文档内容
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（三）实验室制取氧气
实验深度突破
一、实验原理
1.加热高锰酸钾制取氧气
△
原理：2KMnO K MnO +MnO +O ↑
4 2 4 2 2
2.加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气
MnO2
原理：2KClO △ 2KCl+3O ↑
3 2
3.过氧化氢溶液在二氧化锰催化下分解制取氧气
MnO
原理：2H O 22H O+O ↑
2 2 2 2
二、实验装置与步骤
（一）加热高锰酸钾或氯酸钾法制取氧气（固+固加热型）
1.实验装置
发生装置：酒精灯、试管、铁架台（带铁夹）、带导管的橡胶塞。
收集装置：
（1）排水法：水槽、集气瓶、玻璃片（适用于收集较纯净的氧气）。
（2）向上排空气法：集气瓶、玻璃片、导管（适用于收集干燥的氧气）。
2.实验步骤（谐音记忆：“查、装、定、点、收、离、熄”）
查：检查装置气密性。
将导管一端浸入水中，用手紧握试管，观察导管口是否有气泡冒出；松开手后，导管内
形成一段水柱，说明气密性良好。
装：将药品平铺或斜铺在试管底部，塞紧带导管的橡胶塞。
高锰酸钾制氧时，需在试管口放一团棉花，防止加热时高锰酸钾粉末进入导管。
定：将试管固定在铁架台上，试管口略向下倾斜（防止冷凝水回流使试管炸裂），导管
稍露出橡胶塞即可。
点：点燃酒精灯，先均匀预热试管，再用外焰集中加热药品部位。
收：
（1）排水法：当导管口有连续均匀气泡冒出时开始收集（避免收集到装置内的空
气），集气瓶口有大气泡冒出时，证明氧气已集满，用玻璃片盖住瓶口，正放于桌面。
（1）向上排空气法：将带火星的木条放在集气瓶口，木条复燃则氧气已集满。
离：实验结束后，先将导管移出水槽。
熄：最后熄灭酒精灯。
（二）过氧化氢法制取氧气（固液不加热型）
1.实验装置
发生装置：长颈漏斗（或分液漏斗）、锥形瓶、带导管的橡胶塞。
收集装置：同加热法（排水法或向上排空气法）。
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2.实验步骤
（1）检查装置气密性（用止水夹夹住导管，向长颈漏斗中加水，若形成稳定水柱则气
密性良好）。
（2）在锥形瓶中加入二氧化锰，通过长颈漏斗加入过氧化氢溶液，控制液体流速。
（3）用合适的方法收集氧气。
三、实验现象
加热高锰酸钾：固体由紫黑色逐渐变为深绿色（锰酸钾）和黑色（二氧化锰）。导管口
有气泡冒出，排水法收集时集气瓶内水面下降，瓶内充满无色气体。
加热氯酸钾和二氧化锰：固体逐渐减少，导管口有气泡冒出。
过氧化氢溶液中加二氧化锰：立即产生大量气泡，锥形瓶温度略有升高（反应放热）。
四、实验结论
三种方法均能通过化学反应生成氧气，证明化学反应中物质的组成发生改变，且氧气具
有助燃性（能使带火星的木条复燃）。
催化剂（如二氧化锰）能改变化学反应速率，但反应前后质量和化学性质不变。
五、实验注意事项
加热法制氧：
（1）试管口略向下倾斜，防止冷凝水回流炸裂试管。
（2）用高锰酸钾制氧时必须放棉花，防止堵塞导管。
（3）实验结束时，先移导管再熄灯，防止水倒吸导致试管炸裂。
过氧化氢法制氧：
（4）长颈漏斗下端需插入液面以下，形成“液封”，防止气体逸出。
（5）分液漏斗可控制液体滴加速度，从而控制反应速率。
收集氧气：
（1）排水法收集时，导管刚伸入集气瓶口即可；
（2）排空气法收集时，导管需伸到集气瓶底部，确保空气排尽。
六、实验拓展
氧气的检验：将带火星的木条伸入集气瓶内，若木条复燃，证明是氧气。
催化剂探究：设计对比实验，验证二氧化锰在反应前后质量和化学性质不变（如称量反
应前后二氧化锰质量，重复加入过氧化氢观察是否继续产气）。
其他制氧方法：
1、电解水：2H O通电 2H ↑+O ↑（需消耗电能，实验室不常用）。
2 2 2
2、氧化汞受热分解（不环保，实验室禁用）。
△
2HgO 2Hg+O ↑
2
装置改进：
用启普发生器或多功能瓶（长进短出）优化固液反应装置，实现随开随用。
七、误差分析
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氧气不纯：
1、排水法收集时未等气泡连续均匀冒出就开始收集（混有空气）。
2、向上排空气法收集时导管未伸到集气瓶底部（空气未排尽）。
