氧气的实验室制法
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氧气的实验室制法流程英文回答:Laboratory Preparation of Oxygen.Materials:Potassium chlorate (KClO3)。
Manganese dioxide (MnO2)。
Test tube.Cork.Delivery tube.Splint.Water trough.Procedure:1. Place a small amount of potassium chlorate and manganese dioxide into a test tube.2. Cork the test tube and insert a delivery tube into the cork.3. Heat the test tube gently using a Bunsen burner.4. Collect the gas produced in the test tube over water in a water trough.5. Test the gas by igniting a splint in the test tube.Chemical Reaction:2 KClO3(s) + 2 MnO2(s) → 2 KMnO4(s) + O2(g)。
Observations:A colorless gas is produced which bubbles out of the test tube and collects over water in the water trough.The splint burns brightly in the gas.Safety Precautions:Potassium chlorate is a strong oxidizing agent and should be handled with care.Do not heat the test tube too strongly, as it may explode.中文回答:氧气的实验室制法。
氧气的制取过程
氧气的制取主要有工业制法和实验室制法两种方式。
工业制氧气采用的是分离液态空气法,其原理是利用氮气和氧气的沸点不同,通过物理变化进行分离。
实验室制氧气则有多种方法,包括分解过氧化氢溶液、加热氯酸钾或加热高锰酸钾等。
在这些反应中,常常需要加入催化剂,如二氧化锰。
实验室制取氧气的一般步骤包括:检查装置的气密性,装入药品并使其平铺在试管底部,把试管固定在铁架台上,点燃酒精灯加热,收集气体,撤离导气管,最后熄灭酒精灯。
在收集氧气时,可以采用排水法或向上排空气法。
验满的方法是,如果使用排水法,当有气泡从集气瓶口冒出时说明已满;如果使用向上排空气法,可以把带火星的木条靠近集气瓶口,如果木条复燃,说明已满。
以上就是氧气的制取过程,具体操作可能因设备和条件的不同而有所差异。
实验室制氧气的五条实验步骤
实验室制氧气的五条实验步骤如下:
1.检查装置的气密性。
这一步是为了确保实验装置没有漏气,从而确保实验的顺利进行。
2.装入药品。
根据实验的具体要求,装入适量的药品,如高锰酸钾等。
3.将试管固定在铁架台上。
这一步是为了使试管在加热过程中保持稳定,防止药品洒出或试管破裂。
4.给试管加热。
这一步是为了使药品发生化学反应,产生氧气。
加热过程中需要注意火候和加热时间,以防止药品燃烧或产生其他不必要的副产物。
5.收集气体。
当药品发生化学反应产“生氧气时,需要通过适当的装置收集氧气。
常见的收集方法有排水法和向上排空气法等。
以上就是实验室制氧气的五条实验步骤。
在实验过程中,还需要注意安全操作规范,如佩戴防护眼镜、手套等,
以防止意外事故发生。
同时,实验结束后需要及时清理实验现场,保持实验室的整洁和卫生。
制表:审核:批准:。
氧气的实验室制取方法是
氧气的实验室制取方法有以下几种:
1. 过氧化氢分解:将过氧化氢H2O2注入装有氧化银催化剂的反应器中,加热至80-100摄氏度,过氧化氢分解生成氧气和水。
反应方程式为2H2O2 -> 2H2O + O2。
2. 过氧化锇分解:将过氧化锇K2O8加热至180-200摄氏度分解,生成氧气和金属锇的氧化物。
反应方程式为2K2O8 -> 2K2O + 5O2。
