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氧气制取

发布时间:2013-10-21 09:34:33  

制取氧气

学习内容
? ? ? ? ? (1)氧气的实验室制法 (2)装置气密性的检查 (3)氧气的工业制法 —— 分离液态空气 (4)催化剂和催化作用 (5)分解反应

一、氧气的实验室制法

1、药品
? (1)过氧化氢(无色液体)俗名:双氧水 ? H2O2 ? (2)二氧化锰(黑色固体) ? MnO2 ? (3)高锰酸钾 (暗紫色固体) ? KMnO4

方法之一
? 分解过氧化氢溶液制氧气 ?不加热双氧水时,带火星的木条是否复燃

?加热双氧水时,带火星的木条是否复燃
?不加热,但在双氧水中加入二氧化锰时, 是否复燃

过氧化氢分解

实验内容
过氧化氢 溶液

现象
产生少量气泡, 木条不复燃

结论
有氧气放出 速率很慢

过氧化氢溶液 和二氧化锰的 混合物产生较多


有大量气泡 冒出,木条 复燃 有大量气泡冒 出,木条复燃

有氧气放出 速率很快

有氧气放出 速率很快

(3)

二氧化锰是否变化了?

二氧化锰起什么作用? 双氧水分解的文字表达式是什么?

催化剂
催化剂:能改变其它物质的化学反应速 率,而 本身的质量和化学性质在化学 反应 前后都没有改变的物质 。 催化作用:催化剂在化学反应中起的作 用

催化剂应掌握
? ①能改变其它物质的反应速率,这里的“改变” 包括加快和减慢两种含义。 ? ②催化剂的化学性质在化学反应前后没有改变, 但是物理性质可能改变。 ? ③催化剂是针对具体反应而言的,如二氧化锰 在过氧化氢分解制取氧气时,能够起催化作用, 是催化剂;但二氧化锰不是所有化学反应的催 化剂。 ? ④在某个化学反应中,可以选择不同的物质做 为催化剂。如双氧水分解制取氧气时,既可以 选择二氧化锰做催化剂,也可以选择氧化铁做 催化剂。

催化剂

实验装置1(H2O2)

反应原理或文字表达式
二氧化锰

? 过氧化氢

水+氧气

方法之二
? 加热分解高锰酸钾

学习内容
? ? ? ? ? ? ? (1)药品 (2)反应原理 (3)制取装置特点 (4)收集方法 (5)操作步骤 (6)检验方法 (7)验满方法

1.反应原理或文字表达式
高锰酸钾
加热 锰酸钾+二氧化锰+氧气

2.实验装置2 (KMnO4)
发生装置

铁架台 A__________B_________ 试管

C__________D_________ 酒精灯 导管

集气瓶 水槽 E___________F_________
B

A D C

E
收集装置

F

3、实验装置 实验装置的特点:固体加热制气体
? 发生装置的选择依据:反应物、 生成物的状态及反应条件。 ? 收集装置的选择依据:气体的 水溶性、气体的密度。

4 、收集方法:
(1)排 水 法:
(1)适用范围 难溶于水或不易溶于水且不与水 发生化学反应的气体 (2) 优点 ① 易于收集到较纯的气体 ② 便于观察气体是否已经收集满

排空气法


向上排空气法
(1)适用范围 密度比空气大的气体,不与空气 中任何成分反应的气体(比空气重 的气体) (2) 优点

操作较为方便,需要验满

向下排空气法
(1)适用范围 密度比空气小的气体,不 与空气中任何成分反应的 气体 (2) 优点

操作较为方便,需要验满

氧气收集方法:

(1)排水法 (因氧气不易溶于水)
(2)向上排空气法 (因氧气的密度比空气稍大)

5、操作步骤
? ? ? ? ? ? ? (1)查 (2)装 (3)定 (4)点 (5)收 (6)离 (7)熄

第一步
? 检查装置的气密性 ? 把导管的一端浸入水里,两手紧贴试 管的外壁,如果装置不漏气,里面的 空气受热膨胀,导管口有气泡冒出。 松开两手,使它冷却,导管中就会形 成一段水柱。

