制取氧气的原理及催化剂0001
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九年级制取氧气知识点氧气是我们生活中不可或缺的重要物质之一,广泛应用于医疗、工业和科学领域。
九年级学生学习制取氧气的知识点,有助于他们对氧气的理解和应用。
本文将介绍九年级制取氧气的几种常见方法,以及相关的实践应用。
一、电解水制取氧气1. 实验原理电解水是通过电解过程将水分解为氧气和氢气的方法。
在实验中,通常使用带电电极在水中施加电流,使水分子发生电解反应,产生氧气和氢气。
2. 实验步骤首先,将两个电极(一个正极和一个负极)插入水中,确保它们不接触。
然后,通过连接电源,在电解槽中施加适当的电压。
随着电流通过水分子,水分子将分解为氧气和氢气,氧气将在正极产生,氢气将在负极产生。
3. 注意事项在进行实验时,应谨慎操作,注意安全。
确保电压和电流不会过高,以避免发生危险。
同时,在操作过程中,应保持实验环境干燥,以避免可能的意外。
二、高温分解金氧化物制取氧气1. 实验原理高温分解金氧化物是一种通过加热金氧化物使其分解产生氧气的方法。
金氧化物(如二氧化锆)在高温下分解成氧气和金属。
2. 实验步骤在实验中,首先将金氧化物样品放入一个特制的高温反应器中。
然后,通过加热装置对样品进行加热。
高温下,金氧化物分解成氧气和金属,氧气可以通过合适的装置进行收集。
3. 应用领域高温分解金氧化物的方法被广泛应用于实验室和工业生产中。
它可以用于制备氧气气体,以供科学实验或工业过程中使用。
三、利用植物进行光合作用制取氧气1. 基本原理光合作用是植物利用阳光能将二氧化碳和水转化为氧气和葡萄糖的过程。
通过植物光合作用,我们可以制取出氧气。
2. 实验方法在实验中,我们可以使用一盆含有光合作用植物(如绿叶植物)的水培实验装置。
将植物放置在光照充足的环境下,并观察一段时间后,可以注意到氧气在植物叶子上的气泡形成。
3. 实际应用植物光合作用制取氧气的方法可以应用于生态学研究、环境保护和教育等领域。
通过观察植物光合作用的过程,了解它对环境产生的气体影响,以及如何维持生态平衡。
《制取氧气》双氧水制氧实验在我们的化学世界里,制取氧气是一个十分重要的实验。
而通过双氧水制取氧气,更是一种常见且有趣的方法。
首先,让我们来了解一下为什么要制取氧气。
氧气对于地球上大多数生物来说,都是至关重要的。
人类和动物需要呼吸氧气来维持生命活动,许多燃烧反应也需要氧气的参与。
在化学实验中,纯净的氧气也有着广泛的用途。
那么,双氧水是如何制取氧气的呢?双氧水的化学名称是过氧化氢,化学式为 H₂O₂。
它在一定条件下可以分解产生氧气和水。
进行这个实验,我们需要准备以下实验器材:锥形瓶、长颈漏斗、双孔橡皮塞、导气管、集气瓶、水槽、玻璃片以及过氧化氢溶液和二氧化锰固体。
实验开始前,要先检查装置的气密性。
这一步非常关键,如果装置漏气,就无法收集到纯净的氧气。
检查的方法是将导气管的一端放入水中,用手握住锥形瓶,如果水中有气泡冒出,说明装置气密性良好。
接下来,将适量的二氧化锰固体放入锥形瓶中。
二氧化锰在这里充当的是催化剂的角色。
催化剂能够改变反应的速率,但在反应前后其本身的质量和化学性质都不会改变。
然后,通过长颈漏斗向锥形瓶中缓慢加入过氧化氢溶液。
这时,我们会观察到锥形瓶内迅速产生大量的气泡。
产生的气体就是氧气。
产生的氧气通过导气管进入集气瓶。
在收集氧气时,我们可以使用排水法。
这是因为氧气不易溶于水。
将集气瓶装满水,用玻璃片盖住瓶口,然后倒立在水槽中。
当导气管口有连续均匀的气泡冒出时,就可以将导气管伸入集气瓶中开始收集氧气。
当集气瓶口有大气泡冒出时,说明氧气已经收集满了。
此时,在水下用玻璃片盖住集气瓶口,然后将集气瓶取出正放在桌面上。
在实验过程中,有一些注意事项需要牢记。
比如,过氧化氢溶液要缓慢加入,以免反应过于剧烈导致液体喷出。
收集完氧气后,要先将导气管从水槽中取出,再熄灭酒精灯,以防止水槽中的水倒吸进入热的锥形瓶,导致瓶体炸裂。
通过这个实验,我们不仅能够制取到氧气,还能更深入地理解化学反应的原理和过程。
同时,也培养了我们的动手能力和科学思维。
第1课时实验室制取氧气的原理催化剂【学习目标】1.了解实验室制取氧气的原理。
2.认识催化剂和催化作用。
【学习重点】催化剂的概念;实验室制取氧气的原理。
【学习难点】催化剂的概念以及探究催化剂的方法。
