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知識點一氧氣的實驗室制法>

一、加熱高錳酸鉀制取氧氣>

1．藥品：>高錳酸鉀（暗紫色固體，化學式：KMnO4）。

2．反應原理>

高錳酸鉀

錳酸鉀+ 二氧化錳 + 氧氣

3．實驗裝置>

【問題1】給試管中固體加熱應如何操作？為什么？

【問題2】用向上排空氣法收集的氣體應具備什么性質？

【問題3】用向下排空氣法收集的氣體應具備什么性質？

【問題4】用排水法收集的氣體應具備什么性質？

【小結】>

【KMnO4制氧氣的制取裝置>】

4．實驗步驟>

①連接儀器，檢查裝置的氣密性。

②將藥品平鋪在試管底部，在試管口放一小團棉花，用帶導管的單孔橡皮塞塞緊試管口。

③將試管固定在鐵架臺上。將集氣瓶裝滿水，并用玻璃片蓋住瓶口（注意不能有氣泡），然后把盛滿水的集氣瓶連同玻璃片一起倒立在盛水的水槽內。

④點燃酒精燈，加熱試管。

⑤當導管口有連續均勻的氣泡放出時將導管伸入集氣瓶口開始收集。當集氣瓶口有氣泡冒出時表明瓶內已經集滿氧氣，在水面下用玻璃片蓋住瓶口，小心地把集氣瓶移出水槽，正放在桌面上。

⑥將導管撤離水槽。

⑦熄滅酒精燈，停止加熱。

5．實驗反思>

【問題1】導管剛剛露出橡皮塞即可，為什么？

【問題2】為什么要在試管口塞一團棉花？

【問題3】為什么等氣泡連續均勻冒出時，開始收集氣體？

【問題4】用排水法收集氧氣時，怎樣證明集氣瓶中已收集滿氧氣？

【問題5】用向上排空氣法收集氧氣時，怎樣證明集氣瓶中已收集滿氧氣？

【問題6】用排水法收集完畢時，為什么要先從水中取出導管再停止加熱？

【問題7】如何檢驗收集到的氣體是否為氧氣？

二、加熱氯酸鉀制取氧氣>

1．藥品>

氯酸鉀（白色固體，化學式：KClO3）、二氧化錳（黑色粉末，化學式：MnO2）。

2．反應原理>

氯酸鉀

氯化鉀+ 氧氣

3．實驗裝置>

三、過氧化氫溶液制取氧氣>

1．藥品>

過氧化氫溶液（無色溶液，化學式：H2O2）、二氧化錳（黑色粉末，化學式：MnO2）。

2．反應原理>

過氧化氫

水+ 氧氣

3．實驗裝置>

【發生裝置】

各發生裝置優點：A、最簡易的裝置，操作簡單；B、可以隨時添加藥品（長頸漏斗的下端管口應伸入液面以下）；C、可以隨時控制反應的發生和停止；D、可以隨時控制反應速率。

【收集裝置】

4．萬能瓶使用>

5．實驗步驟>

①連接儀器，檢查裝置的氣密性。

②裝藥品：先向錐形瓶內加入二氧化錳固體，塞好雙孔橡皮塞，向長頸漏斗中加入過氧化氫溶液。

③收集氣體。

1．

實驗室用 KMnO4制氧氣并驗證氧氣的性質，下列操作正確的是（ ）

A．檢査裝置氣密性

B．加熱KMnO4制O2

C．驗證O2已集滿

D．硫在O2中燃燒

【答案】A

【解析】A、檢査裝置氣密性方法是把導管的一端浸沒在水里，雙手緊貼容器外壁，若導管口有氣泡冒出，裝置不漏氣，故A正確；B、高錳酸鉀是粉末狀的，為防止高錳酸鉀進入導管，要在試管口塞一團棉花，故B不正確；C、氧氣的驗滿，帶火星的木條要放在集氣瓶口，木條復燃，說明已收集滿，故C不正確；D、硫在氧氣中點燃生成二氧化硫，二氧化硫和水反應，則硫在O2中燃燒集氣瓶底部要加入水，故D不正確。故選A。

2．

關于“加熱高錳酸鉀制得氧氣并用排水法收集”的實驗，下列說法正確的是（ ）

A．制取氣體時，先裝藥品，然后檢驗裝置的氣密性

B．反應結束時，先停止加熱，然后將導管移出水面

C．導氣管口開始產生氣泡時，立即用裝滿水的集氣瓶收集氣體

D．裝有高錳酸鉀的試管口要放一小團棉花，目的是防止反應時藥品進入導氣管

【答案】D

【解析】A、制取氣體時，先檢驗裝置的氣密性，后添加藥品，A錯；B、反應結束時，先將導管移出水面，后停止加熱，防止水倒吸入試管，試管炸裂，B錯；C、導氣管口有連續均勻氣泡時，開始用裝滿水的集氣瓶收集氣體，C錯；D、裝有高錳酸鉀的試管口要放一小團棉花，目的是防止反應時藥品進入導氣管，D正確。故選D。

