氧气的制取

网上有关“氧气的制取”话题很是火热,小编也是针对氧气的制取寻找了一些与之相关的一些信息进行分析,如果能碰巧解决你现在面临的问题,希望能够帮助到您。

1.2H2O2=MnO2=2H2O+O2↑?

2.2KMnO4=△=K2MnO4+ MnO2+ O2↑(注:因为反应生成MnO2,所以不用另加MnO2作催

化剂)?

3.2KClO3=△=2KCl+3O2↑

化学性质

氧气的化学性质比较活泼。除了稀有气体、活性小的金属元素如金、铂、银之外,大部

分的元素都能与氧气反应,这些反应称为氧化反应,而经过反应产生的化合物(有两种

元素构成,且一种元素为氧元素)称为氧化物。

一般而言,非金属氧化物的水溶液呈酸

性,而碱金属或碱土金属氧化物则为碱性。此外,几乎所有的有机化合物,可在氧中剧

烈燃生成二氧化碳与水。化学上曾将物质与氧气发生的化学反应定义为氧化反应,氧化

还原反应指发生电子转移或偏移的反应。氧气具有助燃性,氧化性。

氧气的性质的实验现象和制法的操作步骤及注意事项

化学制备氧气有多种方法,例如:高锰酸钾制氧、过氧化氢(双氧水)制氧。

方程式:

2H2O2---通电--- 2H2O+O2↑

2KMnO4---△---K2MnO4 + MnO2 + O2↑

2KClO3----△MnO2----2KCl+3O2↑(此处二氧化锰不参与反应,仅为催化剂)

操作步骤:

装置选择

用高锰酸钾或氯酸钾制氧气选甲装置:固体与固体加热制气体(实验室常用说法:固固加热型)

用过氧化氢制氧气选乙装置:液体与固体不加热制气体(实验室常用说法:固液常温型)

高锰酸钾制取氧气

步骤:查—装—定—点—收—离—熄(茶庄定点收利息)

查----检查装置的气密性

装----装药品

定----把试管固定到铁架台上

点----点燃酒精灯加热(先预热,注意:一律先让试管均匀受热,否则会因冷热不均炸裂试管)

收----收集气体(可以使用排水法、向上排空气法)

离----把导管从水槽中取出(如果使用向上排空气法,此步骤基本不需要,但是最好先取出导管在盖上玻片)

熄----熄灭酒精灯

注意点

①试管口略向下倾斜:防止冷凝水倒流回试管底部炸裂试管;

②药品平铺在试管的底部:先预热,之后可以将酒精灯的外焰对准装有药品部位定向加热

③铁夹夹在离管口约1/3处;

④导管应稍露出橡皮塞:便于气体排出(大约0.5cm);

⑤试管口应放一团棉花:防止高锰酸钾粉末进入导管并堵塞导管,使所制得气体无法较好排出;

⑥排水法收集时,待气泡均匀连续冒出时再收集(刚开始排出的是试管中的空气,此时收集气体不纯);

⑦实验结束时,先移走导管,再熄灭酒精灯:防止水槽中的冷水倒吸进热的试管引起试管炸裂;

⑧用向上排空气法收集气体时,导管伸到集气瓶底部:以便把空气排尽。

过氧化氢(双氧水)制氧气

步骤:查---装---收

查---检查装置的气密性:用夹子把导管夹上(应使用两节导管,中间用较短橡皮管连接,便于检查),然后往长颈漏斗中加水,长颈漏斗的颈部中的水柱如不下降,说明气密性良好

装---装药品,先装固体,后装液体(防止液体飞溅)

收---收集气体(同上高锰酸钾收集法)

注意点

①长颈漏斗的颈部应在液面以下(液封):防止气体从长颈漏斗泄露,可用分液漏斗代替(可控制反应速率);

②导管应稍露出橡皮塞:便于气体排出。

氧气检验

检验方法:

检验:用带火星的木条伸入集气瓶内,如果木条复燃,证明是O2。

验满:用带火星的木条放在集气瓶瓶口,如果木条复燃,证明O2已满。

排水法:

当集气瓶瓶口冒气泡时(刚开始排出的是试管中的空气,等气泡连续均匀冒出时,才是纯氧)

实验室制取氧气是初级化学的一个实验,通常二氧化锰是催化剂,实验完毕后,可以用过滤法回收。

向上排气法 (O2密度大于空气)

文字表达

实验室制取氧气方法主要有三种,其文字表达式如下:

加热

高锰酸钾————→锰酸钾+二氧化锰+氧气

二氧化锰

氯酸钾————→氯化钾+氧气 (二氧化锰做催化剂)

加热

过氧化氢+二氧化锰—→水+氧气 (二氧化锰做催化剂)

制氧口诀

二氧化锰氯酸钾;混和均匀把热加。

制氧装置有特点;底高口低略倾斜。

过氧化氢制取氧气的实验步骤

药品 高锰酸钾(KMnO4)或双氧水(H2O2)和二氧化锰(MnO2)

[固+液]

反应原理 2KMnO4 == K2MnO4+MnO2+O2↑

或2H2O2==== 2H2O+O2↑

制取氧气的操作步骤和注意点(高锰酸钾制取氧气并用排水法收集)

a、步骤:连—查—装—固—点—收—移—熄

b、注意点

①试管口略向下倾斜:防止冷凝水倒流引起试管破裂

②药品平铺在试管的底部:均匀受热

③铁夹夹在离管口约1/3处

④导管应稍露出橡皮塞:便于气体排出

⑤试管口应放一团棉花:防止高锰酸钾粉末进入导管

⑥排水法收集时,待气泡均匀连续冒出时再收集(刚开始排出的是试管中的空气)

⑦实验结束时,先移导管再熄灭酒精灯:防止水倒吸引起试管破裂

⑧用排空气法收集气体时,导管伸到集气瓶底部

(6)氧气的验满:用带火星的木条放在集气瓶口

检验:用带火星的木条伸入集气瓶内

氧气的实验室制法

1. 将某些含氧化合物加热分解是实验室制取氧气的主要方法。常用的含氧化合物为氯酸钾或高锰酸钾。用高锰酸钾制氧气的方法简便、安全,但是原料的价格较高,利用率低,高锰酸钾分解时化合态的氧元素没有全部转化成游离态的氧元素(即氧气):

2KMnO4 K2MnO4+MnO2++O2↑

2.另外,在实验室还可用其它化学反应制取氧气,如过氧化氢分解:

2H2O2 2H2O+O2↑

三、制取氧气时的问题:

1.原理拓展

催化剂的作用:在用双氧水制取氧气的反应中要用到二氧化锰作催化剂。催化剂是指那些在化学反应中能改变其他物质的反应速率,而本身的质量和化学性质在反应前后不变的物质。在这个反应中二氧化锰就是双氧水分解的催化剂。

两种制取氧气方法的比较

用高锰酸钾和双氧水制取氧气各有特点。高锰酸钾是固体,相对容易保存;双氧水是液体,易分解,不宜久置。但是用高锰酸钾需要加热,而双氧水在二氧化锰催化作用下,分解非常迅速,不需加热。

2.成功关键

加热高锰酸钾的方法:高锰酸钾不要紧紧地堆放在试管底部,要平铺在试管中;开始加热时要先预热试管,使试管底部均匀受热,然后将灯焰放在靠试管口一端有药品的地方加热,并随着反应的进行和需氧气量的多少,将灯焰向试管底的方向移动。这样做的目的是既可防止固体混合物随气流冲向试管口,又便于控制氧气放出的速率和数量。

3.双氧水的浓度

市售的双氧水一般有两种浓度,一种是30%左右的浓溶液,一种是3%的稀溶液。制取氧气比较适宜的浓度在10%左右。太稀反应慢,收集时间较久。双氧水太浓反应过于剧烈,放热多,会造成收集的氧气中水蒸气过多。

4.注意事项

(1)高锰酸钾制取氧气

实验装置顺序要先下后上,从左至右装配仪器。并注意铁夹要夹在试管的中上部(离管口的1/4)左右处,试管管口要略向下倾斜。

(2)理和装入固体试剂?

加入高锰酸钾,并使之倾斜地铺在管底,不要让它堆积在底部。

(3)为什么要稍向下倾?

因加热时药品里所含的湿气变成水蒸气,到管口处冷凝成水滴而倒流,致使试管炸裂。

(4)为什么气泡刚冒出时不宜立即收集气体?

开始加热时排出的主要是空气,当气泡连续地并比较均匀地放出时,才是氧气,这时才能进行收集。

(5)为什么用排水法收集气体,在停止制氧时,应先把导管从水里拿出来,然后移去酒精灯?

如果先移去酒精灯,试管内温度降低,气压减小,水就沿导管被吸到热的试管里,有使试管破裂的可能。

(6)为什么试管内的导管不宜过长?

伸入试管内的导管不宜过长,以免气体难于排出。

(7)用向上排空气法收集氧气时怎样验证氧气已经集满?