【学习过程】一、自主学习1.实验室制取氧气的原理(用文字表达式);高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气;氯酸钾氯化钾+氧气;过氧化氢水+氧气。
2.催化剂是指在化学反应里能改变其他物质的反应速率,而本身的质量和化学性质在化学反应前后不发生改变的物质。
3.分解反应是指由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应。
二、新知导学知识点一实验室制取氧气的反应原理1.实验室制氧气的反应原理反应原理文字表达式符号表达式加热高锰酸钾制取氧气高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气KMnO4K2MnO4+MnO2+O2氯酸钾和二氧化锰共热制取氧气氯酸钾氯化钾+氧气KClO3 KCl+O2二氧化锰加速分解过氧化氢制取氧气过氧化氢水+氧气H2O2H2O+O22.相关药品的物理性质知识点二催化剂1.实验探究:分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的作用步骤实验内容现象分析A在试管中加入5ml5%的过氧化氢带火星的木条不复燃过氧化氢在常温下分解缓慢,药品颜色状态化学符号高锰酸钾暗紫色固体KMnO4氯酸钾白色固体KClO3过氧化氢无色无味液体H2O2二氧化锰黑色固体MnO22(1)催化剂的定义:化学反应里,能改变其他物质的化学反应速率,而本身的化学性质和质量在反应前后都没有发生变化的物质叫做催化剂,又叫触媒。
(2)催化剂概念的要点可概括为“一变两不变”(3)催化作用:在化学反应中,催化剂所起的的作用。
易错提示:1.催化剂不是只能加快化学反应速率,还能减慢化学反应速率。
2.催化剂只能加快或减慢反应速率,不能增加或减少生成物的质量。
3.催化剂是针对具体的化学反应而言的,不能说二氧化锰是催化剂,应该说二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂。
4.同一反应可以有不同的催化剂。
初三化学氧气的制取【本讲主要内容】氧气的制取【知识掌握】【知识点精析】一. 实验室制取氧气的反应原理1. 药品:过氧化氢溶液或高锰酸钾2. 反应原理:过氧化氢−−−→−二氧化锰水 + 氧气高锰酸钾−−→−加热锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气3. 催化剂和催化作用:(1)催化剂: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反应前后都没有发生改变的物质。
(2)催化作用:催化剂在化学反应中所起的作用。
4. 化学反应的分类:化学反应可以分为化合反应、分解反应。
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。
二. 氧气的实验室制法:1. 用高锰酸钾制取氧气的实验步骤(过氧化氢溶液制取氧气略)(1)检查装置的气密性:方法:如图所示,用带导管的橡皮塞塞住试管口,将导管的另一端插入盛水的烧杯中,用手握紧试管,如果导管口有气泡放出,说明装置不漏气。
原理:如果装置不漏气,里面的空气会受热膨胀沿导管放出。
(2)向试管中装入药品:方法:用纸槽取一定量的高锰酸钾小心装入试管,均匀铺平在试管的中下部。
在试管口塞一团棉花后再塞上带有导管的塞子。
原因:放一团棉花可防止加热时高锰酸钾粉末进入导管。
(3)固定试管:方法:将试管口略向下倾斜,铁夹夹在离试管口1/3处,将试管固定在铁架台上。
原因:防止加热时产生的冷凝水回流到热的试管底部,使试管受热不均匀而炸裂。
(4)向集气瓶中装水排空气:方法:将集气瓶盛满水,中间不能有气泡,从瓶口旁边将玻璃片推盖好将它们一起倒立在盛水的水槽中。
原因:防止收集的气体不纯。
(5)给试管加热:方法:点燃酒精灯,先将火焰在试管下方来回移动,让试管均匀受热,然后再对着药品的部位加热。
原因:防止试管因受热不均匀而炸裂。
(6)收集气体:方法:当导管口有连续均匀的气泡放出时,再把导管伸入盛满水的集气瓶口。
原因:开始排出的气体是装置内的空气,不能收集。
(7)停止加热:方法:先从水槽中移出导管,然后再熄灭酒精灯。
制取氧气实验原理
实验原理:
