氧气的制取
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● 制取气体一、实验室制取氧气三种方法的比较 过氧化氢制取氧气 氯酸钾制取氧气 高锰酸钾制取氧气药品状态 过氧化氢(H 2O 2)溶液、二氧化锰[MnO 2黑色固体,不溶于水] 氯酸钾[KClO 3白色晶体] 、二氧化锰高锰酸钾[KMnO 4 紫黑色晶体]反应条件 常温下,二氧化锰作催化剂 优点:安全简便,节能环保 加热二氧化锰作催化剂加热反应原理 过氧化氢水 + 氧气 H 2O 2H 2O + O 2氯酸钾MnO 2△氯化钾 + 氧气 KClO 3 MnO 2 △ KCl + O 2高锰酸钾△锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气KMnO 4 △ K 2MnO 4 + MnO 2 + O 2气体发生装置固液不加热型 固固加热型 固固加热型 收集装置1、向上排空气法(密度比空气大)【收集氧气】2、排水法(不易溶于水)【收集氧气】 ● 二、高锰酸钾制氧气实验步骤:实验步骤 注意事项查:检查装置气密性先将导管一端浸入水中,再用两手紧握容器外壁,若有气泡冒出,则证明装置气密性良好装:将药品装入试管药品要斜铺在试管底部,便于均匀加热 定:把试管固定在铁架台上铁夹夹在距试管口1/3处点:点燃酒精灯,先预热,再对准药品的部位集中加热。
先让试管均匀受热,防止试管因受热不均而破裂,然后对准药品部位用外焰加热 收:收集气体若用向上排空气法收集气体时,导管应伸入到集气瓶底部离:收集完毕,将导管撤离水槽。
熄:熄灭酒精灯二氧化锰二氧化锰验满方法:(1)用排水法收集时,如果集气瓶口有大气泡冒出时说明收集满(2)向上排空气法,将带火星的木条放在集气瓶口若木条复燃证明集满。
操作注意事项:1.收集氧气可以用排水法的原因是什么?答:氧气不易溶于水也不与水反应2、利用固体加热制取氧气,试管口为什么要略向下倾斜?答:目的是防止冷凝水回流到试管底部而使试管炸裂。
3、伸入试管中的导气管为什么刚刚露出橡皮塞即可呢?答:导气管太长,不利于气体导出。
● 制取气体过氧化氢制取氧气 氯酸钾制取氧气 高锰酸钾制取氧气药品状态 过氧化氢(H 2O 2)溶液、二氧化锰[MnO 2黑色固体,不溶于水] 氯酸钾[KClO 3白色晶体] 、二氧化锰高锰酸钾[KMnO 4 紫黑色晶体]反应条件 常温下,二氧化锰作催化剂 优点:安全简便,节能环保 加热二氧化锰作催化剂加热反应原理 过氧化氢水 + 氧气 H 2O 2H 2O + O 2氯酸钾MnO 2△氯化钾 + 氧气 KClO 3 MnO 2 △ KCl + O 2 高锰酸钾△锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气KMnO 4△K 2MnO 4 + MnO 2 +O 2气体发生装置固液不加热型固固加热型固固加热型收集装置1、向上排空气法(密度比空气大)【收集氧气】2、排水法(不易溶于水)【收集氧气】 实验步骤 注意事项查:检查装置气密性先将导管一端浸入水中,再用两手紧握容器外壁,若有气泡冒出,则证明装置气密性良好装:将药品装入试管药品要斜铺在试管底部,便于均匀加热 定:把试管固定在铁架台上铁夹夹在距试管口1/3处点:点燃酒精灯,先预热,再对准药品的部位集中加热。
先让试管均匀受热,防止试管因受热不均而破裂,然后对准药品部位用外焰加热 收:收集气体若用向上排空气法收集气体时,导管应伸入到集气瓶底部离:收集完毕,将导管撤离水槽。
熄:熄灭酒精灯二氧化锰二氧化锰验满方法:(1)用排水法收集时,如果集气瓶口有大气泡冒出时说明收集满(2)向上排空气法,将带火星的木条放在集气瓶口若木条复燃证明集满。
操作注意事项:1.收集氧气可以用排水法的原因是什么?答:氧气不易溶于水也不与水反应2、利用固体加热制取氧气,试管口为什么要略向下倾斜?答:目的是防止冷凝水回流到试管底部而使试管炸裂。
