氧气性质及其制法知识点总结
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1 氧气的性质和氧气的制取知识点总结
一、氧气的性质
1．物理性质：
（1）色、味、态：通常情况下，是无色无味的气体；降温后，氧气可以变为淡蓝色的液体，甚至淡蓝色雪花状固体。
（2）密度：标准状况下，密度为1.429g/L，略大于空气；
（3）溶解性：氧气不易溶于水
2．氧气的化学性质
氧气特有的化学性质：支持燃烧，供给呼吸
（1）木炭在氧气中燃烧（木炭――黑色固体）
碳在氧气中剧烈燃烧，发出白光，放热，生成一种无色无味气体，
该气体能使澄清石灰水变浑浊。
文字表达式：碳 + 氧气 二氧化碳
（2）硫在氧气中燃烧
硫在空气中发出微弱的淡蓝色火焰，而在氧气中发出明亮的蓝紫色火焰， 产生有刺激性气味的气体
文字表达式 硫 + 氧气 二氧化硫
注：集气瓶集气瓶底部加少量的水的目的——硫燃烧实验时，产生二氧化硫会污染环境，集气瓶中少量水是吸收有毒的二氧化硫。
（3）红磷在氧气中的燃烧（红磷――暗红色固体）
剧烈燃烧，发出白光，放出热量，产生大量浓厚的白烟 ，生成白色固体。
文字表达式： 磷 + 氧气五氧化二磷
注：集气瓶集气瓶底部加少量的水的目的——一是吸收红磷燃烧后生成的白色固体——五氧化二磷，防止污染环境。
（4）铁在氧气中的燃烧
剧烈燃烧，火星四射，生成一种黑色固体。
文字表达式： 铁 + 氧气四氧化三铁
注：①铁丝燃烧要在集气瓶底部放少量水或细砂的目的：防止高温熔化物溅落炸裂瓶底 铁在空气中不可燃烧。②铁丝要盘旋成螺旋状的目的：增大铁丝的受热面积，便于点燃铁丝。③铁丝的一端要系上一根火柴的目的：提高铁丝的温度，达到铁丝燃烧的着火点，利于引燃铁丝。
（5）石蜡在氧气中的燃烧
石蜡在氧气中燃烧发出白光，瓶壁上有水珠生成，产生使澄清石灰水变浑浊的气体
文字表达式：石蜡+ 氧气水+二氧化碳
3.氧气的用途
供呼吸 （如潜水、医疗急救）和支持燃烧 （如燃料燃烧、炼钢、气焊）。
二、用实验测定空气中氧气的含量
1.原理：空气是由氧气和氮气等多种气体组成的，为了测定空气中氧气的体积分 2 数，可以选择某种能与氧气反应而不与空气中其他气体反应的固体物质，利用氧气与该物质反应后生成固体物质，使密闭容器中气体体积减小，气体压强减小，引起水面发生变化，从而确定氧气的体积分数。（如：白磷、汞、红磷）
文字表达式： 磷 + 氧气五氧化二磷
2.气密性气密性良好，避免瓶外界空气进入集气瓶，导致进入水的体积减小，测得氧气的体积分数偏小。
3.现象: 红磷燃烧产生大量白烟，烧杯中的水沿导气管进入集气瓶里，
进入瓶中水的 体积约占瓶内空间1/5。
4注意事项：
①红磷要过量。如果红磷不足，则不能将集气瓶内空气中的氧气完全消耗掉，
导致测得空气中氧气的体积分数偏小。
②集气瓶集气瓶底部加少量的水的目的——一是为了防止高温熔化物溅落炸裂集气瓶；二是为了吸收红磷燃烧后生成的白色固体——五氧化二磷
○3不能用木炭﹑硫﹑铁丝等代替红磷 木炭硫燃烧生成物都是二氧化碳二氧化硫气体，会弥补所消耗的氧气的体积，能产生压强差。铁不能在空气中燃烧
○4导管内事先应注满水。否则燃烧冷却后，进入的水有一部分留在导管中，进入集气瓶内水的体积减少，测量结果偏低。