制取氧气的实验原理是通过分解过氧化氢(又称为过氧化氢溶液或双氧水)来获得氧气。
过氧化氢是一种无色液体,化学式为H2O2。
在制取氧气的实验过程中,将过氧化氢溶液倒入一个容器中,并加入催化剂,常用的催化剂有二氧化锰。
催化剂能够加速过氧化氢的分解反应。
分解反应如下所示:
2H2O2 -> 2H2O + O2
分解反应发生后,氧气(O2)会以气体的形式释放出来。
通过在容器上装置的气体收集装置,可以将释放的氧气收集起来。
此实验中需要注意的是,过氧化氢的分解反应是放热反应,为了控制反应速率和温度,可以通过加冷水或者冰块来冷却容器。
另外,为了确保实验的安全,需要注意在实验过程中避免产生火花或者高温,以免引发火灾或者爆炸。
九年级化学氧气的制法氧气是一种常见而重要的化学元素,在日常生活和工业生产中具有广泛的应用。
了解氧气的制法对于学习化学知识和实验技术都非常重要。
本文将介绍九年级化学中常用的氧气制法,帮助读者更好地理解和掌握相关知识。
一、氯酸钾分解制氧法氯酸钾分解制氧法是一种常见的制氧方法,也是九年级化学实验中常用的制氧实验之一。
氯酸钾经加热分解产生氧气和氯气的反应方程式如下:2KClO3 → 2KCl + 3O2具体操作步骤如下:1. 取一定质量的氯酸钾,放入干燥的试管或烧杯中。
2. 加热试管或烧杯,直接用火焰或电炉加热均可。
3. 观察试管或烧杯内部情况,观察是否产生气泡和气体。
这种方法制得的氧气通常带有少量的氯气,因此在实验中需要小心操作,避免吸入有害气体。
二、过氧化钠分解制氧法过氧化钠分解制氧法是另一种常见的制氧方法。
过氧化钠经加热分解产生氧气和氧化钠的反应方程式如下:2Na2O2 → 2Na2O + O2具体操作步骤如下:1. 取一定质量的过氧化钠,放入试管中。
2. 加热试管,直接用火焰或电炉加热均可。
3. 观察试管内部情况,观察是否产生气泡和气体。
过氧化钠分解制氧法相对于氯酸钾分解法制得的氧气更为纯净,在一些实验和应用中要求氧气纯度较高时常会选择这种方法。
三、氢氧化钠和过氧化氢制氧法氢氧化钠和过氧化氢是一种常见的制氧剂组合,可以通过氢氧化钠和过氧化氢的反应制取氧气。
反应方程式如下:2NaOH + H2O2 → Na2O2 + 2H2O具体操作步骤如下:1. 取一定质量的氢氧化钠和过氧化氢,放入试管中。
2. 充分搅拌混合试管内的溶液。
3. 观察试管内部情况,观察是否产生气泡和气体。
使用氢氧化钠和过氧化氢制氧法制得的氧气纯度较高,适用于某些特定实验和应用中。
四、注意事项在进行制氧实验时,需要注意以下几点:1. 操作环境要良好通风,避免吸入有害气体。
2. 操作时需佩戴安全眼镜和手套,防止溅溶液或碎片对身体造成伤害。
制取氧气的原理及催化剂
制取氧气的原理及催化剂一.选择题(共7 小题)
1 .常温下,实验室用过氧化氢制取氧气时,没有加催化剂,其结果是()
A .不影响化学反应速度
B .反应速度很慢,产生氧气的量减少
C .不能产生氧气
D .产生氧气的总量不变,但反应速度较慢
2 .下列有关催化剂的说法正确的是()
A .在化学反应后其质量减小
B .催化剂能改变化学反应速率
C .在化学反应后其质量增加
D .在化学反应后其化学性质发生了变化
3 .加热氯酸钾和高锰酸钾混合物片刻,试管里最多可能含有几种固体物质()
A .五种
B .四种
C .三种
D .二种
4 .如图所示,打开分液漏斗的旋塞,滴下少量双氧水.下列现象正确的是()
A .气球涨大,红墨水左移
B .气球缩小,红墨水右移
C .气球涨大,红墨水右移
D .气球缩小,红墨水左移
5 .实验室制取氧气必须满足的条件是()
A .一定要加入催化剂
B .反应物中一定有液体
C .反应物中一定有含氧化合物
D .反应一定需要加热
6 .“神州七号”太空舱将利用NiFe 2O 4 将航天员呼出的CO 2转化为O 2,而NiFe 2O 4 的质量和化学性质都不改变,在该过程中NiFe 2O 4 是()
A .反应物
B .生成物
C .催化剂
D .消毒剂
7 •关于“催化剂”的下列说法有:①在任何化学反应里,二氧化锰为催化剂
只能加快反应速率③能增加生成物的质量④质量不变•⑤性质不变,其中正确的有()
A •①④⑤
B •②④
二.填空题(共3小题)
8 •科学探究是奇妙的过程•在一次实验中,小明不小心把硫酸铜溶液滴加到了盛有5%H2O 2容液的试管中,立即有大量的气泡产生•请你和小明一起填写空白.
