氧氣的實驗室制法復習策略

吳秀芳

氧氣的實驗室制法既是元素化合物知識的重點內(nèi)容，又是科學探究的重要組成部分，它能全面地考查學生分析問題及解決問題的能力。氧氣的實驗室制法除考查化學反應原理、實驗裝置、注意事項、氣體的收集方法等基本實驗操作技能外，還重點進行學科內(nèi)知識的綜合考查，同時還考查學生對實驗裝置的理解、選擇和遷移應用能力。

一、知識點比較

二、中考常見題型解讀

題型1考查實驗基本操作

例1如圖1是“用雙氧水制取一瓶氧氣”實驗的主要步驟，其中操作錯誤的是（ ）。

c.檢查裝置氣密性D.驗滿

解析向試管中傾倒液體藥品時，瓶塞要倒放，標簽要對準手心，瓶口緊挨，A正確；氧氣密度比空氣的大，可用向上排空氣法收集，B正確；檢查裝置氣密性的方法是把導管的一端浸沒在水里，雙手緊貼容器外壁，若導管口有氣泡冒出，裝置不漏氣，C正確；檢驗氧氣是否收集滿時，應將帶火星的木條放在集氣瓶口，不能伸入瓶中，D錯誤。答案：D。

點評本題難度不大，掌握實驗室制取氧氣的實驗步驟與注意事項、常見化學實驗基本操作的注意事項是解答此類試題的關鍵。

題型2組裝實驗裝置

例2實驗室常用過氧化氫溶液和二氧化錳制氧氣，回答下列問題：

（1）二氧化錳在反應中的作用是___。

（2）圖2儀器中：①的名稱是___；組裝O₂發(fā)生裝置時，應選擇（填序號）。（3）研究顯示：O₂的體積分數(shù)大于36%時就可使帶火星的木條復燃。因此，O₂驗滿時采用使帶火星的木條復燃的方法___（填“可靠”或“不可靠”）。為了收集一瓶較純凈的O₂，最好采用集氣法。

解析（1）常溫下過氧化氫的分解速率較慢，因此實驗室分解過氧化氫制氧氣時要加入二氧化錳作為反應的催化劑，催化劑在反應中起催化作用。（2）儀器①的名稱是漏斗；實驗室常用過氧化氫溶液和二氧化錳制氧氣，由于反應物是固體和液體，反應不需要加熱，應選擇固液常溫型的發(fā)生裝置，所以組裝氧氣發(fā)生裝置應選擇圖中的長頸漏斗、錐形瓶和帶導管的雙孔橡膠塞，即②③⑤。（3）由于02的體積分數(shù)大于36%時就可使帶火星的木條復燃，因此02驗滿時采用使帶火星的木條復燃的方法不可靠；由于排水法收集氧氣時需要在集氣瓶中裝滿水，因此排水法收集的氧氣比較純凈。

答案（1）催化作用（2）漏斗②③⑤（3）不可靠排水

點評儀器組合型實驗題，一定注意從給出的儀器去推斷可能對應實驗的基本特征，從而根據(jù)特征去做出氣體制取的選擇。

題型3選擇實驗裝置

例3實驗室常用制取氣體的發(fā)生裝置如圖3。

（1）寫出A裝置中任意兩種儀器的名稱___、___。（2）若選用高錳酸鉀為藥品制取氧氣，應選擇的發(fā)生裝置是（填寫字母），檢驗氧氣的方法是___。（3）選用3%的過氧化氫溶液和粉末狀的二氧化錳混合制取一定量的氧氣，你認為最理想的發(fā)生裝置是__，可采用的收集方法是___，寫出反應的化學方程式__。

解析（1）由圖知，裝置中的儀器有長頸漏斗、錐形瓶等。（2）實驗室用高錳酸鉀制取氧氣，屬于加熱固體制取氣體，可選用的發(fā)生裝置是D；由于氧氣具有助燃陛，檢驗的方法是將帶火星的木條置于集氣瓶內(nèi)，若木條復燃則證明是氧氣。（3）實驗室用過氧化氫溶液和二氧化錳制取氧氣，若用粉末狀的二氧化錳，不能選擇B裝置的多孔隔板，而C裝置分液漏斗可以控制滴加過氧化氫的速率和量；氧氣不易溶于水、密度比空氣大，可以用排水法或向上排空氣法收集。

點評本題主要考查了學生對制取氣體裝置的選取方法的掌握及反應方程式的書寫，了解反應原理、氣體的性質(zhì)、裝置選取方法并能結合題意具體分析解答是解決問題的關鍵。

題型4評價實驗裝置

例4如圖4是實驗室制取氣體的常用裝置。

（1）實驗室用KMnO₄制取O₂應選用的一套裝置為I（填字母代號）；該反應的化學方程式為___。（2）B或C裝置均可作制取CO₂的發(fā)生裝置，B的優(yōu)點是能控制反應的發(fā)生和停止，請簡述使B裝置中反應停止的原理。（3）若用如圖F裝置采用排水法收集H2，請簡述操作步驟。

解析（1）實驗室用高錳酸鉀制取氧氣需要加熱，發(fā)生裝置選A；氧氣的密度比空氣大，不易溶于水，因此可用向上排空氣法和排水法收集。（2）夾緊橡皮管上的彈簧夾，試管內(nèi)繼續(xù)反應產(chǎn)生的氣體使試管內(nèi)壓強增大，會把液體壓到多孔隔板以下，使其與固體隔離，停止反應。（3）用F裝置采用排水法收集氫氣時，應先將集氣瓶盛滿水，然后從a管通入氫氣，隨著壓強的增大，水會從b管排出，可收集到氫氣。

點評本題考查的是氣體實驗室制取的知識，完成此題，可以依據(jù)氣體發(fā)生裝置和收集裝置的選擇依據(jù)以及實驗的注意事項進行。