3、伸入试管中的导气管为什么刚刚露出橡皮塞即可呢?答:导气管太长,不利于气体导出。
4、实验前,为什么要先给试管预热?答:为了使试管底部均匀受热,防止破裂。
5、加热高锰酸钾制取氧气,试管口为什么要放一团棉花?答:防止加热时,高锰酸钾颗粒随气流进入导气管。
三种实验室制取氧气的化学方程式
1实验室制取氧气方程式
实验室制取氧气一般指通过化学反应将水中的氧气分离出来,使之成为不可再分的分子状态,以便进行量规含量测定或取得洁净的纯氧气用于实验室研究。
实验室常用的制取氧气的化学方程式有三种:1.氢氧化钠、过氧化氢反应
NaOH+H2O2→Na2O2+H2O
这种反应的典型的实验装置是Y气瓶,其原理是NaOH反应溶液中的过氧化氢被氢氧化钠氧化,生成活性氧,从而产生氧气。
2.氯、硫酸钠反应
2NaCl+H2SO4→Na2SO4+2HCl
这种反应的原理是氯从溶液中析出,然后在空气中发生氧化反应,生成的氯气发生反应,形成氧气和一些其他产物。
3.氢氧化钙、过氧化钠反应
Ca(OH)2+Na2O2→CaO2+2NaOH
这种反应是由氢氧化钙反应溶液中的过氧化钠被氢氧化钙氧化而形成的活性氧,从而产生氧气。
以上三种实验室制取氧气的化学方程式均利用活性氧来分离水中的氧气,获得分子状态或纯氧气用于实验室研究,从而发挥着重要的
作用。
但是,由于所选取的反应条件条件复杂,操作必须严格控制,否则会产生一些副产物,影响最后结果,因此应当慎重进行。
● 制取气体过氧化氢制取氧气 氯酸钾制取氧气 高锰酸钾制取氧气药品状态 过氧化氢(H 2O 2)溶液、二氧化锰[MnO 2黑色固体,不溶于水] 氯酸钾[KClO 3白色晶体] 、二氧化锰高锰酸钾[KMnO 4 紫黑色晶体]反应条件 常温下,二氧化锰作催化剂 优点:安全简便,节能环保 加热二氧化锰作催化剂加热反应原理 过氧化氢水 + 氧气 H 2O 2H 2O + O 2氯酸钾MnO 2△氯化钾 + 氧气 KClO 3 MnO 2 △ KCl + O 2 高锰酸钾△锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气KMnO 4△K 2MnO 4 + MnO 2 +O 2气体发生装置固液不加热型固固加热型固固加热型收集装置1、向上排空气法(密度比空气大)【收集氧气】2、排水法(不易溶于水)【收集氧气】 实验步骤 注意事项查:检查装置气密性先将导管一端浸入水中,再用两手紧握容器外壁,若有气泡冒出,则证明装置气密性良好装:将药品装入试管药品要斜铺在试管底部,便于均匀加热 定:把试管固定在铁架台上铁夹夹在距试管口1/3处点:点燃酒精灯,先预热,再对准药品的部位集中加热。
先让试管均匀受热,防止试管因受热不均而破裂,然后对准药品部位用外焰加热 收:收集气体若用向上排空气法收集气体时,导管应伸入到集气瓶底部离:收集完毕,将导管撤离水槽。
熄:熄灭酒精灯二氧化锰二氧化锰验满方法:(1)用排水法收集时,如果集气瓶口有大气泡冒出时说明收集满(2)向上排空气法,将带火星的木条放在集气瓶口若木条复燃证明集满。
操作注意事项:1.收集氧气可以用排水法的原因是什么?答:氧气不易溶于水也不与水反应2、利用固体加热制取氧气,试管口为什么要略向下倾斜?答:目的是防止冷凝水回流到试管底部而使试管炸裂。
3、伸入试管中的导气管为什么刚刚露出橡皮塞即可呢?答:导气管太长,不利于气体导出。
4、实验前,为什么要先给试管预热?答:为了使试管底部均匀受热,防止破裂。
5、加热高锰酸钾制取氧气,试管口为什么要放一团棉花?答:防止加热时,高锰酸钾颗粒随气流进入导气管。
初中化学制取氧气的三种方法初中化学中,制取氧气是一个重要的实验内容。
下面将介绍三种常见的制取氧气的方法。
第一种方法是通过加热过氧化铁制取氧气。
过氧化铁是一种化合物,它可以分解产生氧气。
实验中,我们将过氧化铁放入试管中,然后用酒精灯加热试管底部。
随着温度升高,过氧化铁开始分解,释放出氧气。
