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高三化学复习知识点(9)
更新时间：2026-07-24
还有不到一个月高三的一轮复习就要推进到元素化合物部分了，最近后台收到好多高三同学的私信，说氧气制备的几个反应总是记混，方程式不是漏条件就是写错产物，考试的时候一碰到方程式书写就直接丢分，太可惜。
今天咱们就把所有涉及氧气生成的11个反应彻底捋清楚，不管是常考的实验题考点，还是方程式书写的易错点，都给大家讲透，把这部分拿下，以后考化学实验题至少不会在这丢分。
很多同学一提到制氧气就懵，不知道不同场景下该选什么方法，其实核心是看实际需求：实验室制氧气要的是操作简单、安全、收集到的气体纯度高，所以常用的是加热氯酸钾、加热高锰酸钾、常温下过氧化氢分解这三种方法，也就是咱们接下来要讲的1-3号反应，一般我们说的“实验室制氧气”默认指的是前两种加热的方法，因为双氧水分解如果浓度控制不好容易反应太快，不利于平稳收集气体。
而工业上需要的是大量、低成本的氧气，所以用的是分离液态空气法，这个是物理变化，利用液态氮和液态氧的沸点不同，蒸发液态空气的时候，沸点更低的氮气先气化跑出来，剩下的主要是液氧，这个方法没有任何化学反应，所以不要写化学方程式，很多同学考试的时候脑抽写个分离液态空气的化学方程式，直接丢分。
咱们挨个把这11个反应讲清楚，每个都讲清楚反应条件、方程式、用途、易错点，大家记的时候结合这些点，不容易混：
1. 氯酸钾热分解（二氧化锰催化）
这个是我们实验室常用的制氧气的方法，氯酸钾是白色固体，加二氧化锰作催化剂，加热的条件下分解生成氯化钾和氧气，化学方程式为：
\[ 2KClO_3 \xlongequal[\Delta]{MnO_2} 2KCl + 3O_2\uparrow \]
易错点：催化剂二氧化锰写在等号的上方，加热符号写在等号的下方，不要写反；反应物只有氯酸钾，二氧化锰是催化剂，反应前后质量和化学性质都不变，不要写到生成物里；产物是氯化钾，不要写成其他钾的氯化物。
2. 高锰酸钾热分解
这个也是实验室常用的制氧气方法，高锰酸钾是紫黑色固体，不需要加催化剂，直接加热就会分解，生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，化学方程式为：
\[ 2KMnO_4 \xlongequal{\Delta} K_2MnO_4 + MnO_2 + O_2\uparrow \]
易错点：这个反应不需要加二氧化锰作催化剂，很多同学记混了前面的氯酸钾分解，惯性加MnO，直接扣分；产物有两种含锰的化合物，不要漏了锰酸钾，只写二氧化锰和氧气；加热的时候试管口要放一团棉花，防止高锰酸钾粉末进入导管，这个实验操作的考点经常和这个反应结合考。
3. 过氧化氢分解（二氧化锰催化）
也就是我们常说的双氧水制氧气，过氧化氢是无色液体，加少量二氧化锰作催化剂，常温下就能迅速分解生成水和氧气，化学方程式为：
\[ 2H_2O_2 \xlongequal{MnO_2} 2H_2O + O_2\uparrow \]
易错点：这个反应不需要加热，常温就能进行，所以条件不要写加热；产物是水，不要写成氢气或者其他物质；如果要收集干燥的氧气，双氧水分解的方法不合适，因为会带出水蒸气，需要额外干燥，这个考点经常在选择实验方法的题里考。
4. 电解水
这个反应是水在直流电的作用下分解生成氢气和氧气，化学方程式为：
\[ 2H_2O \xlongequal{通电} 2H_2\uparrow + O_2\uparrow \]
易错点：条件写的是直流电，不要写成交流电；生成氢气和氧气的体积比是2:1，不要搞反；这个反应实验室很少用来制氧气，因为消耗电能，成本太高，一般只用来验证水的组成，不要当成实验室制氧气的方法。
5. 氧化汞热分解
这个是拉瓦锡当年证明空气是由氮气和氧气组成的实验里用到的反应，氧化汞是红色固体，加热分解生成汞和氧气，化学方程式为：
\[ 2HgO \xlongequal{\Delta} 2Hg + O_2\uparrow \]
易错点：汞是有毒的重金属，所以这个反应现在实验室绝对不会用来制氧气，不要当成常规的制备方法；产物是汞单质，常温下是液态的，不要写成其他物质。
6. 浓硝酸分解
浓硝酸不稳定，见光或者受热就容易分解，生成二氧化氮、氧气和水，化学方程式为：
\[ 4HNO_3 \xlongequal{光照或\Delta} 4NO_2\uparrow + O_2\uparrow + 2H_2O \]
易错点：产物有二氧化氮，是红棕色有刺激性气味的有毒气体，不要漏写；这个反应是浓硝酸变质的原理，所以浓硝酸要保存在棕色试剂瓶里，放在阴凉处，不要当成制氧气的方法。
