氧气制取实验

实验室制取氧气的两种原理实验室制取氧气有两种常用的原理，分别为分压吸附法和电解水法。

首先，我们来看分压吸附法。

这种方法是基于固体吸附剂对气体分子的亲和力。

在实验室制取氧气时，通常使用铁或锰等金属的氧化物作为吸附剂。

制取氧气的过程主要包括两个步骤：吸附和脱附。

首先，将空气通过一个吸附器，吸附器内填充有吸附剂。

由于吸附剂对氮气和氧气的吸附能力不同，氮气更容易被吸附，而氧气则较难吸附。

因此，在一定条件下，氮气会被吸附掉，而氧气则会通过吸附器顺利通过。

这样就实现了对氧气的分离。

接下来是脱附步骤。

当吸附器吸附了一定量的氮气后，需要将其释放出来。

通常使用调节压力的方式，将吸附器内部的压力降低，从而减少吸附剂对氮气的亲和力，使得已吸附的氮气可以脱附出来。

而氧气则不会被吸附，因此可以继续通过吸附器。

通过多个吸附器的循环使用，可以连续制取氧气。

这种方法的优点是操作简单、设备成本较低、制氧效率高，因此在实验室中得到了广泛应用。

另一种常用的实验室制取氧气的方法是电解水法。

这种方法利用了电解的原理，通过电解水来制取氧气和氢气。

首先，将水加入到一个电解槽中，同时加入一定的电解质，如NaOH。

电解槽中放置两个电极，一个是阳极，一个是阴极。

当通电时，电解液中的水分子被电解分解为氧气和氢气。

在电解槽中，氧气会在阳极上析出。

由于氧气具有较高的氧化还原电位，因此在电解时会先析出。

而阴极则会析出氢气。

这样，就实现了对氧气的分离。

然后，通过对氧气和氢气进行收集和分离，即可得到纯净的氧气。

通常使用气体收集器进行气体的收集，然后通过各种方式，如压缩、吸附或冷却等，使氧气从氢气中分离出来。

这种方法的优点是操作简单，制氧效率高，且可以连续制取。

综上所述，实验室制取氧气有两种常用的原理：分压吸附法和电解水法。

分压吸附法利用有选择性吸附能力的吸附剂分离氧气和氮气；电解水法则是通过电解水来制取氧气和氢气。

这两种方法在实验室中制取氧气都有着重要的应用。

氧气的制备与性质一、实验原理 1.氧气的性质在通常情况下，O 2为无色无味的气体。

在标准情况下，O 2比空气的密度大。

不易溶于水（每升水溶解O 2约30ml ），氧气的化学性质很活泼。

它不仅可以助燃，而且在点燃或高温条件下可以和大多数金属（如铁、镁）、非金属（木炭、硫、磷、和石蜡等）发生反应，放出大量的热。

2、制法主要方法：（1）过氧化氢法：2H 2O 22MnO ===2H 2O+O 2↑（2）高锰酸钾法：2KMnO 4∆===K 2MnO 4+MnO 2+O 2↑ （3）氯酸钾法：2KClO 32MnO ∆===2KCl+3O 2↑其他方法：（4）氧化汞法：2HgO ∆===2Hg+ O 2↑（汞蒸气有毒，不采用）( 5)过氧化钠法：Na 2O 2+2H 2O===4NaOH+ O 2↑（原料昂贵一般不采用） 2 Na 2O 2+2CO 2===2Na 2CO 3+ O 2二、实验操作过程与实验现象 1、O 2的制取与收集（1 ）加热分解高锰酸钾首先检查装置气密性。

取3g KMnO 4加入硬质大试管， 装置如上，管口放好脱脂棉，以防药品喷向试管口。

再准 备6只集气瓶装满水后一毛玻璃片横切瓶口盖住，不留水 泡，然后倒置于水槽中。

如图连接装置，点燃酒精灯后先 预热试管，后集中于试管中下部加热，待气泡快速均匀冒 出时开始收集，集气瓶口冒出第一个气泡时表示收集满， 以毛玻璃片盖住瓶口移出水面。

连续收集完后，先移除导 管再熄灭酒精灯，以防倒吸。

（2）催化分解H 2O 2如图连接实验装置，锥形瓶中加入0.5g MnO 2，瓶上加分液漏斗，分液漏斗中装入稀释过的H 2O 2（30%H 2O 2与水的体积比为3:1），控制滴加速度，收集气体。

2、O 2的性质（1）硫在氧气中燃烧取一只洁净的燃烧匙，放入黄豆粒大小的硫，酒精灯上加热至燃烧（此时发出微弱淡蓝色火焰），然后将燃烧匙慢慢深入盛满氧气的集气瓶，此时发出明亮蓝紫色火焰，并有刺激性气味的SO 2生成。

● 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。