试管炸裂：
1、试管口未向下倾斜，冷凝水回流。
2、未预热就集中加热，导致试管受热不均。
3、实验结束时先熄灭酒精灯，后移导管，水倒吸。
中考命题探秘
一、考情分析
在历年中考里，实验室制取氧气都是化学学科的核心考点，频繁出现在各地中考试卷
中。这一知识点紧密关联着化学基本概念、化学反应原理、实验操作技能等多方面内
容。从考查范围来看，涉及到实验室制取氧气的三种主要方法，包括加热高锰酸钾、加
热氯酸钾与二氧化锰的混合物，以及过氧化氢在二氧化锰催化下分解。这些方法所涉及
的反应原理、实验装置、操作步骤和注意事项都是考查重点。比如，对反应原理的考
查，要求学生准确书写化学方程式，明晰各物质在反应中的角色和变化；对于实验装
置，要清楚不同发生装置和收集装置的选择依据，以及装置的特点和适用场景。
二、考查形式
1.选择题：常考查基础概念和简单判断。例如，给出几种实验操作图示，让学生判断制
取氧气操作的正误；或者提供不同的实验装置选项，要求学生选出适合制取氧气的装
置，考查对实验装置选择依据的理解。
2.填空题：涉及实验的关键信息填写。如写出制取氧气的化学方程式，填写实验仪器的
名称，阐述实验步骤中的关键操作和目的，像加热高锰酸钾制取氧气时，试管口放棉花
的作用等。
3.实验题和探究题：这是考查的重点和难点题型。会要求学生组装实验装置、分析实验
现象、解释实验结果。比如，给出部分实验装置，让学生补充完整并说明理由；或者提
供实验过程中出现的异常现象，让学生探究原因，提出改进措施；还可能结合实验探究
影响反应速率的因素，如不同催化剂对过氧化氢分解速率的影响等。
三、中考所占分值或比例
在各地中考化学试卷中，实验室制取氧气相关内容的分值占比有所不同。一般情况下，
分值大概在3-8分左右，约占总分的5%-10%。在一些重点考查实验能力的试卷中，分值
占比可能会更高。比如，某些地区的中考化学试卷满分 100分，实验室制取氧气相关内
容可能会占到8分左右，以考查学生对实验原理、操作和探究能力的掌握程度。
四、中考预测
1.结合实际应用：未来中考会更注重知识与实际生活、生产的联系，可能会以工业制
氧、航天制氧、医疗急救中制氧机的原理等真实情境为背景，考查实验室制取氧气的知
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识迁移和应用能力。比如，给出工业制氧的流程图，让学生对比实验室制取氧气的方
法，分析异同点和优缺点。
2.实验装置创新：实验装置的创新考查将成为趋势，如“微型实验”设计，利用微型仪
器进行氧气制取实验，考查学生对实验原理的理解和对新装置的适应能力；还有可能将
数字化实验融入其中，借助传感器等设备测定氧气的生成速率、浓度变化等，要求学生
分析数据，得出结论。
3.强化实验探究：实验探究题的考查力度会加大，更侧重对比实验设计、误差分析与改
进等角度。例如，设计对比实验探究不同催化剂对过氧化氢分解制取氧气速率的影响，
让学生分析实验数据，评估实验方案的合理性，并提出改进建议。
五、备考建议
1.夯实基础知识：全面梳理实验室制取氧气的三种方法，牢记反应原理的化学方程式，
理解各物质的性质和作用。熟悉不同实验装置的特点、适用条件和选择依据，精准掌握
实验操作步骤及注意事项，如加热固体制取氧气时试管口略向下倾斜的原因，排水法收
集氧气时开始收集和停止收集的时机等。
2.重视实验操作：有条件的情况下，亲自参与实验操作，直观感受实验过程，加深对实
验细节的理解和记忆。在实验中，掌握仪器的正确使用方法，如酒精灯的使用、药品的
取用、装置的连接与气密性检查等。通过实际操作，培养动手能力和解决实际问题的能
力，更好地应对实验考查。
3.加强习题训练：有针对性地选择历年中考真题和模拟题进行练习，熟悉各种考查形式
和题型的解题思路与技巧。对于做错的题目，认真分析原因，总结经验教训，查漏补
缺。尤其是实验探究题，要多做练习，学会分析实验目的、实验步骤和实验现象之间的
逻辑关系，提高实验探究和分析问题的能力。
4.关注知识拓展：留意与氧气制取相关的科技前沿和实际应用知识，拓宽知识面。通过
阅读科普文章、观看科技视频等方式，了解工业、航天、医疗等领域中氧气制取的新方
法、新技术，培养将化学知识应用于实际问题的思维能力，以便在考试中能够灵活应对
新颖的题目。
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