气可用___________(填编号)装置；在收集过程中，当氧气充满集气瓶后，将导管从瓶口出移开，_________________________________在桌上。‎ ‎(3)用A装置制取氧气时，试管中的棉花没有发生燃烧，根据燃烧的条件分析，其主要原因是_________________________________。‎ 解析 H2O2在MnO2作催化剂的条件下可分解生成H2O和O2；由于氧气不易溶于水，故可用排水法收集，故选D，因氧气的密度比空气略大，不能用向下排空气法收集，故不能选C，收集满后，应在水下用玻璃片盖住瓶口，把集气瓶移出水槽，且应正放在桌上；棉花没有燃烧，对照燃烧三条件，显然是因为温度未达到棉花的着火点。‎ 答案 (1)2H2O22H2O+O2↑ (2)D 在水下用玻璃片盖住瓶口，把集气瓶移出水槽，正放 (3)温度未达到棉花的着火点(合理答案均可)‎ 例2实验室制取氧气是初中化学阶段的重要实验。小元同学准确称取7.9g纯净的高锰酸钾加热一段时间后，收集到氧气580mL(标准状况)。‎ ‎(1)请写出两个实验室用固体反应物制取氧气的化学方程式：______________________、______________________。‎ ‎(2)意外发现：根据化学方程式计算，‎7.9g高锰酸钾完全分解，应生成氧气560mL(标准状况)。小元通过数据分析，意外发现收集到的氧气体积和理论计算的氧气体积不相符合，并且在实验中还意外发现锰酸钾溶液呈墨绿色。‎ ‎(3)提出假设：小元取实验后的少量固体残渣再次加热，经检验又产生了氧气。根据小元发现的问题和上述实验结果可以做出如下假设：‎ 假设1：二氧化锰也可以受热分解产生氧气 假设2：锰酸钾也可以受热分解产生氧气 假设3：二氧化锰和锰酸钾受热都可以放出氧气 假设4：______________________(只填一种)‎ ‎(4)设计实验：小元用最初加热所得的残渣及必要的实验用品，设计了如下实验流程验证假设2。请在下面实验流程方框中的相应位置填写各步骤的实验操作名称。‎ 请简要叙述步骤5的操作____________________________________________。‎ ‎(5)得出结论：若观察到_______________，则假设2成立；若观察到_______________，则假设2不成立。 ‎ 解析 实验室可加热KMnO4或KClO3和MnO2的混合物来制取氧气；假设要围绕MnO2、K2MnO4和KMnO4来进行，如①MnO2可以催化K2MnO4受热分解产生O2；②K2MnO4可以催化MnO2受热分解产生O2；③KMnO4在不同温度下以其它方式分解产生更多氧气；④升高温度K2MnO4和MnO2相互反应产生O2(合理假设均可)等；验证假设2，需将锰酸钾分离开，分离锰酸钾，操作有溶解、过滤、蒸发、干燥；验证时，首先取干燥后固体于试管中充分加热，然后将带火星的木条插入其中，若带火星的木条复燃，则假设2成立，反之，不成立。‎ 答案 (1)2KClO32KCl+3O2↑ 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑(不分先后顺序) (3)MnO2可以催化K2MnO4受热分解产生O2(其他合理答案也可) (4)溶解 过滤 蒸发 取干燥后的固体于试管中充分加热，将带火星的木条(或燃烧的木条)插入试管中(其他合理答案均可) (5)带火星的木条复燃(木条燃烧更旺) 带火星的木条没有复燃(木条没有燃烧更旺)‎ 例3某兴趣小组根据实验室提供的仪器和药品进行了氧气的制备实验。‎ ‎(1)甲同学选用如右图所示的装置制取氧气。‎ ‎①写出仪器B的名称：____________。‎ ‎②甲同学应选取的试剂是MnO2和__________(填化学式)，MnO2固体在该反应中起___________作用。‎ ‎③除用排水法外，甲同学还可选择___________法收集氧气。‎ ‎④实验前，甲同学先向仪器A中加入水，然后将导管放人水槽中，并打开仪器A的活塞，观察导管口是否有连续的气泡出现。该实验操作的目的是________________。‎ ‎(2)乙同学称取一定质量KMnO4放在大试管中，将温度控制在‎250℃‎加热制取O2，该反 应的化学方程式为_______________________。实验结束时，乙同学发现收集到的O2大于理论产量，针对这一现象，同学们进行了如下探究：‎ ‎【提出猜想】猜想Ⅰ：反应生成的MnO2分解放出O2；‎ 猜想Ⅱ：反应生成的K2MnO4分解放出O2。‎ 做出上述猜想的理由是_________________________。 ‎ ‎【实验验证】同学们分为两组，分别进行以下实验： ‎ ‎①第一组同学取一定质量的MnO2，在‎250℃‎条件下加热一段时间，冷却后测得MnO2的质量不变。则猜想__________错误。 ‎ ‎②第二组同学取K2MnO4在‎250℃‎条件下加热，没有用测定质量的方法得出了猜想Ⅱ正确的结论。该组同学选择的实验方法是__________________。 ‎ ‎【拓展延伸】实验发现，K2MnO4受热只能部分分解，经分析可能是生成物K2O对其分 解产生影响。请设计实验方案验证：___________________________________。‎ ‎【实验反思】通过以上实验探究，你对“问题的发现与解决”有何认识?_______________。‎ 解析 仪器B是集气瓶；甲同学用H2O2和MnO2制取氧气，MnO2在反应中是催化剂，起催化作用；因为氧气的密度大于空气的密度，可以用向上排空气法收集；甲同学的操作是检查装置的气密性；用KMnO4制取O2，还能生成K2MnO4和MnO2，猜想Ⅰ和猜想Ⅱ的理由是K2MnO4和MnO2中都含有氧元素；因为MnO2在‎250℃‎条件下加热，其质量不变，说明MnO2加热不产生氧气，故猜想Ⅰ错误；将带火星的木条放在K2MnO4在‎250℃‎条件下加热的试管口，木条复燃，证明有氧气生成；取等质量的K2MnO4两份，一份加入K2O，另一份不加K2O，然后加热，通过对比实验，观察收集一瓶氧气所用时间的长短，可确定K2O是否影响K2MnO4的分解；通过本实验我们可认识到：发现问题时要认真分析，找出原因，并能用实验来加以证明。‎ 答案 (1)①水槽 ②H2O2 催化 ③向上排空气法 ④检查装置的气密性 (2)2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ 它们都含有氧元素的化合物 ①Ⅰ ②加热K2MnO4，将带火星的木条放在试管口，木条复燃，证明有O2生成 取等量的锰酸钾固体于两支试管中，一支试管中加入氧化钾，一支试管中不加入氧化钾。用同样火焰的酒精灯加热，用相同规格的集气瓶，用排水法收集一瓶气体，收集一瓶氧气所用的时间作比较，确定锰酸钾的分解是否与氧化钾有关系 必须通过认真分析，用实验来加以证明