我们可以用一根湿润的木条将氧气收集起来,观察到它能够使木条燃烧更旺盛。
第二种方法是通过过氧化氢分解制取氧气。
过氧化氢是一种常见的化合物,它可以在适当的条件下分解产生氧气和水。
实验中,我们将过氧化氢溶液倒入漏斗中,然后加入少量的过硫酸钾催化剂。
随着催化剂的作用,过氧化氢开始分解,产生氧气。
我们可以用气球或试管将氧气收集起来,观察到气球膨胀或试管内气体水平上升。
第三种方法是通过电解水制取氧气。
电解水是利用电能将水分解成氢气和氧气的过程。
实验中,我们将两个电极分别插入含有电解质的水中,然后通电。
在通电的过程中,水分子被电解成氢离子和氧离子。
氢离子聚集在负极产生氢气,氧离子聚集在正极产生氧气。
我们可以用试管将氧气收集起来,观察到试管内气体水平上升。
通过以上三种方法,我们可以制取到氧气。
氧气是一种非常重要的气体,它对于维持生命活动至关重要。
在实验中,我们可以通过观察氧气的性质和反应来深入了解氧气的特点。
同时,这些实验也可以培养我们的实验操作能力和科学观察力。
总结起来,制取氧气的三种常见方法分别是加热过氧化铁、过氧化氢分解和电解水。
通过这些实验,我们可以获得氧气,并进一步了解氧气的性质和应用。
这些实验不仅能够提高我们的实验操作能力,还能够培养我们的科学观察力,让我们更加深入地了解化学科学的奥妙。
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。
化学实验室制取氧气的三种方法
嘿,朋友们!今天咱就来讲讲化学实验室制取氧气的三种超有趣的方法!
先来说说加热高锰酸钾制取氧气吧!就好像我们做饭,把高锰酸钾这个“食材”放在试管这个“锅”里,加上酒精灯这个“大火炉”加热,哇塞,氧气就慢慢跑出来啦!比如,你想想看,就像煮汤的时候,热气腾腾,香味扑鼻,氧气不就是这样被“煮”出来的吗!
还有分解过氧化氢制取氧气。
这就像是一场奇妙的魔法,过氧化氢在二氧化锰这个“魔法催化剂”的作用下,“噗噗”地就变出了氧气。
哎呀呀,这不是和变魔术一样神奇嘛!咱可以想象一下,过氧化氢是个小懒虫,二氧化锰就是那个催它动起来的小精灵,一下子就变出了氧气这个宝贝。
最后呢,就是加热氯酸钾制取氧气啦。
这就像是给氯酸钾这个“小家伙”洗了个热乎乎的“热水澡”,它一高兴,氧气就跑出来啦。
好比我们冬天泡个热水澡,浑身舒畅,氯酸钾也是这样呢!
总之啊,这三种方法各有各的奇妙,各有各的乐趣!实验真是太神奇啦,不是吗!。
●制取气体验满方法:〔1〕用排水法收集时,如果集气瓶口有大气泡冒出时说明收集满〔2〕向上排空气法,将带火星的木条放在集气瓶口假设木条复燃证明集满。
操作考前须知:1.收集氧气可以用排水法的原因是什么?答:氧气不易溶于水也不与水反响2、利用固体加热制取氧气,试管口为什么要略向下倾斜?答:目的是防止冷凝水回流到试管底部而使试管炸裂。
3、伸入试管中的导气管为什么刚刚露出橡皮塞即可呢?答:导气管太长,不利于气体导出。
4、实验前,为什么要先给试管预热?答:为了使试管底部均匀受热,防止破裂。
5、加热高锰酸钾制取氧气,试管口为什么要放一团棉花?答:防止加热时,高锰酸钾颗粒随气流进入导气管。
6、用排水法收集氧气刚开始出现气泡时,为什么不能立即收集?而要等导管口有气泡连续均匀冒出时再收集?答:刚开始出现的气泡中,混有空气;为了排尽装置内空气,使收集到的氧气更纯洁。
7、用排水法收集氧气时什么时候开始收集氧气?答:用排水法收集时,当导管口气泡连续均匀冒出时再收集。
8、用排水法收集氧气时什么时候代表收集满了?答:当集气瓶口有大量气泡出现,说明气体收集满了9、实验完毕为什么先把导气管从水槽中移出,然后熄灭酒精灯呢?答:防止水槽里的水倒流到试管底部沿而使试管炸裂。
10、排水法收集气体不纯洁的原因可能有哪些?答:①未等导管口气泡连续均匀冒出时就收集气体②集气瓶内未装满水三、气体制取装置1.气体发生装置⏹加热固体制备气体的装置〔见上图①〕◆反响物和反响条件的特征:反响物都是固体,反响需要加热。
