如果让你到实验室制取一瓶氧气,你需要解决哪些问题(1)反应原理(2)实验装置(3)收集方法(4)实验步骤等
(2)注意事项:①试管口应略向下倾斜,防止药品中湿存的水分受热后变成水蒸气,遇冷水倒流回试管底部,使试管炸裂。③导管伸入试管内只要稍露出橡皮塞即可,以利于气体排出。④装药品前必须检查装置的气密性。⑤药品要平铺在试管的后部,开始加热时要先预热试管,然后将灯焰集中在有药品的地方加热。⑥用排水法收集氧气时,当导管口刚产生气泡时,不宜立即收集,待导管口有连续均匀气泡放出时再收集。因为开始的气泡是空气,若此时收集,则氧气不纯。⑦当用排水法收集氧气完毕时,应先将导管移出水面后,再撤去酒精灯,目的是防止试管内温度骤然降低,压强减小,水槽中的水倒吸到试管内,使试管炸裂。⑧如果用高锰酸钾加热制氧气时,试管口还应塞一小团棉花,目的是防止加热时高锰酸钾粉末进入导管。
(3)操作:检查装置的气密性—→装入药品—→加热—→收集氧气—→取出导管—→撤去酒精灯。
3.实验室制法
(1)高锰酸钾制取氧气a.实验原理高锰酸钾(KMnO4)加热——→锰酸钾(K2MnO4)+二氧化锰(MnO2)+氧气(O2)
b.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).试管口塞一团棉花:防止高锰酸钾粉末进入导气管,污染制取的气体和水槽中的水。
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).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。
c.实验步骤:
a).仪器组装:先下后上,从左到右的顺序。
b).气密性检查: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,证明装置不漏气。松开手后,导管口出现一段水柱。
c).装入药品:按粉末状固体取用的方法(药匙或纸槽)。
d).加热药品:先使试管均匀受热,后在反应物部位用酒精灯外焰由前向后加热。
e).收集气体:若用排水集气法收集气体,当气泡均匀冒出时再收集;或向上集气法。
f).检验及验满:用带火星的木条伸入试管中,发现木条复燃,说明是氧气;
用带火星的木条靠近集气瓶口部,木条复燃,证明已满。
g).仪器的拆卸:按先右后左,先上后下的顺序。
(2)双氧水(过氧化氢)制取氧气
a.实验原理:过氧化氢(H2O2)————→水(H2O)+氧气(O2)
b.注意事项:
a).分液漏斗可以用长颈漏斗代替,但其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,即:先向锥形瓶中加入二氧化锰,而后向漏斗中加入3%的过氧化氢溶液。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。总结:
实验室制取气体装置的选择:
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。
催化剂:在化学反应中能改变其他物质的反应速率,但本身的化学性质和质量在反应前后没有发生变化的物质。
注意:催化剂可以简略的概括为“一变,两不变”
a).一变:改变反应速率,不但可以增快反应速率,而且可以减慢速率;
b).二不变:本身的质量不变,本身化学性质不变。
c).二氧化锰不是专职的催化剂
4.实验室收集氧气的方法
实验室是根据气体的密度和在水中的溶解性来确定气体的收集方法。
由于氧气不溶于水,故可以用排水法收集氧气。在用排水法收集氧气时,应先将集气瓶盛满水并用玻璃片盖住,再倒置在水槽中。从试管中开始出来的气泡是空气,不要收集。当气泡连续地并均匀地产生时,再将导管伸入到盛满水的集气瓶口收集氧气。当集气瓶口边缘冒出气泡时,表明集气瓶内水已排完,气体收集满了。此时,应用玻璃片盖住瓶口,再移出水面,正放在桌上。
由于氧气的密度比空气密度大,且不与空气中的其他成分起反应,故可用向上排空气法收集。收集时,导管应该接近集气瓶的底部,便于将集气瓶内空气排尽,同时,应在集气瓶的瓶口盖上一块玻璃片,以稳定气流。把带有火星的小木条伸入集气瓶内,小木条重新燃烧,证明氧气已收集满。:
制作过程和科学方法:
MnO2
(1)实验室制氧气
原理2H2O2========2H2O+O2↑(催化剂:MnO2)
2KMnO4=====K2MnO4+MnO2+O2↑(条件:△)
2KClO3======2KCl+3O2↑(条件:△催化剂:MnO2)
(2)气取与收集装置的选择
用高锰酸钾或氯酸钾制氧气选甲装置:固体加热制气体
用过氧化氢制氧气选乙装置:液体不加热制气体
(3)制取氧气的操作步骤和注意点
A.(以高锰酸钾制取氧气为例)
a、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)收----收集气体离----把导气管从水槽中取出熄----熄灭酒精灯
