2.3 氧气的制备（知识解读）（解析版） 知识点 1 氧气的工业制法 知识点 2 利用过氧化氢溶液制取氧气 知识点 3 利用氯酸钾或高锰酸钾制取氧气 知识点 4 催化剂的特点和作用 知识点 5 分解反应 作业 巩固训练 知识点 1 氧气的工业制法 1、分离液态空气法 原理：利用液态氧气和液态氮气的沸点不同。———是物理变化 具体过程:首先将空气净化除去杂质等，然后在高压低温的条件下，使空气液化，控制温度 蒸发液态氮气，沸点较低的氮气先蒸发出来，余下的便是沸点较高的淡蓝色液态氧气，将其 加压贮存在钢瓶中备用即可 2、膜分离技术（物理变化）：指在分子水平上不同粒径分子的混合物在通过半透膜时，实 现选择性分离的技术。 3、分子筛制氧（物理变化）：分子筛是一种具有均匀微孔结构的材料，有很强的吸附能力， 能把不同的分子分离开，起到“筛分"分子的作用，故称为分子筛。分子筛制氧机是利用分 子筛特殊的吸附能力和解吸技术，加压时吸附空气中的氮气、二氧化碳气体，将未被吸收的 氧气收集起来，经过净化处理后即成为高纯度的氧气。 【典例 1-1】工业制取氧气主要有以下步骤，下列有关说法不正确的是 A．液态空气是混合物 B．氮气先被蒸发出来，说明氮气沸点比氧气低 C．步骤②属于化学变化 D．得到的剩余液体大部分为液氧，颜色为淡蓝色 【答案】C 【详解】A、液态空气中含有液态氧气、液态氮气、液态二氧化碳等，属于混合物，故 A 不 符合题意； B、氮气的沸点比氧气的沸点低，蒸发液态空气首先的到的是氮气，故 B 不符合题意； C、步骤②中是从液态空气中蒸发出氮气，没有新物质生成，属于物理变化，故 C 符合题意； D、得到的剩余液体大部分为液氧，液氧呈淡蓝色，故 D 不符合题意。 故选 C。 【典例 1-2】工业上制备大量氧气时，需要考虑的问题有 、 、 。从这些角 度考虑，工业上制备大量氧气利用 作原料。 【答案】 成本是否便宜 原料是否容易获得 生产对环境有无负面影响 空 气（/液态空气） 【详解】工业制备氧气，需要进行大量生产，需要考虑原料是否易得、成本是否低廉以及对 环境的影响，故答案填：成本是否便宜、原料是否容易获得、生产对环境有无负面影响；空 气中含氧气的体积大约为 21%，是工业制取氧气的廉价、易得的原料，故填：空气。 【变式 1-1】下列关于空气的说法中，错误的是 A．工业上利用液氧、液氮沸点不同，从液态空气中分离出氧气，该过程属于物理变化 B．空气是一种十分重要的自然资源 C．空气中的氧气和氮气是均匀混合在一起的 D．按质量分数计，空气中约含有氮气 78%、氧气 21%、其他气体和杂质 1% 【答案】D 【详解】A、工业上利用液氧、液氮沸点不同，从液态空气中分离出氧气，属于物理变化， 故选项正确； B、空气中含有氧气、氮气及其他一些气体，氧气供给人类呼吸，支持燃烧，提供给人类生 存必须的条件，其他气体也为人类贡献巨大，因此空气是一种十分重要的天然资源，故选项 正确； C、空气中的氧气和氮气是均匀混合在一起的，空气是均一的，故选项正确； D、按体积分数计，空气中约含有氮气 78%、氧气 21%、其他气体和杂质 1%；是体积分数， 不是质量分数，故选项错误。故选 D。 【变式 1-2】以典型物质为核心，进行问题的设置与整合， 是我们全面认识物质性质及应 用的有效途径。小晋同学在小组合作学习过程中，对氧气的相关问题，以结构图的形式进行 了如下梳理。联系实际，解决问题： (1)工业上大量制取氧气是利用液态空气中各种成分的 不同。 (2)实验室加热暗紫色固体制取氧气的反应原理是 。（填文字表达式）。 (3)实验室制取氧气用排水法收集体现了氧气 的物理性质。 (4)铁丝在氧气中燃烧的现象是 。 (5)氧气在生活中的一种用途是 。 【答案】(1)沸点 (2)高锰酸钾 锰酸钾+ ... ...
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