◆装置气密性的检查方法:将导气管的出口浸没在水中,双手紧握试管。
如果水中出现气泡,说明装置气密性良好。
〔原理:气体的热胀冷缩〕⏹固液混合在常温下反响制备气体的装置〔见上图②〕◆反响物和反响条件的特征:反响物中有固体和液体,反响不需要加热。
◆装置气密性的检查方法(b、c、d装置):在导管出口处套上橡皮塞,用弹簧夹夹紧橡皮塞,从漏斗中加水。
如果液面稳定后水面不下降,那么说明装置气密性良好。
制取气体过氧化氢制取氧气 氯酸钾制取氧气 高锰酸钾制取氧气药品状态 过氧化氢(H 2O 2)溶液、二氧化锰[MnO 2黑色固体,不溶于水] 氯酸钾[KClO 3白色晶体] 、二氧化锰 高锰酸钾[KMnO 4 紫黑色晶体]反应条件 ,常温下,二氧化锰作催化剂 优点:安全简便,节能环保加热二氧化锰作催化剂加热反应原理 过氧化氢水 + 氧气 H 2O 2H 2O + O 2氯酸钾MnO 2△氯化钾 + 氧气 KClO 3 MnO 2 △ KCl + O 2高锰酸钾△锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气KMnO 4 △ K 2MnO 4 + MnO 2 + O 2: 气体发生装置固液不加热型 固固加热型 固固加热型 收集装置1、向上排空气法(密度比空气大)【收集氧气】2、排水法(不易溶于水)【收集氧气】 实验步骤 注意事项查:检查装置气密性/先将导管一端浸入水中,再用两手紧握容器外壁,若有气泡冒出,则证明装置气密性良好装:将药品装入试管药品要斜铺在试管底部,便于均匀加热 定:把试管固定在铁架台上铁夹夹在距试管口1/3处点:点燃酒精灯,先预热,再对准药品的部位集中加热。
先让试管均匀受热,防止试管因受热不均而破裂,然后对准药品部位用外焰加热收:收集气体 若用向上排空气法收集气体时,导管应伸入到集气瓶底部}离:收集完毕,将导管撤离水槽。
熄:熄灭酒精灯二氧化锰,验满方法:(1)用排水法收集时,如果集气瓶口有大气泡冒出时说明收集满(2)向上排空气法,将带火星的木条放在集气瓶口若木条复燃证明集满。
操作注意事项:1.收集氧气可以用排水法的原因是什么·答:氧气不易溶于水也不与水反应2、利用固体加热制取氧气,试管口为什么要略向下倾斜答:目的是防止冷凝水回流到试管底部而使试管炸裂。
3、伸入试管中的导气管为什么刚刚露出橡皮塞即可呢答:导气管太长,不利于气体导出。
4、实验前,为什么要先给试管预热答:为了使试管底部均匀受热,防止破裂。
工业制取氧气的方法
1. 利用分子筛吸附法制取氧气
在工业生产中,常用分子筛吸附法来制取氧气。
这种方法是利用分子筛的特性,将空气中的氮气、水蒸气等杂质吸附,使含有高浓度氧气的气体从分子筛中释放出来。
2. 利用压缩空气分离法制取氧气
压缩空气分离法是将空气通过空气压缩机进行压缩,然后通过冷却、除尘等处理步骤得到液态空气,再通过液空压缩机进行进一步压缩。
接下来,利用液空的温度差异分离液态空气中的氮气和氧气,从而制取纯氧气。
3. 利用电解水制取氧气
电解水是一种通过电解方法将水分解成氢气和氧气的方法。
电流通过水中的电解质,将水分子分解为氢离子和氧离子,然后在电极上发生反应生成氢气和氧气。
通过控制电流和电极材料,可以实现选择性制取氧气。
4. 利用气化工艺制取氧气
在一些工业过程中,常常会产生含有氧气的气体混合物。
通过气化工艺,将这些气体混合物经过净化、冷却等处理步骤,使其中的氧气得到富集和分离,从而制取纯氧气。
5. 利用膜分离法制取氧气
膜分离法是通过选择性透过物质的膜,将混合气体中的氧气和其他气体分离的方法。
通过控制膜的孔径和选择性,可以实现
氧气的有效分离和制取。
这种方法具有操作简单、设备投资较小的优势。
氧气的制取
一、氧气的工业制法
空气中约含21%的氧气,是制取氧气的廉价易得的原料。
第一种制法(分离液态空气法):在低温、加压的条件下,气态空气变为液态。
由于液态氮的沸点比液态氧的沸点低,在-196℃的情况下,液态氮蒸发,剩下的就是液态氧。
通常把氧气贮存在蓝色钢瓶里。