3．

根據下圖回答問題：

（1）寫出儀器①的名稱：_________________。

（2）實驗室若用裝置A制取較純凈的氧氣，反應的化學方程式為______________，可以選______________（填裝置序號）作收集裝置。

（3）實驗室制取CO2，應選擇的發生和收集裝置的組合是_____________（填裝置序號）。在裝入藥品前，必須要進行的實驗操作是______________。

【答案】（1）集氣瓶；

(2)

；E ；（3）BC；檢查裝置的氣密性

【解析】（1）由圖可知，儀器①的名稱是：集氣瓶；（2）裝置A適用于固體加熱反應制取氣體，且試管口有一團棉花，適用于加熱高錳酸鉀制取氧氣，高錳酸鉀受熱分解為錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，該反應的化學方程式為：；氧氣不易溶于水，密度比空氣大，可用排水法或向上排空氣法收集，排水法收集的氧氣比較純凈，故收集裝置選E；（3）實驗室通常用石灰石和稀鹽酸反應制取二氧化碳，該反應屬于固液不加熱反應，發生裝置應選B，二氧化碳溶于水，且密度比空氣大，應用向上排空氣法收集，收集裝置應選C，故應選擇的發生和收集裝置的組合是BC；在裝入藥品前，必須要進行的實驗操作是：檢查裝置的氣密性，防止收集不到氣體。

4．

化學是一門以實驗為基礎的科學。根據下列圖示回答問題。

①儀器a的名稱是_________。

②實驗室用高錳酸鉀制取氧氣的化學反應方程式為_______。所選用的發生裝置是______（填序號）。若用E裝置收集氧氣，實驗完畢后，先將導管從水槽中移出，再熄滅酒精燈的目的是_________。

③氫氣是一種清潔能源。實驗室常用鋅粒和稀硫酸來制取氫氣，應選擇的發生裝置是_____（填序號，下同），收集裝置除選E外，還可以選_________。

【答案】（1）集氣瓶；（2

；A；防止水倒流，使試管炸裂；（3）B ；D

【解析】①據圖可知儀器a的名稱是集氣瓶；②如果用高錳酸鉀制氧氣就需要加熱，所選用的發生裝置是A，高錳酸鉀受熱分解生成錳酸鉀和二氧化錳和氧氣，化學反應方程式為；若用E裝置收集氧氣，實驗結束應先移出導管，后熄滅酒精燈，其原因是：防止水倒流，使試管炸裂；③用鋅粒和稀硫酸在常溫下制取氫氣的發生裝置為固液常溫型，故選裝置B；氫氣是一種無色無味，溶于水，相同條件下密度比空氣小的氣體，選擇收集裝置為：D或E。

1．

下列實驗用常用于實驗室制取氣體，回答下列問題：

（1）儀器E的名稱是____________________；

）用

來制取O2，并用排水法收集，組裝制取裝置時，除選用上圖中的B、D、E、G、I、K、N、P外，還必須選用圖中的__________________。

【答案】（1）試管；（2）F、O ；

【解析】（1）通過觀察可知儀器E的名稱是試管；（2）用加熱高錳酸鉀的方法來制取氧氣需要有熱源，酒精燈F，用排水法來收集氧氣需要有水槽O。

2．

如圖是實驗室常用的實驗裝置，請回答下列問題。

（1）儀器①的名稱_____。

（2）用A裝置制取氧氣的化學方程式_______________。C和D都可以收集O2，選擇D裝置的優點_____。

（3）E裝置中水的作用_____。

【答案】（1）長頸漏斗；（2

；收集的氣體較為純凈；（3）防止生成物熔化濺落下來使瓶底炸裂

【解析】解：（1）儀器①的名稱是長頸漏斗；（2）裝置A屬于固體加熱型，試管口放有一團棉花，采用的加熱高錳酸鉀的方法，高錳酸鉀在加熱條件下生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，反應的化學方程式是。C和D都可以收集O2，D裝置是排水法，選擇D裝置的優點是收集的氣體較為純凈；（3）鐵絲在氧氣中燃燒時，為防止生成物熔化濺落下來使瓶底炸裂，集氣瓶的底部應放少量的水或鋪一層細沙，E裝置中水的作用是防止生成物熔化濺落下來使瓶底炸裂。故答案為：（1）長頸漏斗；（2）；收集的氣體較為純凈；（3）防止生成物熔化濺落下來使瓶底炸裂。

3．

根據下列裝置圖回答問題：

（1）儀器a的名稱是_______________。

（2）用氯酸鉀和MnO2制取較純凈的O2時，應選擇的裝置是___________（填標號），化學方程式是____________，若用向上排空氣法收集氧氣，驗滿的方法是__________________。