3. 碳酸钠与二氧化锰反应:将碳酸钠Na2CO3与二氧化锰MnO2混合,在加热的条件下反应生成氧气、二氧化碳和锰酸钠。
反应方程式为4Na2CO3 +
2MnO2 -> 4Na2MnO4 + 2CO2 + O2。
这些方法都需要在实验室中进行,注意操作时的安全防护和废气处理。
同时,实验室制取的氧气品质较高,适用于许多化学实验和其他应用。
氧气的实验室制法1、药品:双氧水(过氧化氢溶液)、二氧化锰2、原理:3、发生装置:选择发生装置的依据是:反应物的状态和反应的条件为什么制取氧气用这样的发生装置:因为反应物是固体和液体,不需要加热4、收集装置:选择收集装置的依据是:气体的密度和在水中的溶解性选择这两种收集方法的原因是:氧气不易溶于水;氧气的密度比空气大5、实验步骤:(1)连接好仪器,检查装置的气密性。
(2)加药品(先加固体,再加液体)(3)收集。
(4)检验6、检验方法:将带火星的木条深入集气瓶中,如果木条复燃,说明气体是氧气。
7、验满方法: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、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反应前后都没有发生变化的物质。
(1)向只盛有双氧水的A试管中伸入带火星的木条,木条不复燃。
(因为双氧水本身虽能产生氧气,但速度较慢)(2)向只盛有二氧化锰的B试管中伸入带火星的木条,木条不复燃。
(因为二氧化锰不能分解产生氧气)(3)向盛有双氧水的C试管中加入少量二氧化锰,再伸入带火星的木条,木条复燃。
(说明二氧化锰可以加快过氧化氢分解的速率)(4)把C试管中反应完的二氧化锰过滤、洗涤、烘干、称量,发现质量没有变化。
(说明反应前后二氧化锰的质量没有变化)(5)将称量后的二氧化锰加入盛有双氧水的D 试管中,伸入带火星的木条,木条复燃。
(说明二氧化锰的化学性质在反应前后没有改变)9、常见的发生装置有:选择发生装置的依据是:反应物的状态和反应的条件。
反应物为:固体和固体反应,且需要加热,用A这种发生装置。
反应物为:固体和液体反应,且不需要加热,用BCD三种装置都可。
C和D与B相比较的优点是:便于添加液体药品。
D和C相比较的优点是:可以控制反应速率,节约药品。
怎样检查A和B装置的气密性?把导管的一端浸在水中,双手紧握容器的外壁,如果导管口有气泡冒出,说明装置连接完好不漏气。
怎样检查C装置的气密性?向长颈漏斗中加水到浸没长颈漏斗的末端,把导管的一端浸在水中,双手紧握容器的外壁,如果导管口有气泡冒出,说明装置连接完好不漏气。
氧气的实验室制法一、氧气的实验室制法:原理:含有氧元素的化合物受热分解可制得氧气 例如:实验室常用加热高锰酸钾(KMnO 4)来制氧气 A 、原料:紫黑色固体高锰酸钾(KMnO 4)B 、反应原理: 高锰酸钾(KMnO 4)→ 氧气 + 锰酸钾 + 二氧化锰C 、反应条件:加热D 、反应装置:固体加热型E 、步骤:查—装—定—点—收—离—熄(茶庄定点收利息) 查:检查装置气密性装:装药品(平铺试管底部),试管口塞一团棉花。
定:固定仪器点:点燃酒精灯(先预热再在药品底部集中加热) 收:收集气体离:将导管撤离水槽熄:熄灭酒精灯2KMnO 4 === K 2MnO 4 + MnO 2 + O 2↑△反应装置(发生装置) 整套装置(发生装置和收集装置)F、收集方法和收集装置:排水法(不易溶于水)向上排空气法(密度比空气大)A B (1)若集气瓶中装满水,可用于排水法收集气体, b短进长出(B进A出)(2)收集氧气(密度比空气大),长进短出(A进B出)G、检验氧气方法:(用带火星的木条)把带火星的木条伸入集气瓶中,若木条复燃,则证明是氧气。
H、检验是否收集满方法:(验满)(1)排水法收集:集气瓶口冒出气泡或瓶内水排尽。
(2)向上排空气法收集:将带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃,则说明已经收集满。
I、实验中注意事项: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),否则收集的气体不纯。
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;用排水法收集气体时,弯管伸到集气瓶口处,便于水排出。