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,此时收集气体不纯)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:把空气排尽
B.(以过氧化氢制氧气为例)
a.步骤:查---装---收
查---检查装置的气密性(用夹子把导管夹上,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,气密性就良好)
装---装药品,先装固体,后装液体(防止液体飞溅)
收---收集气体
b、注意点
①长颈漏斗的颈部应在液面以下:防止气体泄露----可用分液漏斗代替(可随时控制反应的发生和停止,以及反应的速度)②导管应稍露出橡皮塞:便于气体排出
(4)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
[解答]:(1)浓硫酸,除去氧气中的水蒸气(2)无水硫酸铜,干燥管中的白色粉末不变蓝色
(3)用带火星的木条靠近集气瓶口,若木条复燃,证明氧气已集满。
答案试管1产生较多的气泡,试管壁有点热;试管2急速产生大量气泡和白雾,试管壁很烫;液体反应物浓度越大反应速度越快。
1、1.下列变化中不属于化学变化的是()
A、加热氯酸钾制氧气B、加热高锰酸钾制氧气
C、工业上用分离空气法制氧气D、氧气使带火星木条复燃
2.在“高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气”反应中,二氧化锰是()
A、氧化剂B、催化剂C、反应物D、生成物
3.当大气压在1.013_105Pa时,液态氮的沸点是-195.8℃,液态氧的沸点是-183℃,液态氦的沸点是-219℃,液态二氧化碳的沸点是-78.44℃则在分离液态空气的时候,上述气体随温度升高而被分离出来的顺序为()
A.氮气、氧气、氦气、二氧化碳B.氦气、氮气、氧气、二氧化碳
C.二氧化碳、氧气、氦气、氮气D.氦气、二氧化碳、氧气、氦气
4.在液态空气中上方放置一点燃的细木条后可能发生的现象是()
A、木条燃烧更旺B、木条燃烧和原来一样
C、木条立即熄灭D、可能引起爆炸
5.实验室用高锰酸钾制取氧气大致可以分为以下主要操作:a.点燃酒精灯给试管加热b.熄灭酒精灯c.检查装置的气密性d.连接仪器e.装药f.用排水法收集气体g.撤出导气管。其中正确的操作顺序是()
XXXXXX.dceafbg
6.组装一套比较复杂的装置,组装的顺序一般是()
A.从下到上,从左到右B.从下到上,从右到左
C.从上到下,从左到右D.从上到下,从右到左
7.某同学制氧气时,试管炸裂了,造成试管炸裂的原因可能是下列中的()
①没有给试管均匀预热;②试管外壁潮湿;③试管口没有略微向下倾斜;④忘了在试管口加一团棉花;⑤加热时试管与灯芯接触;⑥收集完氧气,先撤酒精灯⑦高锰酸钾中混有可燃物
A.全部B.除④外C.除⑥⑦外D.①②③⑤
8、实验室加热高锰酸钾制氧气,用排水法收集。
⑴制取氧气前要先检查装置的气密性,目的是为了。⑵伸入制氧气试管里的导管不宜过长,原因是。⑶常在试管口塞一团棉花,其目的是。⑷加热时先将酒精灯在试管下方来回移动,其目的是。⑸用排水法收集氧气,当气泡时,再开始收集。⑹集满氧气的集气瓶应盖好,放出实验桌上。
1、为了保证长时间潜航,在潜水艇里要配备氧气再生装置,有以下几种制氧气的方法:①加热高锰酸钾,②电解水,③在常温下用过氧化钠固体与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气
(1)写出反应③的文字表达式___________________________________________;
(2)你认为最合适在潜水艇里制氧气的方法是(填序号)__________,与其他两种方法相比,这种方法的两条优点是_____________________________________________。
3.双氧水常用于消毒、漂白等,它是过氧化氢(H2O2)的水溶液。含过氧化氢30%的溶液以二氧化锰为催化剂可以迅速分出氧气,发生反应的化学方程式为:
,现欲制得干燥而又纯
净的氧气,可采用下图实验装置进行:其中装置Ⅰ中,锥形瓶内盛的是二氧化锰,分液漏斗内盛的是30%的过氧化氢溶液。请回答:
(1)装置Ⅱ中的化学药品是__________,作用是___________。
(2)装置Ⅲ可用来检验氧气是否干燥,其中盛放的化学药品是________,证明所得氧气已经干燥了的现象是_____________________________。
(3)装置Ⅳ中氧气是否收集满的检验方法是__________________________________。
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