3.2   制取氧气（一）用过氧化氢制取氧气

知识点1   药品

过氧化氢（H₂O₂）无色液体    二氧化锰（MnO₂）黑色粉末

知识点2   用过氧化氢溶液制取氧气的实验探究

实验名称：分解过氧化氢制取氧气                                 

实验操作：①取4mL3%的过氧化氢溶液加入试管中，将带火星的木条伸入试管的上部（如图a）；②用试管夹夹住试管，在酒精灯火焰上稍加热试管，再将带火星的木条伸入试管的上部（如图b）；③取4mL3%的过氧化氢溶液加入另一支试管中，用药匙加入1/3药匙二氧化锰，也将带火星的木条放在试管口（如图c）；④等③的试管内的液体再无气泡放出时，重新加入3mL过氧化氢溶液（如图d）

实验现象：实验①没有明显变化，带火星的木条不会复燃；实验②有少量气泡冒出，能使带火星的木条复燃；③④均有大量气泡冒出，能使带火星的木条复燃。

实验结论：过氧化氢在加热时或有二氧化锰存在的条件下，能分解产生氧气。

                    （H₂O₂）      （H₂O）（O₂）

注意事项：①过氧化氢的量不能太大，否则反应剧烈，会使溶液冲出试管，并产生大量的热。②加入二氧化锰的量也不能太多，只需加绿豆大体积的二氧化锰，否则会使反应加剧，有大量气体冲出试管，难以控制。

拓展与迁移：在加热过氧化氢的实验中，由于3%的过氧化氢溶液加热时，有大量的水蒸气和少量的氧气共同逸出，带火星的木条比较难复燃，所以该实验可以连接一个干燥装置。

操作指引：①液体药品的取用（如下图所示）。a、打开试剂瓶，将瓶塞倒置在桌上，以避免试剂受到污染；b、倒出试剂瓶里的液体时，标签向着手心，以免残留在瓶口的液体流下，从而污损标签；c、为使读数不致偏大或偏小，观察时必须使视线与量筒刻度线和液体的凹液面{zd1}处保持水平；d、取用完毕后，立即把瓶塞盖紧，放回原处。

②过氧化氢和二氧化锰反应制取氧气的装置。

说明：过氧化氢是无色液体，俗称“双氧水”；二氧化锰（MnO₂）是黑色固体。反应特点：固体与液体反应制取气体，且不需加热。

知识点3   催化剂和催化作用

1、催化剂和催化作用

在化学反应里，能改变其它物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有变化的物质叫做催化剂，又叫触媒。催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用。

