实验室制法
( 1 )实验室制氧气原理
①2H 2 O 2 _____+O 2 ↑
②_____ K 2 MnO 4 +MnO 2 +O 2 ↑
③_____ 2KCl+3O 2 ↑
( 2 )气体制取与收集装置的选择
发生装置:
(温馨提示)气体发生装置的选择主要由反应物状态和反应条件决定
收集装置:
(温馨提示)主要由气体的 _____ 和 _____ 决定
( 3 )检验: _____
( 4 )验满: _____
( 5 )操作(以高锰酸钾制取氧气并用排水法收集为例)
操作步骤:查 —— 装 —— 定 —— 点 —— 收 —— 移 —— 熄
注意事项:
① 试管口略向下倾斜,理由 _____
② 药品平铺在试管的底部,理由 _____
③ 铁夹夹在离管口约 1/3 处:理由 _____
④ 导气管刚穿过橡皮塞,理由 _____
⑤ 试管口应放一团棉花,理由 _____
⑥ 排水法收集时,待气泡均匀连续冒出时再收集,理由 _____
⑦ 实验结束时,先移导管再熄灭酒精灯,理由 _____
⑧ 用排空气法收集气体时,导管伸到集气瓶底部:理由 _____
2H 2 O 2KMnO 4 2KClO 3 密度 溶解性 将带火星的木条伸入集气瓶中,若木条复燃,则说明气体是氧气 将带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃,则说明氧气已收集满 防止冷凝水回流,造成试管炸裂 增大受热面积,加快反应速率 夹在离管口约 1/3 处最稳 为了方便气体排出 为了防止加热时高锰酸钾粉末进入导管,使导管堵塞 开始冒出的气泡是空气,当气泡连续均匀冒出时,才是纯净的氧气 为了防止水倒吸进入试管,使试管炸裂 为了将集气瓶中的空气排净
【详解】
(1) 实验室利用加热高锰酸钾、加热氯酸钾和二氧化锰、过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,化学方程式为: ① , ② , ③ ;
(2) 采用排水法还是排空气法收集气体,主要由气体的密度和溶解性决定。难溶于水的可以采用排水法,密度比空气大的可以采用向上排空气法,密度比空气小的可以采用向下排空气法;
(3) 检验氧气的方法是:将带火星的木条伸入集气瓶中,若木条复燃,则说明气体是氧气;
(4) 验满氧气的方法是:将带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃,则说明氧气已收集满;
(5) ① 试管口略向下倾斜,是为了防止冷凝水回流,造成试管炸裂;
② 药品平铺在试管的底部,是为了增大受热面积,加快反应速率;
③ 铁夹夹在离管口约 1/3 处,夹在此处最稳;
④ 导气管刚穿过橡皮塞,是为了方便气体排出;
⑤ 试管口应放一团棉花,是为了防止加热时高锰酸钾粉末进入导管,使导管堵塞;
⑥ 排水法收集时,待气泡均匀连续冒出时再收集,开始冒出的气泡是空气,当气泡连续均匀冒出时,才是纯净的氧气;
⑦ 实验结束时,先移导管再熄灭酒精灯,是为了防止水倒吸进入试管,使试管炸裂;
⑧ 用排空气法收集气体时,导管伸到集气瓶底部,是为了将集气瓶中的空气排净。
过氧化氢制氧气 | 高锰酸钾制氧气 | |
药品和反应原理 | 2H2O22H2O+O2↑ | 2KMnO4K2MnO4 + MnO2 + O2↑ |
发生装置 | 固液常温型 |
固体加热型 |
收集装置 | 氧气可用排水法收集,也可用向上排空气法收集 | |
整体装置图 | ||
操作步骤 | ①检查装置气密性 ②再锥形瓶中装入二氧化锰 ③塞好带有长颈漏斗和导管的橡皮塞(长颈漏斗的下端一定在液面以下,否则氧气会从长颈漏斗中跑出来) ④向长颈漏斗中加入过氧化氢溶液 ⑤收集氧气 |
①检查装置气密性 ②将药品平铺在试管底部,用带导管的单孔橡皮塞塞紧试管口(用高锰酸钾制取氧气,还要在管口放一小团棉花) ③将试管固定在铁架台上 ④点燃酒精灯,预热后加热试管 ⑤当导管口有连续均匀的气泡冒出时开始收集气体 ⑥收集完毕,先将导管移出水面 ⑦熄灭酒精灯。加热高锰酸钾(或氯酸钾和二氧化锰的混合物)制氧气,用排水法收集,其操作步骤可概括为:“查”“装”“定”“点”“收”“离”“熄”7个字。可用谐音记忆为“茶庄定点收利息”。 |
注意事项 | ①伸入试管或锥形瓶中的导管应刚刚露出橡皮塞即可,否则不利于气体的导出。 ②用排水法收集氧气时,导管应刚伸人集气瓶口即可,过长不利于水的排出,气体不易收集满。 ③用向上排空气法收集氧气时,导管要伸入集气瓶的底部,否则不利于空气的排出,收集的气体不纯。 ④用长颈漏斗时,长颈漏斗末端应在液面以下,否则氧气会从长颈漏斗中逸出。 |
①药品要平铺在试管底部,均匀受热。 ②试管口要略向下倾斜,防止药品中湿存的水分受热后变成水蒸气,遇冷凝结成水倒流回试管底部,使试管炸裂。 ③铁架台的铁夹要夹在试管的中上部(或距离试管口1/3处)。 ④试管内的导管稍伸出橡皮塞即可,这样便于气体导出。 ⑤集气瓶充满水后倒放入水槽中(瓶口要在水面下)。 ⑥加热时要先使试管均匀受热,然后酒精灯外焰要对准药品所在部位加热。 ⑦用排水法收集气体时,应注意当气泡连续均匀冒出时再收集,否则收集的气体中混有空气,当集气瓶口有大盆气泡冒出时,证明已集满。 ⑧停止加热时,应先把导管从水里撤出,再撤掉酒精灯。如果先熄灭酒精灯,试管内气体温度降低,压强减小,水槽中的水就会被倒吸入热的试管内,使试管炸裂。 ⑨用高锰酸钾制氧气时,试管口要放一小团棉花,防止加热时高锰酸钾小颗粒进人导管。 ⑩盛氧气的集气瓶应盖上玻璃片正放,因为在相同状况下氧气的密度大于空气的密度,正放可减少气体的逸散。 |
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