(1)检验试管中产生的气体为氧气的方法是;
(2)小明根据实验现象推测硫酸铜溶液可能是此反应的;
(3)小明如果要进一步确定硫酸铜溶液是此反应的催化剂,还须通过实验确认它在化学反应前后质量和都没有发生变化.
C •①②③
D •只有④
9 •学校化学兴趣小组知道二氧化锰能做过氧化氢分解的催化剂后,在想探究其他一些物质如氧化铝是否也可做过氧化氢的催化剂•请你一起参与他们的探究过程,并填写下列空白.
(1)【问题】氧化铝能不能做过氧化氢分解的催化剂?
(2)【猜想】氧化铝能做过氧化氢分解的催化剂
(3)【实验验证】
(4)【结论】氧化铝能加快过氧化氢的分解速率,故氧化铝能做过氧化氢分解的催化剂(5)【讨论与反思】经过讨论,有的同学认为只有上述两个证据,不能证明氧化铝能作过氧化氢分解的催化剂,还要补充一个探究实验:
实验三:【实验目的】探究•
【实验步骤】①准确称量氧化铝(少量)的质量;②完成实验二③待反应结束,将实验而试管里的物质进行过滤,洗涤,,称量;对比反应前后氧化铝的质量.
【讨论】如果氧化铝在反应前后质量不变,则说明氧化铝可以做过氧化氢分解的催化剂.
(6)但小华认为,要证明猜想,上述三个实验还不足够,还需要再增加一个探究实验:探究•
10 .如表是二氧化锰用量与一定质量氯酸钾制取氧气反应速率关系的实验数据
(1)据如表可知二氧化锰与氯酸钾的质量比为时,反应速率最快;
(2)通过分析可知,在化学反应中催化剂的用量越多越好.(填“是”或“不是”)
(3)二氧化锰用量过多冲淡了氯酸钾粉末,相当于减少反应物的,所以反应速率受
到影响;
(4)二氧化锰的用量过少时产生氧气的速率很慢,原因是.
三.实验探究题(共 3 小题)
11 .某同学阅读课外资料得知,双氧水分解除了用二氧化锰作催化剂,还可以用氧化铜等物质作催化剂,于是对氧化铜产生了探究兴趣.
【提出问题】氧化铜是否也能作双氧水分解的催化剂?它是否比二氧化锰催化效果更
好?
【设计实验】该同学以生成等体积的氧气为标准,设计了下列三组实验;(其它可能影响实验的因素均忽略)
(1)上述实验测量的“待测数据”是.
(2)若实验②比实验①的“待测数据”更(填“大”或“小”),说明氧化铜能加快双氧水的分解速率.
(3)对实验②反应后的固体加水溶解、过滤、洗涤、干燥,称量得到0.5g黑色粉末, 经进一步实验证实过滤所得的黑色固体粉末为氧化铜.
【预期结论】氧化铜也能作双氧水分解的催化剂
【评价设计】你认为该同学设计实验③和实验②对比的目的是
【实验拓展】该同学从课外资料上还获得下列信息:氧化铁、硫酸铜、猪肝、马铃薯等也可以作过氧化氢分解的催化剂,下列有关催化剂的说法正确的是.
