实验室制取氧气参考.pdf
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【实验室制取氧气】 在实验室中,我们可以通过不同的方法来制取氧气。常见的方法包括加热氯酸钾(KClO3)与二氧化锰(MnO2)的混合物,以及利用过氧化氢(H2O2)溶液在二氧化锰催化下分解。 1. **加热氯酸钾与二氧化锰**: - 使用的实验装置是A,其中包含的玻璃仪器有试管。文字表达式为:氯酸钾 -> 氯化钾 + 氧气。二氧化锰作为催化剂,加速反应而不改变自身性质。 2. **过氧化氢分解**: - 选择的气体发生装置是B,加入试剂前应先检查装置气密性。文字表达式为:过氧化氢 -> 水 + 氧气。二氧化锰在这里作为催化剂,加快了分解速度。氧气可用于支持燃烧、医疗等。 3. **收集氧气**: - 收集氧气通常采用排水法(装置E),因为氧气不易溶于水且比空气重,这种方法收集的氧气纯度较高。 **实验室制气常用装置及特点**: - 仪器a是分液漏斗,A装置中的集气瓶只能收集密度小于空气的气体。 - 分解过氧化氢制氧气的文字表达式:过氧化氢 -> 水 + 氧气,二氧化锰起催化剂作用。 - B装置适合固液不加热反应,例如大理石和稀盐酸制二氧化碳。 **实验步骤与注意事项**: 1. 实验前需检查装置的气密性,确保反应过程中气体不会泄漏。 2. 装入药品,固定实验器材,点燃酒精灯前要预热,收集气体时要等气泡连续且均匀冒出时才收集。 3. 检验氧气的方法是用带火星的木条,若木条复燃,说明是氧气;验满则是在集气瓶口放一根带火星的木条,若复燃则收集满。 4. 制取氧气时,高锰酸钾需平铺在试管底部,防止局部过热;导管稍露出试管口,便于气体排出;试管口向下倾斜,防止冷凝水回流炸裂试管;待气泡连续均匀冒出才收集,确保氧气纯度;铁夹应夹在试管中上部,防止受热不稳定;反应完毕后先撤导管再熄酒精灯,防止水倒吸炸裂试管。 **催化剂的概念**: 催化剂能够改变化学反应速率,但其质量和化学性质在反应前后保持不变。 **选择不同装置的理由**: - 氯酸钾和二氧化锰混合物制氧,可用C装置(加热),E装置(排水法)收集,因氧气密度大于空气,排水法收集更纯。 - 高锰酸钾制氧,同样用C装置,内部需放置棉花防止粉末进入导管。 - 过氧化氢分解,选用B装置,因反应无需加热,D装置(向上排空气法)或E装置(排水法)收集。 **其他知识点**: - 高锰酸钾与氯酸钾混合物制氧后,剩余固体包括锰酸钾、氯化钾和二氧化锰。 - 利用氯酸钾和二氧化锰混合物制氧,可选C装置(加热),E装置(排水法)因氧气不易溶于水,D装置(向上排空气法)因其密度大。 - 红磷测定空气中氧气含量实验,观察到红磷燃烧产生大量白烟,冷却后水进入集气瓶,说明氧气被消耗,剩余气体主要是氮气,该实验说明氮气不易燃、不助燃且难溶于水。 以上是实验室制取氧气的相关知识点,涵盖了制备、收集、检验、实验操作以及相关设备和原理的介绍。
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