2、对于催化剂的理解

（1）“改变”包括“加快”和“减慢”；质量和化学性质在反应前后没有改变。

（2）催化剂只能改变化学反应速率，而不能增加或减少生成物的质量。

（3）不加二氧化锰，加热过氧化氢也产生氧气。

（4）某种催化剂不是对所有的反应都能起催化作用。如二氧化锰只是对过氧化氢分解生成氧气和氯酸钾分解生成氧气起催化作用。

（5）催化剂不是“{wy}”的。如氧化铁也是氯酸钾分解的催化剂。

知识点4   分解反应

由一种物质生成两种或两种以上其它物质的反应，叫做分解反应。

《3.2   制取氧气（一）》测xx

一、选择题（每道小题只有一个正确答案，请将正确答案的序号填在括号内。每小题4分，本大题共60分）

1、下列物质的颜色不是黑色的是（     ）

A、二氧化锰   B、四氧化三铁     C、过氧化氢    D、木炭粉

2、实验室可用向上排空气法和排水法收集氧气，是因为氧气（     ）

A、氧气的密度比空气大，不易溶于水   B、氧气的密度比空气小，易溶于水

C、氧气的密度比空气大，易溶于水   D、氧气的密度比空气小，易和水发生反应

3、实验室采用排水法收集氧气时，需将导气管伸入盛满水的集气瓶，这个操作应在（    ）

A、加热固体药品前         B、与加热固体药品同时

C、开始有气泡放出时       D、气泡连续并均匀放出时

4、下列物质中含有氧气的是（   ）

A、二氧化锰    B、氯酸钾     C、空气      D、氧化镁

5、用向上排空气法收集氧气，检验氧气是否集满的最简便的方法是（    ）

A、用带火星的木条插入瓶内    B、用带火星的木条放在瓶口   

C、用然着的木条插入瓶内      D、用鼻子闻其气味

6、用推拉注射器活塞的方法可以检查如图所示装置的气密性。

当缓慢拉动活塞时，如果装置气密性良好，则能观察到（    ）

A、注射器内有液体       B、瓶中液面明显上升   

C、长颈漏斗内液面上升   D、长颈漏斗下端管口产生气泡

7、（2009宿迁）我国使用“长征3号甲”运载火箭将“嫦娥Ⅰ号”送上月球轨道，该运载火箭的动力是由高氯酸铵（NH₄ClO₄）分解所提供的，反应方程式为2 NH₄ClO₄===(△)N₂↑+Cl₂↑+4H₂O↑+2O₂↑，请判断该反应的基本反应类型是（    ）

A、分解反应       B、化合反应     C、置换反应    D、复分解反应

8、(2008·泰安)下列实验操作正确的是(    )

9、实验室用过氧化氢和二氧化锰制取氧气。下列说法正确的是（    ）

A、反应物是过氧化氢和二氧化锰  

B、过氧化氢和二氧化锰发生化合反应

C、不加二氧化锰，过氧化氢就不会分解生成氧气

D、二氧化锰能使过氧化氢在较低温度下迅速分解放出氧气

10、（2005·黄冈市）下列关于催化剂的说法错误的是（    ）

A、在化学反应中改变其他物质的化学反应速率B、化学反应前后其化学性质不变

C、化学反应前后其质量不变                D、使用催化剂可增加产物的质量

11、实验室用过氧化氢和二氧化锰制取氧气。实验前取2g二氧化锰，实验结束后，从剩余物中能回收二氧化锰的质量为（    ）

A、大于2g    B、小于2g    C、等于2g    D、无法判断

12、下列关于催化剂的说法中，正确的是（    ）

A、没有催化剂化学反应就不能进行  

B、催化剂必定加快其他物质的反应速率

C、生产中，使用催化剂能提高某些反应单位时间内的产量

D、二氧化锰只能做催化剂，催化剂只有二氧化锰一种

13、（2007·广东）“神州6号”太空舱利用NiFe₂O₄将宇航员呼出的CO₂转化为O₂，而NiFe₂O₄的质量和化学性质都不变。则NiFe₂O₄在该过程中是（    ）

A、反应物    B、生成物    C、催化剂    D、消毒剂

14、（2009南阳）NO是大气污染物之一，但少量NO在人体内具有扩张血管、增强记忆的功能。NO难溶于水，通常条件下极易与氧气反应。实验室收集NO的装置是（    ）

15、常温下，某气体难溶于水，密度比空气大，收集该气体可采用的方法是（   ）

A、向上排空气法            B、排水法

C、排水法或向下排水空气法  D、排水法或向上排空气法

二、填空题（本大题共40分）

1、（3分）如果用如图所示的装置进行有关实验，请回答：

（1）若用排水法收集氧气，瓶内先装满水，氧气应从哪端通入？     

（2）若要用水将装置中的氧气排出来进行实验时，水应从哪端通入？     

（3）若用排空气法收集氧气，氧气哪端通入？    

2、(2008海南)（3分）现有下列几种常见实验装置

（1）写出D装置中a的仪器名称            ；

（2）用双氧水(H₂O₂)溶液和MnO₂ 作用制取氧气(包括收集装置)，应选用的装置是          。(填序号)

3、(2008江苏常州)(5分)以下是实验室制取气体常用的化学仪器。

请回答以下问题：

（1）写出仪器F的名称：      ；

（2）写出实验室用双氧水和二氧化锰制取氧气符号表达式：                   ；制取大量氧气并用排水法收集时{zh0}选用上述哪些仪器：            (填字母)；

（3）做铁丝在氧气中的燃烧实验时，在集气瓶底部加少量水的目的是           ；

4、(2008·揭阳市)（6分）研究性学习小组选择“H₂O₂ 生成O₂ 的快慢与什么因素有关”的课题进行探究，以下是他们探究的主要过程：

【假     设】H₂O₂ 生成O₂ 的快慢与催化剂种类有关

【 实验方案】常温下，在两瓶同质量、同浓度的H₂O₂ 溶液中，分别加入相同质量的MnO₂ 和水泥块，测量各生成一瓶(相同体积)O₂ 所需的时间。

【 进行实验】下图是他们进行实验的装置图，气体发生装置中A仪器名称是         ，此实验中B处宜采用的气体收集方法是            。

【 实验记录】

【 结   论】该探究过程得出的结论是                                 。

【 反   思】H₂O₂在常温下分解缓慢，加入MnO₂   或水泥块后反应明显加快，若要证明MnO₂  和水泥块是该反应的催化剂，还需要增加实验来验证它们在化学反应前后的            ，是否改变。