（3）碳酸鈣粉末與稀硫酸反應可制得CO2，化學方程式是__________________。

（4）實驗室制取H2時，通過控制液體流速，從而得到平穩氣流，選擇的發生裝置是______________（填標號），若用排水法收集H2，應從D裝置的____________（填“b”或“c”）口通入氣體。

【答案】試管 A

將帶火星的小木條平放到集氣瓶口，若小木條復燃，則滿 B c

【解析】（1）儀器a的名稱是試管；（2）用氯酸鉀和MnO2制取較純凈的O2時，屬于固體混合加熱型，應選擇的裝置是A，加熱條件下，二氧化錳催化氯酸鉀反應生成氯化鉀和氧氣，反應的化學方程式是 ，若用向上排空氣法收集氧氣，驗滿的方法是將帶火星的小木條平放到集氣瓶口，若小木條復燃，則滿；（3）碳酸鈣粉末與稀硫酸反應可制得二氧化碳和磷酸鈣，化學方程式是 ；（4）實驗室制取氫氣時，通過控制液體流速，從而得到平穩氣流，選擇的發生裝置是B，通過分液漏斗控制液體的添加量，可得到穩定的氣流，若用排水法收集氫氣，應從D裝置的c口通入氣體，將水從b口排出。

4．

利用下列裝置進行氣體的制取實驗，請問答下列問題：

（1）寫出儀器的名稱：①____________②______________。

（2）實驗室用過氧化氯溶液制取氧氣時，若要制取一瓶干燥的氧氣，必須使氣體通過__________(填字母，下同）裝置，選用裝置___________收集，驗滿的方法是____________。

（3）實驗室用加熱高錳酸鉀固體的方法制取較純凈的氧氣，選用發生裝置____________和收集裝置G組合，檢查該裝置氣密性的方法是：連接好儀器，把導管的一端浸入水中，_____________，證明裝置連接完好、不漏氣。

（4）實驗室用電石固體與飽和食鹽水常溫下反應制取乙炔（C2H2）氣體，同時有糊狀 Ca（OH）2生成，發生裝置選用C而不選用B的原因是_____________；乙炔充分燃燒的化學方程式為____________。

【答案】（1）①鐵架臺；②分液漏斗；（2）D ； F；用帶火星的木條靠近集氣瓶口，若木條復燃，則已經充滿；（3）A；手緊握試管，如果導管口有氣泡冒出；（4）可以控制滴加液體速率和防止糊狀Ca（OH）2堵塞長頸漏斗的下端；

【解析】（1）由圖可知，儀器①的名稱是：鐵架臺；儀器②的名稱是：分液漏斗；（2）濃硫酸具有吸水性，且濃硫酸與氧氣不反應，可用濃硫酸干燥氧氣，故若要制取一瓶干燥的氧氣，必須使氣體通過D裝置；

氧氣不易溶于水，密度比空氣大，可用排水法或向上排空氣法收集，要想得到干燥的氧氣，應用向上排空氣法收集，故收集裝置選F；氧氣具有助燃性，氧氣驗滿：用帶火星的木條靠近集氣瓶口，若木條復燃，則已經充滿；（3）高錳酸鉀加熱制取氧氣，屬于固體加熱反應，發生裝置應選A；檢查該裝置氣密性的方法是：連接好儀器，把導管的一端浸入水中，手緊握試管，如果導管口有氣泡冒出，證明裝置連接完好、不漏氣；（4）發生裝置選用C而不選用B，因為C裝置可通過分液漏斗控制藥品的滴加速率，從而控制反應速率，同時分液漏斗下端無需浸入液面以下，糊狀Ca（OH）2不會堵塞漏斗的下端，故填：可以控制滴加液體速率和防止糊狀Ca（OH）2堵塞長頸漏斗的下端；乙炔充分燃燒生成二氧化碳和水，該反應的化學方程式為：。

5．

實驗室制取氣體時需要的一些裝置如下圖所示，請回答下列問題。

（1）寫出儀器①的名稱__________________。

（2）實驗室用A裝置制取并收集干燥的氧氣，所選裝置的連接順序為：A→________→________（填裝置代號），寫出A裝置中使用催化劑制取氧氣的化學方程式：________________________。若用C裝置收集氧氣，導管口開始有氣泡放出時，不宜立即收集，應在________________時，開始收集氣體。

（3）某興趣小組的同學在實驗室連接B、G裝置進行實驗。若實驗時，在G裝置中放置一個燃著的蠟燭，實驗過程中蠟燭熄滅，說明生成的氣體具有_________________的化學性質，則B裝置中反應的化學方程式為________________________；若將G裝置中的蠟燭取出來，改用G裝置收集此氣體時，驗滿的方法是_____________________。