第二步
? 将药品装入试管, 试管口处应放一团棉花,作 用是为了防止在加热过程中, 高锰酸钾粉末随气体进入导 气管或水槽。

第三步
? 将试管固定在铁架台上

注意事项
? ①试管口要略向下倾斜,防止药品 中的水分受热后变成水蒸气,再冷 凝成水珠倒流回试管底部,使试管 炸裂。 ? ②试管内导管稍微露出橡皮塞即可, 便于气体排出。
? ③铁夹要夹在离试管口1/3处。

第四步
? 点燃酒精灯,先将试管均匀受热后对 准试管中的药品部位加热 ? 要用酒精灯的外焰对准药品部位加热; 加热时先要将酒精灯在试管下方来回 移动,让试管均匀受热,然后对准药 品部位加热

第五步
? 收集氧气 ? (1)用排水法集气时, ? 集要在水面下),导管伸到瓶口处即 可;当气泡连续放出时,才开始收集 ? (2)集气瓶充满水后倒放入水槽中 (瓶口)用向上排空气法集气时,集 气瓶正放,导管口要接近集气瓶底部

? 用排水法集气时,应注意当气泡从 导管口连续、均匀地放出时再收集, 否则收集的气体中混有空气。当集 气瓶口有大气泡冒出时,证明已满。

第六步
? 收集完毕,将导管撤离水槽

? 停止反应时,应先把导管从水槽里 拿出,再熄灭酒精灯(防止水倒流 到试管,导致试管炸裂)

第七步
? 熄灭酒精灯

注意事项总结
? ①试管口要略向下倾斜,防止药品中 的水分受热后变成水蒸气,再冷凝成 水珠倒流回试管底部,使试管炸裂。 ? ②试管内导管稍微露出橡皮塞即可, 便于气体排出。 ? ③药品要平铺在试管底部,均匀受热。 ? ④铁夹要夹在离试管口1/3处。

注意事项总结
? ⑤要用酒精灯的外焰对准药品部位加热; 加热时先要将酒精灯在试管下方来回移动, 让试管均匀受热,然后对准药品部位加热。 ? ⑥用排水法集气时,集气瓶充满水后倒放 入水槽中(瓶口要在水面下),导

管伸到 瓶口处即可;用向上排空气法集气时,集 气瓶正放,导管口要接近集气瓶底部。

注意事项总结
? ⑦用排水法集气时,应注意当气泡从导管 口连续、均匀地放出时再收集,否则收集 的气体中混有空气。当集气瓶口有气泡冒 出时,证明已满。 ? ⑧停止反应时,应先把导管从水槽里拿出, 在熄灭酒精灯(防止水倒流到试管,导致 试管炸裂)。 ? ⑨收集满氧气的集气瓶应正放,瓶口处盖 上玻璃片。 ? ⑩用高锰酸钾制氧气时,试管口处应放一 团棉花。

6、检验方法
? 将带火星的木条伸入瓶内,如果 木条复燃,说明瓶内的气体是氧 气

7、验满方法
? (1)用向上排空气法收集时,将 带火星的木条放在瓶口,如果木条 复燃,说明该瓶内的氧气已满。 ? (2)用排水法收集时,当气泡从 瓶口冒出时,说明该瓶内的氧气已 满

方法之三
加热氯酸钾

制取氧气的反应式子:
? 过氧化氢 ? 高锰酸钾 ? 氯酸钾 加热 加热 水+氧气 锰酸钾+二氧化 氯化钾+氧气

二氧化锰 加热

分解反应
? 由一种物质生成两种或两种以上其它 物质的反应叫做分解反应。 ? 分解反应的类型可以用下面的通式简 明地来表示: ? AB→A+B ? 可以简称为“一变多”。

二、氧气的工业制法

工业制法
? 工业上生产大量氧气是用分离液态空气的 方法(物理变化) ? 在低温条件下加压,使空气转变为液态空 气,然后蒸发。由于液态氮的沸点比液态 氧的沸点低,因此氮气首先从液态空气中 蒸发出来,剩下的主要就是液态氧。

工业制法
? 降温 ? 纯净的空气 液态空气 ? 加压 ? ? 氮气 ? ? 液态氧 蒸发

-196℃

? 通过本节课的学习,你有哪些收获?

制取氧气发生装置的选择

烧杯

试管

锥形瓶

酒精灯

单孔塞

双孔塞 铁架台

单加试

单加锥

双加试

双加锥


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