氧气的制法
2.2 制取氧气
【知识掌握】
1. 掌握实验室制取氧气的方法、药品、基本原理、实验装置、检验方法、验满方法、操作步骤、注意事项;
2. 理解气体制取装置(发生装置、收集装置)的选择依据,并会解决具体问题。 一、 实验室制取氧气
1、双氧水(过氧化氢溶液)制取氧气 药品:H 2O 2 无色液体 MnO2 黑色固体 (1)实验原理: 文字表达式:过氧化氢符号表达式:H 2O 2(2)实验装置
MnO2
水 + 氧气
2O + O2
气密性检查特殊方法:用止水夹关闭,
向漏斗中加入水,水面不持续下降,形成如图的液面差,就说明装置不漏气。 (3)注意事项:
a). 长颈漏斗的下端应该深入液面以下,防止生成的气体从长颈漏斗中逸出; b). 导管只需略微伸入试管塞
c). 气密性检查:用止水夹关闭,打开分液漏斗活塞,向漏斗中加入水,水面不持续下降,就说明气密性良好。
d). 装药品时,先装固体后装液体
e). 该装置的优点:可以控制反应的开始与结束,可以随时添加液体。 2、氯酸钾制取氧气
药品: 白色固体, MnO2 黑色固体 (1)实验原理: (1)文字表达式:氯酸钾
氯化钾+氧气
符号表达式:
3、高锰酸钾制取氧气 药品:KMnO 4 紫黑色(暗紫色)固体 (1)实验原理: 文字表达式:高锰酸钾符号表达式:KMnO 4
锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气
2MnO 4 + MnO2 + O2
△
(2). 实验装置
发生装置 收集装置 (3)实验步骤
a). 查:检查装置的气密性:
常用方法(1)将导管的一端浸入水槽中,用手紧握试管外壁,若水中的导管口有气泡冒出松开手后,导管口出现一段水柱,说明装置不漏气。
(2) 气密性检查特殊方法:用止水夹关闭,
向漏斗中加入水,水面不持续下降,形成如图的液面差,就说明装置不漏气 b). 装:向试管中装入药品:
用药匙或纸槽取一定量的高锰酸钾小心装入试管,药品均匀铺平在试管的底部(使 药品均匀受热,充分反应) 。在试管口塞一团棉花后再塞上带有导管的塞子。 c). 定:固定试管: 方法:将试管口略向下倾斜,铁夹夹在离试管口1/3处,将试管固定在铁架台上。先下后上,从左到右的顺序。
d). 点:点燃酒精灯,先预热,再集中对药品加热。 e). 收:收集气体。
f). 离:先把导管撤离水面。 g). 熄:熄灭酒精灯 注意事项:
a). 试管口要略微向下倾斜:防止生成的水回流,使试管底部破裂。 b). 导气管伸入发生装置内要稍露出橡皮塞:有利于产生的气体排出。
c). 用高锰酸钾制取氧气时, 试管口要放一团棉花:防止高锰酸钾粉末进入导气管,堵塞导管。
d). 排气法收集气体时,导气管要伸入接近集气瓶底部,有利于集气瓶内空气排出,使收集的气体更纯。
e) 若用排水集气法收集气体,等到气泡连续均匀冒出时再收集,否则会收集到一部分试管内的空气,收集的氧气纯度不高
f). 实验结束后,先将导气管移出水面,然后熄灭酒精灯:防止水槽中的水倒流,炸裂试管。
总结:若固体(或固体+固体)加热生成气体,选用高锰酸钾制氧气装置;若固体+液体常温下制取气体,选用双氧水制取氧气装置。
5、 氧气的检验、验满及放置:
检验:用带火星的木条伸入集气瓶中,如果木条复燃,证明是氧气。
验满:(1)用向上集气法收集时,用带火星的木条放在集气瓶口,如果木条复燃,说明氧气已收集满。
2)排水集气法收集时,瓶口冒大量气泡时,说明氧气已收集满。
放置:由于氧气的密度比空气大,所以盖上玻璃片后,瓶口应向上正立放在桌面 二. 催化剂和催化作用:
(1)催化剂:在化学反应里能改变(加快或减慢)其它物质的化学反应速率,而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生改变的物质(又叫触媒)。
催化剂的特点
一 变:化学反应速率变
二不变:质量不变、化学性质不变
(2)催化作用:催化剂在化学反应中所起的作用。 注意:(1)催化剂具有选择性,既不是万能的,也不是唯一的。
(2)催化剂可重复使用,它只影响反应速率,不影响生成物的质量,也不能决定反应能否发生。
(3)离开化学反应就不存在催化剂。 注意:(1)实验室制氧气的三种方法相比,用H 2O 2 溶液制氧气有以下优点:安全、环保、节能(原料廉价)、装置简单、操作简便,双氧水可根据需要随时补充, MnO2易回收等。
三. 工业上制取氧气: 1. 物理变化
四. 化学反应的分类:
化合反应:基本反应)两种或两种以上物质生成一种其他物质的反应。(多变一:A+B+……→X)
分解反应:(基本反应)由一种物质生成两种或两种以上其它物质的反应。(一变多:X →A+B+……)
在学习了实验室制取氧气实验后,我们知道了制取一种气体,实验装置由发生装置和收集......装置两部分组成。 ..
发生装置的确定取决于两个条件: (1)反应物状态(固—固、固—液) (2)反应条件(加热、不加热)
固+液→不加热 固+固→加热