中考化學(xué)氧氣的制取考點(diǎn)解題方法技巧
氧氣的制取是初中化學(xué)的重點(diǎn),也是歷年中考的熱點(diǎn)。我們不僅要學(xué)好氧氣制取的知識(shí),而且要觸類旁通,逐步掌握實(shí)驗(yàn)室制取氣體的一般思路和方法。下面就是小編給大家?guī)?lái)的中考化學(xué)氧氣的制取考點(diǎn)解題方法技巧,希望大家喜歡!
一、藥品選用
例1:化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué),化學(xué)所取得的豐碩成果與實(shí)驗(yàn)的重要作用是分不開(kāi)的。下面四種途徑都可以得到氧氣:
寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)室中通過(guò)甲、乙兩種途徑制取氧氣的化學(xué)方程式:
甲______________________;乙________________。
化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化就是以綠色化學(xué)的理念和原則來(lái)指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)工作。從實(shí)現(xiàn)原料和反應(yīng)過(guò)程的綠色化考慮,你認(rèn)為在中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室中,甲、乙、丙三種制取氧氣的途徑中,_____________(填“甲”“乙”或“丙”)途徑更能體現(xiàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化追求。
解析:在實(shí)驗(yàn)室里,常采用分解過(guò)氧化氫溶液、加熱氯酸鉀或加熱高錳酸鉀的方法制取氧氣。由于過(guò)氧化氫分解的產(chǎn)物是氧氣和水,對(duì)環(huán)境無(wú)污染,加之過(guò)氧化氫本身無(wú)毒、無(wú)害,故相比之下,通過(guò)分解過(guò)氧化氫溶液制取氧氣更符合化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化要求。
點(diǎn)撥:綠色化學(xué)又稱環(huán)境友好化學(xué),其核心就是利用化學(xué)原理從源頭消除污染。解答本題的關(guān)鍵是讀懂題給信息,理解化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化的含義。
二、實(shí)驗(yàn)裝置
例2:請(qǐng)根據(jù)圖示回答下列問(wèn)題:
(1)寫(xiě)出圖中標(biāo)號(hào)的儀器名稱:①_____________,②_____________。
(2)實(shí)驗(yàn)室欲用高錳酸鉀制取氧氣,應(yīng)選擇的氣體發(fā)生裝置是_____________,產(chǎn)生氧氣的化學(xué)方程式為_(kāi)____________。
(3)已知過(guò)氧化鈉(Na2O2)是一種淡黃色固體,常溫下可與水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氧氣。如果在實(shí)驗(yàn)室中用過(guò)氧化鈉和水反應(yīng)來(lái)制取一瓶干燥的氧氣,選用裝置是_______。
(4)通過(guò)上述兩種制取氧氣的方法所選用發(fā)生裝置的對(duì)比,你覺(jué)得選擇氣體發(fā)生裝置應(yīng)考慮的因素是______________________________。
(5)裝置A和C都可以作為實(shí)驗(yàn)室制取同種氣體的發(fā)生裝置,A和C相比,具有哪些優(yōu)點(diǎn)?(答出一條即可)_____________________________。
解析:用高錳酸鉀制取氧氣時(shí),因高錳酸鉀是固體,且反應(yīng)需要加熱,因此應(yīng)選B裝置作為發(fā)生裝置。過(guò)氧化鈉和水反應(yīng)時(shí),因過(guò)氧化鈉是固體,水是液體,二者常溫下便可反應(yīng),不需要加熱,因此應(yīng)選A或C作為發(fā)生裝置。用排水法收集到的氧氣中含有一定量的水蒸氣,故要得到干燥的氧氣就得用向上排空氣法收集。從原理上看,A和C是同一類型的裝置,但A裝置中使用了分液漏斗,可隨時(shí)添加液體藥品,而且可以通過(guò)調(diào)整滴加液體的快慢來(lái)控制反應(yīng)的速率。
答案:(1)錐形瓶,酒精燈;(2)B,2KMnO4
K2MnO4 + MnO2 + O2↑;(3)A、E(或C、E);(4)藥品的狀態(tài)和反應(yīng)條件;(5)便于添加液體反應(yīng)物,控制反應(yīng)速率。
點(diǎn)撥:初中化學(xué)中制取氣體的典型發(fā)生裝置有兩套,即固體加熱裝置和固液反應(yīng)不需加熱裝置,究竟選用哪種裝置制取氣體,由反應(yīng)物的狀態(tài)及反應(yīng)條件決定。氣體的收集方法由氣體的溶解性及氣體的密度決定。選擇時(shí)要緊扣實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?/p>
三、操作步驟
例3: 下圖是實(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀制取并收集氧氣的實(shí)驗(yàn)裝置圖,下列關(guān)于氧氣制取和收集的實(shí)驗(yàn)操作錯(cuò)誤的是( )。
A. 往試管里裝藥品前必須檢驗(yàn)裝置的氣密性
B. 給試管里的藥品加熱前要先給試管預(yù)熱
C. 要等到氣泡連續(xù)均勻放出才能開(kāi)始收集氣體