二、工业制氧气:1、分离液态空气法(原理:氮气和氧气的沸点不同 物理变化)三、分解反应:1、分解反应:由一种物质生成两种或两种以上物质的反应。
氧气的实验室制法制取方法高锰酸钾制取氧气氯酸钾制取氧气过氧化氢制取氧气所用药品高锰酸钾(紫色固体)氯酸钾(白色粉末)、二氧化锰(黑色粉末)过氧化氢(无色液体)、二氧化锰(黑色粉末)反应原理2MnO42MnO4+MnO2+O2↑2ClO32Cl+3O2↑2H2O22H2O+O2↑发生装置固体加热型固固加热型固液不加热型收集装置选择依据:氧气不易溶于水且不与水反应选择依据:氧气的密度比空气大,且不与空气各成分反应优点稍加热就分解,不用催化剂;反应速度适中,便于收集反应速度适中,便于收集;和高锰酸钾相比,药品白色,仪器容易清洗;相同质量的ClO3和MnO4,ClO3生成的氧气多不用加热,节约能源;生成物只有水,利于环保;二氧化锰容易回收缺点需要加热,操作麻烦、浪费能源;使用紫色的高锰酸钾,不易清洗仪器和桌面需要加热,操作麻烦、浪费能源;反应中生成刺激性气味、污染空气的氯气作为反应物的过氧化氢不宜长时间保存且浓度太大时反应速度太快,不宜控制检验方法将一根带火星的木条伸入瓶内,如果木条复燃,证明集气瓶内的气体是氧气。
验满方法①用向上排空气法收集时,将一根带火星的木条放在瓶口,如果木条复燃,证明集气瓶内氧气已收集满。
②用排水法收集时,集气瓶口出现大气泡时,说明已收集满氧气。
总之,从是否节约能源、是否利于环保、操作是否简单等方面综合比较,最适合在实验室制取氧气的方法是用过氧化氢制取氧气的方法(1)步骤:可概括为:“查”“装”“定”“点”“收”“离”“熄”,谐音记忆为“茶庄定点收利息”。
(2)注意的问题:①药品要平铺在试管底部,均匀受热。
②试管口要略向下倾抖,防止药品中的水分或反应生成的水受热后变成水蒸气,遇冷凝结成水滴倒流回试管底部,使试管炸裂。
③铁架台上的铁夹要夹在试管的中上部(或距离管口1/3处)。
④试管内的导管稍伸出橡皮塞即可,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,然后用酒精灯外焰对准药品所在部位加热。
第三节性质活泼的氧气(第1课时:氧气的实验室制法)
※学习目标
1、初步学会在实验室里制取氧气的方法(药品、反应原理、实验装置和实验操作);
2、通过探究的过程,进一步熟练科学探究的基本环节,规范化学实验的基本操作,初步形成气体制取的一般思路和方法,并进一步体验对比实验法在实验探究中的应用;
3、通过实验室制取氧气方法的选择过程,学会从简捷、绿色、经济的角度去综合考虑一套方案的优劣,进一步建立可持续发展和绿色化学的观念。
※学习过程
探究任务一:选择合适的方法在实验室制取一瓶氧气(O
)
2
提出问题:在今天的课堂上,我们可以通过哪些方法获得一瓶氧气呢?
收集证据:
1、我们已经学过的可以制得氧气的方法有:
(1)________________________________,能得到大量的氧气,但低温高压的条件高,需要特殊的设备;(2)________________________________,反应的速度比较慢,耗电多,成本高;
2、查阅资料一:
(1)利用酒精灯,加热固体药品氯酸钾(KClO3)(需要加催化剂),可以比较快速的得到氧气。
此种方法制得的氧气会含有少量杂质气体(氯气),氯酸钾中不能混有可燃性的物质,否则加热过程中容易发生爆炸事故。
(2)利用酒精灯,加热粉红色固体氧化汞(HgO)可以得到氧气,在生成氧气的同时,还生成单质汞。
汞俗称水银,是常见金属,常温液态,液体或蒸气都有毒。
(3)利用酒精灯,加热紫黑色的高锰酸钾(KMnO4)固体,可以在较低温度下,很快得到氧气。
高锰酸钾的粉末或烟雾进入人体会引起轻微恶心及神经系统中毒,若高锰酸钾与易燃物混合运输或存放,遇明火或撞击、或未密闭贮存,都会出现不安全事故。
(4)过氧化氢(俗称双氧水,H2O2)的溶液,常温下分解生成氧气,生成物除了氧气外还有水。
在溶液浓度不是很大的情况下,使用相对安全。
3、查阅资料二:制取1L氧气的成本比较表
获得结论:我的结论是选择药品__________来制取氧气,更为合适。
交流评价:
1、关于氧气制取的方法选择,我们需要综合考虑的因素有哪些?通过组内交流初步达成共识。
2、上面涉及的所有方法中,第一种与其它几种,在本质上有什么不同?认真观察各种方法所用的药品,在组成上有什么特点?为什么?