○5烧杯内的水要足量。防止进入集气瓶的水不足1/5
5.进入集气瓶内水的体积小于瓶内空气体积1/5的可能原因：
①红磷量不足 ②气密性不好，使外界空气进入瓶内 ③集气瓶未冷却至室温
三、氧气的实验室制取
1. 加热高锰酸钾或氯酸钾制氧气的原理
⑴药品：①高锰酸钾(KMnO4)(高锰酸钾--紫黑色固体,可溶于水)
②氯酸钾（KClO3）和二氧化锰（MnO2）的混合物(氯酸钾--白色固体,可溶于水;二氧化锰--黑色粉末固体，不溶于水)
（2）反应原理: ①高锰酸钾锰酸钾 ＋ 二氧化锰＋ 氧气
符号表达式:KMnO4K2MnO4 ＋ MnO2＋ O2
②氯酸钾氯化钾＋氧气
符号表达式: KClO3KCl＋O2 3 ⑶实验装置:包括发生装置和收集装置
①发生装置：根据反应物的状态和所需条件选择
固＋固（需要加热）（图1）：适用于制备氧气：如:加热高锰酸钾（KMnO4）;加热氯酸钾（KClO3）和二氧化锰（MnO2）的混合物
②气体的收集装置（图5）：根据气体的密度和溶解性选择
排水法：难溶、微溶或不易溶于水且不与水发生化学反应的气体都可用排水法收集。用排水法收集的气体纯净但不够干燥。排水法的典型仪器是a，注意导管只能伸入集气瓶内少许，便于导管的取出.如:收集氧气可用排水法
排空气法：不与空气反应且密度与空气相差较大的气体都可用排空气法收集；又可分为向上排空气法(适用于密度比空气大的气体)和向下排空气法(适用于密度比空气小的气体)。用排气法收集气体时，导气管一定要伸入集气瓶底部，把空气尽量排出。为了减少空气扩散，集气瓶口可盖上毛玻璃片（如图b）。用排空气法收集的气体干燥但不够纯净。如:收集氧气可用向上排空气法
⑷实验操作步骤（以高锰酸钾制取氧气并用排水法收集为例）
①仪器组装：先下后上，从左到右的顺序。
②气密性检查：将导管的一端浸入水槽中，用手紧握试管外壁，若水中的导管口有气泡冒出，证明装置不漏气。松开手后，导管口出现一段水柱。
③ 装入药品：按粉末状固体取用的方法（药匙或纸槽）。用高锰酸钾制取氧气试管口要放一小团棉花.注意:用加热氯酸钾制氧气则试管口不用放棉花。
④ 加热药品：先使试管均匀受热，后用酒精灯外焰对准药品部位加热。
⑤收集气体：若用排水集气法收集气体，当气泡均匀冒出时再收集（刚开始排出的是试管中的空气）
⑥实验结束后，先将导气管移出水面，然后再熄灭酒精灯。目的是防止水槽中的水倒流，炸裂试管。
⑦整理仪器 4 可简单归纳为：“茶（查）、庄（装）、定、点、收、利（离）、息（熄）”既:查—装—定—点—收—离—熄
⑸注意事项：
①药品平铺在试管的底部：均匀受热
②铁夹夹在离管口约1/3处
③试管口要略微向下倾斜：防止水倒流，使试管底部破裂。
④导气管伸入发生装置内要稍露出橡皮塞：便于产生的气体排出。
⑤试管口塞一团棉花：防止高锰酸钾粉末进入导气管，污染制取的气体和水槽中的水。
⑥加热药品时先要使试管均匀受热，后用酒精灯外焰对准药品的部位加热。
⑦ 排气法收集气体时，导气管要伸入到接近集气瓶底部：有利于集气瓶内空气排出，使收集的气体更纯。
⑧排水法收集时，待气泡均匀连续冒出时再收集（刚开始排出的是试管中的空气）
⑨排水法收集时，等瓶子里的水排完以后，在水面下用玻璃片盖住瓶口。小心地把瓶子移出水槽，正放在桌子上。
⑩实验结束后，先将导气管移出水面，然后熄灭酒精灯：防止水槽中的水倒流，炸裂试管。