H₂O₂ 生成O₂的快慢与哪些因素有关？请你帮助他们继续探究。(只要求提出一种影响H₂O₂ 生成O₂的快慢的因素以及相关假设和实验方案)

【假    设】                                                      。

【实验方案】                                                。

5、（2009烟台）（9分）小丽同学欲通过实验证明“二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂”这一命题。她设计并完成了下表所示的探究实验：

（1）请你帮小丽同学填写上表中未填完的空格。

（2）在小丽的探究实验中，“实验一”和“实验二”起的作用是　　　　　　   。

（3）小英同学认为仅由上述实验还不能xx得出表内的“总结”，她补充设计了两个方面的探究实验，最终完成了对“命题”的实验证明。

    {dy}方面的实验操作中包含了两次称量，其目的是：　　　　　　　　　    ；

    第二方面的实验是利用“实验三”反应后试管内的剩余物继续实验。接下来的实验操作、现象和结论是：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  。

6、（2009乐山）（4分）实验是学习化学的一个重要途径。请从下列仪器中选用适当仪器用H₂O₂与MnO₂制取并收集O₂。

（1）仪器e的名称是                ；

（2）若用排空气法收集O₂，产生并收集气体应该选用的仪器有（填代号）         ，装入药品前必须进行的一步操作是                             ；

（3）检验O₂是否已经集满的方法是                                      。

7、（2009扬州）（4分）某研究性学习小组对双氧水开展如下研究。

（1）图1中仪器①的名称      。

（2）小杨同学将MnO₂与水泥按一定比例加水混合、凝固，制作成小块状固体，加入图2装置中制氧气，以方便实验结束回收二氧化锰。实验前检查该装置气密性的方法是：打开旋塞，从长颈漏斗口注水至      ，关闭旋塞，继续注水，使漏斗中液面略高于试管中液面，一段时间后，高度差不变，说明气密性良好。其中块状固体应放置在       处（填“A”或“B”）

（3）利用图2装置反应一段时间后，需停止反应，其操作是      。

8、（6分）将一种无味的液体A装入试管，用带火星的木条试验，无现象，而向其中加入少量黑色粉末B后，迅速产生气泡，生成了能使带火星的木条复燃的气体C，使金属E红热并伸入盛有气体C且瓶底有少量液体D的集气瓶中，金属E剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体F。

写出它们的名称。

A         ；B         ；C         ；D         ；E         ；F         。

《3.2   制取氧气（一）》测xx参考答案

一、选择题

1、C；2、A；3、D；4、C；5、B；6、D；7、A；8、C；9、D；10、D；

11、C；12、C；13、C；14、C；15、D；

二、填空题

1、（1）B；（2）A；（3）A；

2、（1）集气瓶；（2）B C D

3、（1）铁架台(1分)；（2）H₂O₂ H₂O+O₂(2分) ACDEG或BCDEFG(1分)；（3）防止生成的高温熔融物炸裂集气瓶(1分)。

4、【 进行实验】锥形瓶；排水集气法。

【 结   论】在相同条件下，H₂O₂ 生成O₂ 的快慢与催化剂种类有关

【 反   思】质量和化学性质

【假    设】浓度或质量分数或温度等

【实验方案】在同温下，取二份质量相等的不同浓度的H₂O₂ 溶液，分别加入质量相等的同种催化剂，测量各收集一瓶气体所需的时间(其它合理答案给分)(评分时关键词缺一个，扣1分)。

5、

    （1）对比(或对照等)；（2）{dy}方面：比较MnO₂在过氧化氢分解前后的质量。  第二方面：倾倒掉反应后的液体，向剩余的固体中重新加人过氧化氢溶液，有大量气泡产生，说明MnO₂仍然能加快过氧化氢的分解速率(化学性质没变)。

6、（1）烧杯 ；（2）a、b、g，  检验装置的气密性；（3）用带火星的木条靠近瓶口，如果木条复燃，则集满。

7、（1）分液漏斗；（2）浸没漏斗下端（或形成液封）；A；（3）关闭旋塞。

8、A：过氧化氢；B：二氧化锰；C：氧气；D：水；E：铁；F：四氧化三铁。