D. 實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí),應(yīng)先熄滅酒精燈,然后把導(dǎo)管口移出水面
解析:按照正確的步驟進(jìn)行操作是取得試驗(yàn)成功的重要保證,也是確保實(shí)驗(yàn)安全的需要。無(wú)論制取任何氣體,都應(yīng)該先檢查裝置的氣密性,只有在裝置不漏氣的前提下才能加藥品。加熱后,試管中原先含有的空氣首先逸出,若收集過(guò)早,得到的氧氣不純。實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí),如果先熄滅酒精燈,后從水槽中撤出導(dǎo)管,此時(shí)溫度降低,試管中的壓強(qiáng)減小,水槽中的水會(huì)倒流入試管,致使試管破裂。
答案:D。
點(diǎn)撥:做實(shí)驗(yàn)時(shí),必須按照規(guī)定的步驟和方法進(jìn)行,不得隨意顛倒先后順序。學(xué)習(xí)中要善于總結(jié)、歸類,如制取氣體時(shí)應(yīng)該先檢查裝置的氣密性然后加藥品,剛開(kāi)始產(chǎn)生的氣體一般不宜立即收集等。
四、氣體檢驗(yàn)
例4: 小雨對(duì)爸爸給患病的奶奶購(gòu)買的“便攜式制氧器”產(chǎn)生了濃厚的興趣,他仔細(xì)閱讀說(shuō)明書(shū),了解了它的工作原理和所用的藥品。在老師的指導(dǎo)下,小雨用過(guò)碳酸鈉固體和二氧化錳做如下實(shí)驗(yàn),請(qǐng)你一并參與。
【查閱資料】過(guò)碳酸鈉溶于水時(shí),生成碳酸鈉和過(guò)氧化氫,可用于制取氧氣。
【設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)】
(1)組裝氣體發(fā)生裝置時(shí)應(yīng)選擇上圖中所示的儀器_____(填字母),理由是___________。
(2)氧氣具有的性質(zhì)是_____________,可用_____________法收集。
(3)如何驗(yàn)證收集到的氣體是氧氣?(簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)操作與現(xiàn)象)____________。
解析:氣體的檢驗(yàn)方法是由氣體的性質(zhì)決定的。氧氣具有助燃性,能使其他物質(zhì)燃燒得更旺,因此可用帶火星的木條伸入集氣瓶?jī)?nèi)檢驗(yàn),觀察木條是否復(fù)燃。
答案:(1)ABCFG或ACEG,反應(yīng)物是固體和液體且反應(yīng)不需要加熱;(2)不宜溶于水且不與水反應(yīng),排水;(3)將帶火星的木條伸入集氣瓶?jī)?nèi),木條復(fù)燃。
點(diǎn)撥:解答時(shí)要認(rèn)真審題,弄清題目要求,本題中尤其要注意氣體的驗(yàn)證與驗(yàn)滿是兩個(gè)不同的操作。
五、結(jié)果分析
例5 “化學(xué)反應(yīng)條件的控制是實(shí)驗(yàn)靈魂?!蹦承;瘜W(xué)興趣小組在老師指導(dǎo)下,進(jìn)行了“影響雙氧水分解因素”的實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)你幫助回答下列問(wèn)題。
(1)取兩只大試管,分別倒入適量的6%、15%的雙氧水,再加入等量的MnO2,各收集一小試管氣體,發(fā)現(xiàn)濃度大的先收集滿。可見(jiàn)影響雙氧水分解的因素是___________。
(2)取a、b兩支試管加入等體積6%的雙氧水,再分別加入少許MnO2粉末、CuO粉末,發(fā)現(xiàn)a中比b中產(chǎn)生氣泡多且快。隨即用帶火星的木條分別懸空伸入試管內(nèi),發(fā)現(xiàn)a中火星復(fù)燃,b中火星僅發(fā)亮但不復(fù)燃。由此得出影響雙氧水分解的因素是___________。
(3)再取一支試管倒入適量6%的雙氧水,仔細(xì)觀察溶液內(nèi)有少量細(xì)小氣泡浮起;然后將該支試管浸入約80℃的熱水中,溶液氣泡明顯增多。分析兩者現(xiàn)象差異的原因是________。
解析:用控制變量法可以解決多變量的復(fù)雜問(wèn)題。所謂控制變量法是指在研究某個(gè)變量的影響時(shí),只改變這個(gè)量的大小,保持其他量不變,確定這個(gè)變量的變化對(duì)問(wèn)題有何具體影響,從而解決所要研究的問(wèn)題。
(1)在加入等量的同種催化劑(MnO2)后,收集到相同體積的氧氣用15%的雙氧水所需的時(shí)間短,可見(jiàn)雙氧水的濃度越大,反應(yīng)速率越大。
(2)向等體積同濃度(6%)的雙氧水中分別加入MnO2粉末和CuO粉末,同時(shí)用帶火星的木條檢驗(yàn),發(fā)現(xiàn)放MnO2粉末的試管中木條復(fù)燃,說(shuō)明MnO2對(duì)雙氧水分解的催化作用更強(qiáng)。
(3)用6%的雙氧水做實(shí)驗(yàn),溫度升高,溶液內(nèi)氣泡明顯增多,這表明溫度越高,雙氧水分解的速率越大,即單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的氧氣越多。
答案:(1)雙氧水的濃度;(2)催化劑的種類;(3)溫度越高,雙氧水分解的速率越大。
點(diǎn)撥:在掌握氧氣制取的基礎(chǔ)上,要學(xué)會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析。當(dāng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果受到多種因素影響時(shí),應(yīng)采取控制變量的方法加以研究,唯有如此才能得出正確的結(jié)論。
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