⑹气体收集方法：排水法（原因：氧气不易溶于水）和向上排空气法（原因：氧气密度比空气大）
⑺ 验满：用向上排空气法收集氧气时,将带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃，证明已满;用排水法收集氧气时,大量气泡从集气瓶口冒出(或从水槽冒出)时,证明氧气已收集满。
⑻检验：用带火星的木条氧气伸入集气瓶内,若木条复燃，说明是氧气
2.分解过氧化氢（俗称：双氧水）制取氧气
⑴药品：过氧化氢溶液（H2O2）（无色液体）和二氧化锰（MnO2）（黑色固体不溶于水)
（2）反应原理:过氧化氢水 + 氧气
符号表达式: H2O2H2O + O2
⑶实验装置:包括发生装置和收集装置
①发生装置：根据反应物的状态和所需条件选择
固＋液体（不需加热）（图2）：适用于制氧气（O2）（过氧化氢溶液（H2O2）（无色液体）和二氧化锰（MnO2）混合）
5 ②气体的收集装置（图5）：根据气体的密度和溶解性选择
排水法：难溶、微溶或不易溶于水且不与水发生化学反应的气体都可用排水法收集。用排水法收集的气体纯净但不够干燥。排水法的典型仪器是a，注意导管只能伸入集气瓶内少许，便于导管的取出.如:收集氧气可用排水法
排空气法：不与空气反应且密度与空气相差较大的气体都可用排空气法收集；又可分为向上排空气法(适用于密度比空气大的气体)和向下排空气法(适用于密度比空气小的气体)。用排气法收集气体时，导气管一定要伸入集气瓶底部，把空气尽量排出。为了减少空气扩散，集气瓶口可盖上毛玻璃片（如图b）。用排空气法收集的气体干燥但不够纯净。如:收集氧气可用向上排空气法
整套装置如下：
⑷实验操作步骤
①仪器组装：先下后上，从左到右的顺序。
②气密性检查：用止水夹关闭，打开分液漏斗活塞，向漏斗中加入水，水面不持续下降，就说明气密性良好。
③ 装入药品：先在锥形瓶中装入固体二氧化锰后向长颈项漏斗添加过氧化氢溶液液体
④收集气体：若用排水集气法收集气体，当气泡均匀冒出时再收集（刚开始排出的是试管中的空气）
⑤实验结束，夹上止水夹，停上操作。
⑸注意事项：
①分液漏斗可以用长颈漏斗代替，但其下端应该深入液面以下，防止生成的气体从长颈漏斗中逸出；
②导管只需略微伸入试管塞
③气密性检查：用止水夹关闭，打开分液漏斗活塞，向漏斗中加入水，水面不持续下降，就说明气密性良好。
④装药品时，先装固体后装液体
⑤该装置的优点：可以控制反应的开始与结束，可以随时添加液体。 6 ⑹气体收集方法：排水法（原因：氧气不易溶于水）和向上排空气法（原因：氧气密度比空气大）
⑺ 验满：用向上排空气法收集氧气时,将带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃，证明已满;用排水法收集氧气时,大量气泡从集气瓶口冒出(或从水槽冒出)时,证明氧气已收集满。
⑻检验：用带火星的木条氧气伸入集气瓶内,若木条复燃，说明是氧气
⑼催化剂（触媒）：在化学反应中,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改变的物质,叫催化剂。催化剂所起的作用叫催化作用。
“一变、二不变” 改变：速率（不是产量）；一改变——加快或减慢。 二不变：化学性质和质量。