第二种制法:利用膜分离技术,在一定压力下,让空气通过具有富集氧气功能的薄膜,可得到含氧量较高的富氧空气。
注意:实验室制取氧气属于化学变化,工业制取氧气属于物理变化,这是二者的根本区别。
二、实验室制取氧气
1.加热高锰酸钾或氯酸钾制取氧气
(1)药品的颜色、状态
高锰酸钾是一种暗紫色固体,氯酸钾是白色粉末状固体,二氧化锰是黑色粉末状固体。
(2)反应原理:
(3)发生装置:由于反应物是固体,反应需要加热,所以选择加热固体制备气体的装置。
(4)收集装置:由于氧气不易溶于水,且不与水发生化学反应,所以可以选择排水法收集气体的装置。
由于氧气的密度比空气大,且不与空气中的成分发生化学反应,所以可以选择向上排空气法收集气体的装置。
仪器名称:a.酒精灯,b.试管,c.铁架台(带铁夹),d.导管,e.集气瓶,f.水槽。
(5)实验步骤:
①查:检查装置的气密性。
②装:将高锰酸钾装入干燥的试管,并在试管口放一团棉花,并用带导管的橡皮塞塞紧试管。
③定:将试管固定在铁架台上。
④点:点燃酒精灯,试管均匀受热后,就使酒精灯固定在试管底部加热。
⑤收:根据所选的收集装置来确定气体的收集方法。
⑥移:把导管移出水槽。
⑦熄:熄灭酒精灯。
(6)验满:(用排水法收集)如果集气瓶口有气泡出现,说明气体收集满了。
(用向上排空气法收集)将带火星的木条放在集气瓶口,如果带火星的木条复燃,说明氧气收集满了。
(7)检验:将带火星的木条伸入到集气瓶内,如果带火星的木条复燃,说明是氧气。
(8)注意事项:
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。
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,当集气瓶口有大气泡冒出时,证明已收集满。
⑧停止加热时,应先把导管从水里撤出,再熄灭酒精灯。
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入导管,不利于气体的导出。
氯酸钾不需要放热棉花!
⑩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,正放可减少气体逸散。
2.分解过氧化氢溶液制取氧气
(1)药品:过氧化氢溶液是无色液体,二氧化锰是黑色粉末。
(2)反应原理:
(3)发生装置:由于反应物是固体和液体,反应不需要加热,所以选择固液混合在常温下制取气体的装置。
(4)实验步骤
①检查装置的气密性。
②向锥形瓶中加入二氧化锰固体。
③塞好带有长颈漏斗(或分液漏斗)和导管的双孔塞。
④向长颈漏斗(或分液漏斗)中加入过氧化氢溶液。
⑤用排水集气法收集。
收集、检验、验满同上
注意:
a.用过氧化氢溶液制氧气的发生装置中使用长颈漏斗便于加入液体药品;使用分液漏斗便于控制滴液速率。
b.使用带有长颈漏斗的发生装置时,要注意长颈漏斗下端管口应伸到液面以下,以防止产生的气体从长颈漏斗口逸出。
c不能用加热过氧化氢溶液的方法制取氧气!因为加热过氧化氢溶液时,过氧化氢分解产生的氧气和水蒸气一起逸出,水蒸气的干扰会使带火星的木条不能复燃。
3.催化剂
在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率,而本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有发生变化的物质叫做催化剂。
催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用。
催化剂只能改变化学反应的速率,不能改变化学反应的产率。
催化剂在化学反应前后不改变,其反应过程中有可能改变。
不同的化学反应有不同的催化剂,同一化学反应也可能有几种催化剂。
生物体内的酶属于催化剂。
催化剂的特点可以概括为“一变二不变”,一变是能够改变化学反应
速率,二不变是指质量和化学性质在化学反应前后保持不变。