A 、二氧化锰一定是催化剂
B 、同一个反应可能有多种催化剂
C 、催化剂一定是加快反应速率
D 、也存在减慢反应速率的催化剂
E 、对一定量的反应物来说,催化剂能改变生成物的质量.
12 .实验室常用加热氯酸钾与二氧化锰的混合物的方法制取氧气,写出反应的文字表达式:.
某化学兴趣小组发现:氯酸钾与氧化铜混合加热,也能较快产生氧气,于是进行如下探究:【提出猜想】:除二氧化锰、氧化铜外,氧化铁也可以作氯酸钾分解的催化剂.
【完成实验】按下表进行实验,并测定分解温度(分解温度越低,催化效果越好).
【分析数据,得出结论】
(1)实验 4 中x 的值应为,由实验与实验 4 对比,证明猜想合
理
(2)实验所用的三种物质中,催化效果最好的是.
【反思】若要证明氧化铁是该反应的催化剂,还要验证它在化学反应前后的质量和不变.
【继续探究】小组同学完成上述实验后,又深一步进行“氧化铜用量与一定质量氯酸钾制取氧气反应速率关系”的探究,下表是他们的有关实验数据,请你回答有关问题:
【分析整理】(3)据上表可知氧化铜用量过多,产生氧气的速率(填“变快”、
“变慢”或“不变”),氧化铜与氯酸钾的质量比为时,反应速率最快.
【结论1】在化学反应中催化剂的用量(填“是”或“不是”)越多越好.
13 .在学习了催化剂的知识以后,某化学兴趣小组对催化剂产生了深厚兴趣.在用百度搜索“催化剂”时显示:“据统计,约有90%以上的工业过程中使用催化剂,如化工、
石化、生化、环保等”.他们决定对过氧化氢制氧气实验“寻找新的催化剂”.【提出问题】氧化铁能否作为过氧化氢溶液分解的催化剂?
【猜想】氧化铁能作过氧化氢溶液分解的催化剂
【实验探究】甲同学设计了下列实验方案,并进行实验.
实验一:取一定量的H 2O 2 溶液于试管中,几乎观察不到气泡,说明常温下H 2O 2
几乎不分解.
实验二:在实验一的试管中,加入W 克的氧化铁,立刻产生大量气泡,用带火星的木条伸入试管中,木条复燃.得出结论:.
实验三:待实验二反应结束后,将试管中的剩余物进行过滤、洗涤、干燥,并称得固体质量仍为W 克.得出结论:
【实验结论】根据实验结果,甲同学得出结论:氧化铁能作为过氧化氢溶液分解的催化剂.
【反思评价】乙同学认为:还应设计一个实验,用来探究,才能确认氧化铁能否作过氧化氢溶液分解的催化剂.此观点得到大家的赞同.
【实验扩展】氧化铁与二氧化锰相比较,谁对过氧化氢溶液分解的催化效果更好?丙同学设计并进行了下列实验:在 A 试管加入W 克的氧化铁, B 试管中加入W 克的二氧化锰,然后分别加入等体积的同种H 2O 2 溶液,测量收集等体积氧气所需时间,见
下表:
结论:在催化分解过氧化氢溶液时,的催化效果更好.
【知识延伸】
(1)查阅资料得知,氧化铜、硫酸铜、红砖粉末、猪肝、马铃薯等也可以做过氧化氢溶液分解的催化剂.
(2)下列有关催化剂的说法中不正确的是.
A .催化剂在化工生产过程中有重要作用
B .同一个化学反应可以用多种不同物质作催化剂
C .不同的化学反应可以选择相同的物质用作催化剂
D .催化剂只能加快化学反应的速率.
制取氧气的原理及催化剂
参考答案
一.选择题(共7 小题)
1 .D ;2.B ;3.A ;4.D ;5.C ;6.C ;7.D ;
二.填空题(共 3 小题)
8910 .
三.实验探究题(共 3 小题)
11BD ;12.氯酸钾氯化钾+氧气;3.0g ;1;二氧化锰;化学性质;变慢;1 :10;不;不是;质量分数;是;13.氧化铁可以加快过氧化氢溶液分解的速度;氧化铁在反应前后的质量没有改变;氧化铁在反应前后的化学性质是否改变;二氧化锰; D ;。