7. 次氯酸分解（光）
次氯酸是弱酸，不稳定，见光就会分解生成盐酸和氧气，化学方程式为：
\[ 2HClO \xlongequal{光照} 2HCl + O_2\uparrow \]
易错点：这个是氯水久置会变成稀盐酸的核心原因，因为次氯酸分解了，所以氯水要现用现配，不要放在阳光下暴晒；这个反应也不是用来制氧气的方法，不要搞混用途。
8. 氟与水置换反应
氟是自然界中最活泼的非金属元素，常温下就能和水发生剧烈的置换反应，生成氟化氢和氧气，化学方程式为：
\[ 2F_2 + 2H_2O = 4HF + O_2 \]
易错点：这个反应不需要加热，常温下就能进行，而且反应非常剧烈，甚至会发生爆炸，所以绝对不能用氟气和水反应来制氧气，成本高还危险，这个反应一般只用来考元素周期律里非金属性的比较，比如证明氟的非金属性比氧强，因为氟能置换出水中的氧。
9. 过氧化钠与水反应
过氧化钠是淡黄色固体，常用作供氧剂，比如潜水艇、呼吸面具里都会用到，它和水反应生成氢氧化钠和氧气，化学方程式为：
\[ 2Na_2O_2 + 2H_2O = 4NaOH + O_2\uparrow \]
易错点：这个反应不需要加热，常温下就能迅速进行；过氧化钠里的氧元素是-1价，反应后一部分变成-2价（NaOH里），一部分变成0价（O里），属于歧化反应，这个氧化还原的考点经常和这个反应结合考；不要把这个反应当成实验室制氧气的方法，因为过氧化钠成本高，一般只用在特殊的供氧场景里。
10. 过氧化钠与二氧化碳反应
过氧化钠除了和水反应，还能和二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，这也是它用作供氧剂的核心原理，比如呼吸面具里人呼出的CO和水蒸气都能和过氧化钠反应产生氧气，化学方程式为：
\[ 2Na_2O_2 + 2CO_2 = 2Na_2CO_3 + O_2 \]
易错点：产物是碳酸钠，不要写成碳酸氢钠，很多同学以为CO过量会生成NaHCO，其实过氧化钠和CO反应不管CO量多少，产物都是碳酸钠，这个点很多同学容易错；这个反应也不是用来制氧气的方法，成本太高，只用在特殊场景。
11. 光合作用
这个是自然界中氧气的主要来源，绿色植物在光照和叶绿素的催化下，把二氧化碳和水转化为葡萄糖和氧气，总反应式可以简化为：
\[ 6CO_2 + 6H_2O \xlongequal{光照、叶绿素} C_6H_{12}O_6 + 6O_2\uparrow \]
易错点：这个反应的条件是光照和叶绿素，缺一不可，不要写成其他条件；这个是生物和化学交叉的考点，经常考光合作用和呼吸作用的对比，大家注意不要记混。
咱们刚才讲的11个反应，不是让你死记硬背的，现在的高考化学题经常把这些反应和实验操作、氧化还原、元素周期律结合起来考，给大家说几个最常见的考法：
1. 方程式书写题：直接考某个反应的化学方程式，这个时候你只要记清楚反应物、生成物、条件、配平、状态符号，就不会丢分，尤其是催化剂、加热符号的位置，还有有没有漏写产物，比如高锰酸钾分解的方程式，很多同学漏了锰酸钾，直接扣1分，非常可惜。
2. 实验方法选择题：给你一个制氧气的要求，问你选哪个方法，比如要平稳的气流，选双氧水分解；要收集干燥的氧气，选加热氯酸钾或者高锰酸钾；要验证水的组成，选电解水；潜水艇里用哪个反应供氧，选过氧化钠和CO或者水的反应，这些考点都是结合用途来的，你只要记清楚每个反应的用途，就能做对。
3. 氧化还原题：比如过氧化钠和水、CO的反应，考氧化还原的分析，氧化剂、还原剂分别是啥，电子转移数目是多少，这些都是常考的，你只要记清楚过氧化钠里的氧是-1价，反应后一部分升价一部分降价，就能轻松做对。
4. 元素周期律题：比如氟和水的反应，考非金属性的比较，证明氟的非金属性比氧强，因为氟能置换出水中的氧，这个就是元素周期律的典型应用。
现在大家一轮复习不要死记硬背方程式，最好结合实验来记，比如有条件的话可以自己做一下高锰酸钾制氧气的实验，观察一下现象，记住实验操作的要点，这样记知识点比死背要牢得多。
另外，把每个反应的易错点整理到你的错题本里，每次考前翻一遍，尤其是方程式书写的易错点，比如催化剂的位置、产物的种类、条件要不要写，这些地方考试非常爱扣分，你只要把这部分的易错点记牢，考试的时候至少不会丢冤枉分。
还有，不要孤立记这些反应，要把它们和氧化还原反应、元素化合物、实验基本操作这些知识点结合起来，比如氯酸钾分解是氧化还原反应，氧元素的化合价从-2价升到0价，氯元素的化合价从+5价降到-1价，这样结合起来记，既能记方程式，又能复习其他知识点，效率高得多。
大家可以找几道往年的一轮复习题，专门练氧气制备相关的方程式书写和实验题，练得多了自然就不会写错了。