用带有火星的木条去试验氧气,是鉴定氧气的一种常用方法。将带火星的木条放在集气瓶口,如果木条复燃,说明氧气已经集满。

(8)怎样验证制得的气体是氧气?

将带火星的木条伸入集气瓶中,如果木条复燃,说明该气体是氧气。

过氧化氢制取氧气的实验步骤,如下:

通过过氧化氢在二氧化锰的催化下生成水和氧气(固体与液体不加热的方法)来制取氧气,是实验室制取氧气的常见方法之一,实验操作过程中装置气密性检验与氧气的收集方法是初中化学学习的重要内容。

一、过氧化氢制取氧气实验

1.1、实验仪器:

锥形瓶、长颈漏斗或分液漏斗、导管、水槽、集气瓶、双孔塞。药品:二氧化锰(黑色固体,化学式:MnO2)、5%~6%的过氧化氢溶液(6%的H2O2与94%的水混合物)。

注意:二氧化锰是催化剂,加速过氧化氢的分解反应。在反应过程中二氧化锰的质量与化学性质都不变。

1.2、实验原理

过氧化氢在二氧化锰的催化下生成水和氧气。长颈漏斗+锥形瓶、分液漏斗+锥形瓶。检验装置的气密性:使用长颈漏斗气密性检验(注水法或液差法)。

组装好设备,打开止水夹,向长颈漏斗中缓慢注入水,待水将长颈漏斗管口浸没,关闭止水夹,再继续注入水,锥形瓶内的气体受水的挤压,气压变大,使水进入长颈漏斗中,长颈漏中的水面高出锥形瓶中的水面,形成液面差,说明气密性良好。

使用分液漏斗气密性检验(微热法)

组装好设备,关闭分液漏斗旋塞,将导管的另一端放入水中,用双手捂住锥形瓶,一段时间后,若水中的导管口有气泡冒出,松手后,水流入导管口,形成一段水柱,说明气密性良好。

加入药品

长颈漏斗+锥形瓶:先将二氧化锰放入锥形瓶中,塞好带有导管与长颈漏斗的双孔塞,向长颈漏斗中加入过氧化氢溶液,使长颈漏斗的末端在液面以下,形成液封,防止气体从长颈漏斗中跑出。

分液漏斗+锥形瓶:先将二氧化锰放入锥形瓶中,塞好带有导管与分液漏斗的双孔塞,关上分液漏斗旋塞,打开活塞,向分液漏斗中加入过氧化氢溶液,打开旋塞,让过氧化氢溶液滴下。

氧气的收集

排水法:首先将集气瓶装满水(集气瓶中不能有气泡),用玻璃片盖住瓶口,然后倒立放到水槽中,集气瓶口一定要放入液面以下。

待导管口的气泡连续、均匀冒出时,开始收集氧气,将导管口伸入盛满水的集气瓶中,当看到有气泡从集气瓶口外沿冒出,证明收集满,在水中用毛玻璃片盖住集气瓶口,并移出水面。正放在桌面上。

注意:收集密度比空气大的气体后,要正放在桌面上;收集密度比空气小的气体后,要倒立放在桌面上。

问题:为什么待导管口的气泡连续、均匀冒出时,才可以开始收集氧气?解答:实验设备中存在空气,刚开始冒出的气泡里是氧气与空气的混合气体,如果收集得到的氧气不纯净。

因氧气的密度比空气大,所以收集满氧气后,集气瓶要正放在桌面上。向上排空气法:将集气瓶口正放在桌面上。

导管伸到靠近集气瓶底的地方,毛玻璃片盖在集气瓶口,留出一部分让气体排出。收集满气体后,用毛玻璃片将集气瓶口盖严。正放在桌面上。

检验氧气是否收集满

用带火星的木条放到集气瓶口,带火星的木条复燃,说明氧气已收集满。过氧化氢制取氧气实验现象:锥形瓶中有大量气泡产生。

关于“氧气的制取”这个话题的介绍,今天小编就给大家分享完了,如果对你有所帮助请保持对本站的关注!

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    2025年09月14日
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  • 宿高峰
    宿高峰 2025年09月09日

    我是秒搜号的签约作者“宿高峰”!

  • 宿高峰
    宿高峰 2025年09月09日

    希望本篇文章《氧气的制取》能对你有所帮助!

  • 宿高峰
    宿高峰 2025年09月09日

    本站[秒搜号]内容主要涵盖:生活百科,小常识,生活小窍门,知识分享

  • 宿高峰
    宿高峰 2025年09月09日

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