3、还有哪些新的发现或疑问?
探究任务二:过氧化氢制取氧气条件的探究
提出问题:利用过氧化氢溶液来制取氧气,还有什么特殊的条件吗?前面的资料中说到“30% H2O2溶液11.1mL和催化剂0.2g”,什么是催化剂?催化剂起什么作用?选择哪些物质做催化剂呢?
查阅资料:利用带火星的木条复燃或变亮的现象,可以检验较纯净的氧气的存在。
实验探究:
获得结论:比较上述三种方法,我认为最适合于在实验室里制取氧气的方法是第______种。
交流评价:
1、课本93页右边虚线框里有个“催化剂”的概念,跟组内同学交流一下,准确掌握这个概念,需要注意
哪些关键的字或词?
2、为了保证实验结果的客观准确,以上实验过程中我们控制了哪些条件?
3、做完实验后,我们可以用什么方法把催化剂分离出来?怎样知道该物质在反应前后“质量和化学性质”都没有发生改变?
4、对于上述探究过程还有什么收获或疑问吗?
探究任务三:过氧化氢制取氧气的实验装置和具体操作的探究
提出问题:现在在课堂上,我们已经有了理想的快速得到氧气的方法了,要想制得一瓶氧气,需要哪些仪器和具体操作呢?
查阅资料:氧气是一种密度比空气略大,不易溶于水的气体。
气体的收集方法一般分为两种:排空气法和排水法。
另外排空气法又根据所收集气体的密度大小,分为向上排空气法和向下排空气法。
排空气法操作相对简单,但收集到气体的纯度稍低;排水法可以收集得到较为纯净的气体,但要求所收集气体得不易或较难溶于水。
实验方案设计:请组内合作,选择实验台上的仪器,组装出能够产生并收集到一瓶氧气的装置。
交流评价:
1、自己设计的装置,如何检查发生装置的气密性呢?动手试试。
2、利用排水法收集氧气时,什么时候开始收集最好?是一开始就收集呢,还是等导管口气泡连续均匀放出的时候,还是过几分钟以后?为什么?
3、利用排空气法收集氧气时,如何知道已经收集满了?如果用带火星的木条检验,木条是放在集气瓶里
面呢,还是放在集气瓶口?为什么?
4、收集好的一瓶氧气如何放置?瓶口朝上还是瓶口朝下?为什么?
分组实验:组内合作制取一瓶氧气 交流评价:
用此装置制取氧气,有哪些局限性?我们可以如何改进?
※课后小结(关于实验室制取氧气,我学会了哪些知识,学着总结一下,可以参照《同步训练》)
药品: 反应原理: 实验装置: 注意事项: 催化剂与催化作用:
※课后探究
利用加热高锰酸钾或氯酸钾的方法,也是可以在实验室得到氧气的,反应原理如下: 氯酸钾 氯化钾+氧气 高锰酸钾 锰酸钾+二氧化锰+氧气
1、请你设计出一套相应的实验装置,并画出装置图。
2、设计装置的时候,发生装置的选择我们考虑了哪些因素?收集装置的选择我们考虑了哪些因素? 发生装置: 收集装置:
※课后巩固
某研究小组对用H 2O 2分解生成H 2O 和O 2的实验条件进行探究。
他们进行了以下实验: ① 往盛有5 mL 5 % H 2O 2溶液的试管中,伸入带火星的木条,木条不复燃。
② 往盛有5 mL w % H 2O 2溶液的试管中,加入a g MnO 2,伸入带火星的木条,木条复燃。
③ 往盛有5 mL w % H 2O 2溶液的试管中,加入a g Fe 2O 3,伸入带火星的木条,木条复燃。
④ 经检验,②、③ 中反应后试管中仍分别含有a g MnO 2和a g Fe 2O 3。
问题:(1)MnO 2、Fe 2O 3在上述反应中作___________________。
(2)实验 ②、③ 中H 2O 2的浓度(w %)以___________为宜。
研究小组还对溶液浓度....、催化剂的种类......
等实验条件进行了探究。
下表选取了部分实验数据: 用足量等体积H 2O 2溶液制取相同体积O 2所需的时间
二氧化锰
加热 加热
问题:(3)从上表中能得出哪些结论?。