2019-2020年中考化学总复习氧气的性质用途和制取归纳基础知识讲解含解析.doc

2019-2020年中考化学总复习氧气的性质用途和制取归纳基础知识讲解含解析【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 2H2OO2 反应原理 2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2 实验室制法 2KClO32KCl+3O2 制取装置：固固加热型；固液常温型 收集装置：排水法；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：分离液态空气；膜分离技术 用途：供给呼吸；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）通常情况下，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红磷发出黄色火焰，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）2KClO32KCl+3O2（2）2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2（3）2H2O2 2H2OO23.实验步骤：（1）氯酸钾或高锰酸钾制氧气组装仪器，检查装置的气密性；装药品；把试管固定在铁架台上；点燃酒精灯加热；用排水法收集氧气；把导管移出水面；熄灭酒精灯（2）过氧化氢制氧气组装仪器，检查装置的气密性；装药品；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。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.木炭、硫、磷、细铁丝、石蜡五种物质在氧气中燃烧能产生大量白烟的是 。 【思路点拨】知道常见物质的燃烧现象。磷【答案】磷【解析】木炭在氧气中燃烧，发出白光，放出大量的热，生成使澄清石灰水变浑浊的气体；硫在氧气中燃烧，发出蓝紫色火焰，放出大量的热，生成有刺激性气味的气体；磷在氧气中燃烧冒出大量的白烟，放出大量的热；铁在氧气中能剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体；蜡烛燃烧发白光，瓶壁上有水雾，生成使澄清石灰水变浑浊的气体。【总结升华】本题难度不大，掌握常见物质燃烧的现象即可正确解答。但在描述物质燃烧的现象时，需要注意烟和雾的区别。2.我们曾做过木炭、硫粉、铁丝、镁条等物质在足量的氧气中完全燃烧的实验其中燃烧时火星四射的是 （用序号填写，下同）；产生耀眼强光的是 ；生成物有刺激性气味气体的是 。上述现象有助于我们判断是否发生了化学变化，判断化学变化发生的根本依据是 。【思路点拨】知道常见物质的燃烧现象，掌握物理变化和化学变化的区别。有其它（新的）物质生成【答案】 有其它（新的）物质生成【解析】木炭在氧气中燃烧的现象是发出白光，放出大量的热，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。硫粉在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，放出热量，产生一种具有刺激性气味的气体。铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成一种黑色固体。镁条在氧气中燃烧，发出耀眼的白光，放出大量的热，生成一种白色固体。【总结升华】生成其他物质的变化叫化学变化，化学变化的本质特征是有其它（新的）物质生成。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。3.下列对有关实验现象的描述正确的是（ ）A碳在氧气中燃烧放出白烟B硫在氧气中燃烧发出淡蓝色的火焰C铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁D干冰在空气中升华周围出现白雾【思路点拨】物质在空气和氧气中燃烧，因为氧气浓度的不同而产生的现象不同。【答案】D【解析】碳在氧气中燃烧发白光；硫在空气中燃烧发出淡蓝色的火焰，在氧气中燃烧发出蓝紫色的火焰；铁丝在氧气中燃烧生成黑色固体；干冰升华吸热，空气中水蒸气遇冷凝成小液滴，出现白雾。【总结升华】物质燃烧时，氧气的浓度越大，燃烧越剧烈。需要注意的是干冰升华发生的是物理变化。举一反三：【变式1】氧气是一种重要的物质，化学性质活泼，能与多种物质发生反应。氧气与硫反应，生成了一种带有 的 气体，并放出 。【答案】刺激性气味 二氧化硫 热量【变式2】下列关于氧气的说法正确的是（ ）A.氧气能支持燃烧，可作燃料B.氧气能跟所有物质发生氧化反应C.水中的生物能依靠水中溶有的少量氧气而生存D.带火星的木条一定能在含有氧气的集气瓶中复燃【答案】C类型二、考查氧气的实验室制法4.下图是氧气的实验室制备、收集、验满、验证性质的操作，其中正确的是（ ）【思路点拨】掌握实验室用高锰酸钾制取氧气的装置、原理、操作方法以及氧气的检验和氧气性质的实验。【答案】A【解析】实验室用高锰酸钾制氧气要在试管口塞一团棉花；利用向上排空气法收集氧气时，导气管要伸入集气瓶的底部；带火星的木条要放在集气瓶口检验氧气是否验满；细铁丝在氧气中燃烧时，底部要放少量的水或细砂。故BCD选项都是错误的，只有A选项正确。【总结升华】检验氧气是否验满时，带火星的木条应放在集气瓶口，观察木条是否复燃。很多同学由于学习中对“瓶口”这个要点记忆不准，导致出错。5.实验室制取氧气，大致分为以下几步：a.加热试管；b.检查装置的气密性；c.向试管中装药品，用带导管的单孔塞塞紧后，固定在铁架台上；d.用排水法收集氧气； e.停止加热；f.将导管从水槽中取出。实验操作顺序正确的是（ ）Abcadef Babcdef Cbcadfe Dabcdfe【思路点拨】本题考查氧气的实验室制取步骤， 制取氧气的步骤主要注意两点：首先要检查装置的气密性；反应结束后，先将导管从水槽中移出，再熄灭酒精灯。【答案】C【解析】此题考查实验室用高锰酸钾或氯酸钾和二氧化锰固体加热氧气的步骤，第一步是检查装置的气密性，最后一步是先将导管从水槽中取出，再熄灭酒精灯。【总结升华】实验室用高锰酸钾或氯酸钾和二氧化锰固体加热氧气的步骤中，收集完氧气后，一定要牢记：应先将导管从水槽中取出，再熄灭酒精灯。6.（河南省）下图是实验室制取气体的常用装置。(1)A中的试管口应略向下倾斜的原因是 。(2)用B装置制取氧气的化学方程式是 。(3)若采用C (气体由a口进入)收集到一种气体，请简述验证该气体的实验方法 。【思路点拨】学生平时要对制取氧气及其它基本实验熟练掌握和实践，这样就会很容易解答此类试题。【答案】(1)防止试管口的冷凝水回流到热的试管底部，炸裂试管(2) 2H2O2 2H2OO2(3)将带火星的木条伸入集气瓶中，木条复燃，证明收集的气体是氧气(或向集气瓶中加入少量澄清的石灰水，澄清石灰水变浑浊，证明收集的气体是二氧化碳)【解析】(2)B装置适用于固体和液体不加热制取气体，所以应该是用过氧化氢和二氧化锰制取氧气（3）气体由a口进入，说明该气体密度比空气大，所以可能是氧气或二氧化碳。验证方法为：将带火星的木条伸入集气瓶中，木条复燃，证明收集的气体是氧气。或向集气瓶中加入澄清的石灰水，石灰水变浑浊，证明收集的气体是二氧化碳。【总结升华】制取气体用什么样的发生装置要根据反应物的状态和反应条件来选择：如果药品只有固体，且反应条件需要加热，用固固加热型反应装置，如A装置；如果药品有固体和液体，反应条件无需加热，用固液不加热型装置，如B装置。举一反三：【变式1】实验室常加热高锰酸钾制取氧气，其反应的化学方程式是 。【答案】2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2【变式2】请结合下图所示实验装置回答有关问题：(1)装置中标号仪器的名称：a ；b 。(2)实验室用过氧化氢溶液制取氧气的化学方程式： ，根据该反应原理，可选择图中 (填标号，下同)与 组装一套制取氧气的装置。【答案】 (1)酒精灯 试管 (2) 2H2O2 2H2OO2 B C（或D）