实验室制取氧气的反应原理(实验室制取氧气方程式)

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氧气,化学式为O₂,相对分子质量32.00,无色无味气体,氧元素最常见的单质形态。熔点-218.4℃,沸点-183℃。

氧气的实验室制法

1、加热氯酸钾和二氧化锰

2KClO3=2KCl+3O2↑(条件:MnO2、加热)

优点:氯酸钾中的氧元素能全部转化为氧气,原料利用率高;

2、加热高锰酸钾

2KMnO4=K2MnO4+MnO2+O2↑(加热)

优点:不需要催化剂

3、过氧化氢和二氧化锰

2H2O=2H2O+O2↑(条件:二氧化锰)

优点:不需要加热,环保节能

实验室制取氧气

1.反应原理和实验装置:

(1)分解过氧化氢溶液制取氧气(实验装置如图B或C所示)

实验室制取氧气的反应原理(实验室制取氧气方程式)

(2)加热高锰酸钾(紫黑色固体)制取氧气

实验室制取氧气的反应原理(实验室制取氧气方程式)

(3)加热氯酸钾(白色固体)制取氧气(实验装置如图A所示)

实验室制取氧气的反应原理(实验室制取氧气方程式)

分解过氧化氢制取氧气的发生装置也可以使用如图D所示装置,这样就可以通过调节分液漏斗的活塞来控制液体的滴加速度,从而可以控制反应速率,得到比较稳定的氧气流。 

实验室制取氧气的反应原理(实验室制取氧气方程式)
实验室制取氧气的反应原理(实验室制取氧气方程式)

2.收集方法:

(1)排水集气法:如图E(因为氧气不易溶于水)

(2)向上排空气集气法:如图F(因为氧气密度比空气大)

3.验满方法:

 (1)排水集气法:当有气泡从集气瓶口冒出来,说明氧气已收集满。

 (2)向上排空气集气法:把带火星的木条靠近集气瓶口,如果木条复燃,说明氧气已收集满。

4.检验方法:将带火星的小木条伸入集气瓶内,如果木条复燃,说明该瓶内气体是氧气。

 5.加热高锰酸钾制取氧气的操作步骤:

可归纳为“查、装、定、点、收、离、熄”,用谐音“茶庄定点收利息”来记。

 (1)查:检查装置的气密性。

(2)装:把药品装入试管内,塞好带导管的橡皮塞。

 (3)定:把试管固定在铁架台上,使试管口稍向下倾斜。集气瓶装满水,倒扣在水槽中。

(4)点:点燃酒精灯,均匀预热后再集中在药品部位加热。

 (5)收:导管口有连续气泡产生时再收集氧气。

(6)离:实验结束,先将导气管从水槽中取出。

(7)熄:最后熄灭酒精灯。

【要点诠释】1.实验室(高锰酸钾加热)制取氧气应注意的事项

 (1)药品要平铺在试管底部,使其均匀受热。

 (2)铁夹要夹在距离试管口1/3处。

 (3)试管内的导管稍伸出胶塞即可,便于气体导出。

 (4)试管口应略向下倾斜,防止加热时产生的冷凝水倒流,使试管受热不均匀而炸裂。

 (5)试管口处要放一小团棉花,防止加热时高锰酸钾粉末进入导气管。

 (6)加热前导管不能伸入集气瓶口内,当导管口产生连续气泡时才能开始收集,因开始排出的气体含有装置内的空气。

(7)收集完毕,先将导管移出水面,然后再熄灭酒精灯,防止水沿导管倒流入热的试管中而使试管炸裂。

(8)盛氧气的集气瓶应盖上玻璃片,正放,因为氧气的密度大于空气的密度,正放可减少气体的逸散。

2.制取气体时反应装置的选择

气体的反应装置包括发生装置和收集装置两部分:

(1)发生装置的选择:选择的依据是反应物的状态和反应条件(如下图所示)。

①固体反应物加热制取气体(如高锰酸钾制氧气):固体+固体(加热型);

②液体反应物不加热制取气体(如过氧化氢制氧气):固体+液体(不加热型)。

实验室制取氧气的反应原理(实验室制取氧气方程式)

(2)收集装置的选择:选择的依据是气体的密度和溶解性。

①当气体不与水反应且难溶于水或不易溶于水时(如氧气),采用排水法收集(如下图丙所示);

②当气体不与空气中的成分反应且密度大于空气(如氧气),采用向上排空气法收集(如下图甲所示);

③当气体不与空气中的成分反应且密度小于空气(如氢气),采用向下排空气法收集(如下图乙所示)。

实验室制取氧气的反应原理(实验室制取氧气方程式)

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  • 本文由 发表于 2022年8月27日 11:20:24
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