2-3 制取氧气（教师备课版）-2020-2021学年九年级化学全能王（人教版）

2-3 制取氧气 1、 氧气的实验室制法 1．实验室常用高锰酸钾、氯酸钾和二氧化锰或过氧化氢和二氧化锰为原料制取氧气，三种方法比较如下： 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 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ 2KClO32KCl+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 向上排空气法 向下排空气法 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KClO3和KMnO4，KClO3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 2．高锰酸钾制取氧气 加热高锰酸钾制取氧气 【实验目的】 学习用高锰酸钾制氧的反应原理；学习排水集气法及氧气的检验 【实验用品】 酒精灯、试管、铁架台、水槽、集气瓶、玻璃导管、棉花、胶塞、高锰酸钾 高锰酸钾 【反应原理】 2KMnO4K2MnO4 + MnO2 + O2↑ 【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。 【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，所以还可以选择向上排空气法收集气体的装置。 收集装置还可用 【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 灭：熄灭酒精灯。 【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。 【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。 【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。 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。 （3）收集氧气的方法 ①氧气不易溶于水，可用排水法收集。 ②氧气密度比空气大，可用向上排空气法收集。 注意：a．凡不与空气中的氧气、氮气等成分反应的气体，均可用排空气法收集。相同状况下，密度比空气大的气体可用向上排空气法收集，密度比空气小的气体可用向下排空气法收集。若与空气的密度相近或有毒的气体，一般