【答案】（1）鐵架臺；（2）F；E ；

；導管口氣泡連續均勻冒出；（3）不可燃、不助燃；CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；將燃著的木條放在b管口處，若木條火焰熄滅，則集滿二氧化碳

【解析】（1）根據圖示，儀器①的名稱是：鐵架臺；（2）實驗室用A裝置制取并收集干燥的氧氣，制取后，應先用盛有濃硫酸的F裝置干燥，再用向上排空氣法收集，所選裝置的連接順序為：A→F→E；A裝置中使用催化劑制取氧氣，對應的是利用氯酸鉀和二氧化錳的混合物加熱制取氧氣，化學方程式是：。若用C裝置收集氧氣，導管口開始有氣泡放出時，不宜立即收集，因為開始排出的氣體是裝置中原有的空氣，所以應在導管口氣泡連續均勻冒出時，開始收集氣體。（3）在實驗室連接B、G裝置進行實驗。若實驗時，在G裝置中放置一個燃著的蠟燭，實驗過程中蠟燭熄滅，說明B裝置中生成的氣體具有不可燃、不助燃的化學性質；在初中階段利用B裝置生成的不可燃、不助燃的氣體是二氧化碳，反應物是大理石和稀鹽酸，大理石的主要成分是碳酸鈣，碳酸鈣和稀鹽酸反應生成二氧化碳、水、氯化鈣，反應的化學方程式為：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；若將G裝置中的蠟燭取出來，改用G裝置收集二氧化碳，由于二氧化碳的密度比空氣的大，氣體應從a管進入，瓶內的空氣從b管排出，驗滿的方法是：將燃著的木條放在管口b處，若木條火焰熄滅，則集滿二氧化碳。

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導讀：

卵子受精失敗的原因是什么？試管嬰兒受精失敗后如何處理？

受精卵是獲得優質胚胎的前提，受精失敗，也就意味著無可用胚胎，這是很多患者都不愿意面對事實。試管嬰兒技術經過40多年的發展和更新，但也同樣完全避免試管嬰兒受精失敗的發生。

第一代試管嬰兒是將精卵取出體外后，讓其自然受精，授精過程無人工干預，治療周期中低受精與完全不受精的發生率在10%-15%；第二代試管嬰兒單精子注射技術，是人工挑選精子后與卵子進行強制授精，低受精與完全不受精的發生率為2.0%-3.0%。卵子受精是一個復雜的過程，受精失敗可能是由于卵母細胞和精子內在的結構和功能缺陷、精卵結合障礙等原因引起的，具體機制尚不完全明確。

卵子為什么會受精失敗？

（一） 卵子因素

1. 卵子染色體非整倍改變可能是造成IVF低受精與完全不受精的重要原因。隨著年齡增大，卵子非整倍幾率上升，因此有些既往生育/妊娠過的患者仍有可能此次第二代試管受精失敗。

2. 成熟度異常：卵子核與胞漿的共同成熟是卵子受精的必要條件，當胞漿和核成熟不同步時，盡管這些卵子外觀和正常卵子并沒有差異，但往往不能正常受精，甚至出現單原核或三原核，或者受精后不能進一步卵裂發育。

3. 卵子透明帶異常：卵子透明帶就像是包裹卵子的“蛋殼”，增厚或過薄，都會影響精子的穿透，導致受精失敗。另外，透明帶基因變異可能導致精子的頂體不能與透明帶發生反應或者反應不全，導致受精失敗。

卵子為什么會受精失敗？

（二） 精子因素

1. 精子活力低會明顯降低受精率：卵子姑娘肯定更愿意與活力強的精子小哥哥結合，讓自己得到更優質的結合體，“嫌棄”活力差的小哥哥不愿與其結合，也就變得順其自然了。

2. 精子形態不完美影響受精，在單精子注射周期中，圓頭精子受精率就明顯降低了。

3. 精子頂替存在缺陷：精子與卵子的顆粒細胞及透明帶結合無反應，也將導致受精失敗。

由此可見，受精失敗無法完全預測和避免，常規IVF和ICSI受精過程中都有可能發生，精子和卵子因素都可能參與。為了盡量避免受精失敗導致的無胚可用，目前針對受精失敗的處理方法有：

卵子為什么會受精失敗？

1、 輔助孵化：針對顯微鏡下透明帶厚的卵子，胚胎實驗室會進行此項操作，用激光將透明帶削薄，以利于常規IVF受精時精子穿透。

2、 補救單精子注射（ICSI）：在取卵當天，對初步判斷常規受精完全失敗者，會緊急進行補救ICSI，盡可能挽救一部分患者的結局。

受精失敗更多是歸結于男方精子與女方卵子異常問題，但單方面的異常也會受到自身情緒和壓力的影響，盡量保持放松愉悅的心情，更有利于精卵的發育和成熟。