专题03 氧气的实验室制取与性质—九年级化学上册教材实验大盘点（人教版）

`````` 2022-2023学年九年级化学上册同步教材实验大盘点（人教版） 专题03 氧气的实验室制取与性质 一、氧气的实验室制取 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 排水法 选择依据：氧气不易溶于水且不与水反应 向上排空气法（左侧进气） 向下排空气法（左侧进气） 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；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，环保；二氧化锰容易回收 缺点 需要加热，操作麻烦、浪费能源； 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.加热高锰酸钾制氧气步骤：查、装、定、点、收、离、熄 ①检查装置的气密性：连接好装置，将导管末端放入水中，用手紧握试管外壁，若水中导管口有气泡冒出，证明装置不漏气。松开手后，导管口出现一段水柱。 ②装入药品：将药品平铺在试管底部，并在试管口放一团棉花，用单孔塞塞紧。 ③固定装置：将试管固定在铁架台上。 ④点燃酒精灯加热：先使试管均匀受热，后对准药品部位加热。 ⑤收集气体： ⑥将导管移出水槽。 ⑦再熄灭酒精灯。 3.分解双氧水制氧气步骤 ①检查装置的气密性：连接装置后，塞紧橡皮塞。先关闭分液漏斗活塞，再将导管的末端放入水中，双手紧握锥形瓶，若导管口有气泡冒出，松开手后导管中形成一段水柱，说明装置气密性良好。 ②装入药品：先向锥形瓶中加入二氧化锰固体，塞好带有分液漏斗和导管的双孔橡皮塞，向分液漏斗中加入过氧化氢溶液。 ③滴加液体：打开分液漏斗活塞，慢慢滴加过氧化氢溶液。 ④收气体：收集气体。 4.制取氧气实验中的问题 ①利用固体加热制取氧气， 试管口为什么要略向下倾斜？ 答： 目的是防止冷凝成水滴倒流， 使试管炸裂。 ②反应物全是固体物质并且加热制取气体时， 试管口都要略向下倾斜吗？ 答： 对！ 目的是防止冷凝成水滴倒流， 使试管炸裂。 ③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。 ④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， 不利于气体排出。 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加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制氧气， 试管口为何不放一团棉花？ 答： 氯酸钾是一种强氧化剂， 加热时不能混入易燃物质， 否则会引起爆炸。 ⑦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？ 答： 刚开始出现的气泡中， 混有空气， 此时氧气不纯净。 ⑧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： 如果先熄灭酒精灯， 试管中的温度降低， 压强减小， 水沿着导气管进入试管， 使试管炸裂。 ⑨检验氧气为什么用带火星的木条以及检验氧气时要伸入瓶内， 验满时却放在瓶口呢？ 答： 氧气具有支持燃烧的化学性质， 能使带火星的木条复燃， 所以用带火星的木条检验； 检验氧气时伸入瓶内是因为集气瓶内不一定盛满氧气； 验满时只有放在瓶口， 观察木条 是否复燃才能确定是否收集满。 ⑩如果用高锰酸钾和氯酸钾混合加热制氧气， 能否加快氯酸钾的分解速率？ 答： 能！ 高锰酸钾在加热过程中， 分解后的产物中的二氧化锰， 可以加为氯酸钾分解的 催化剂。 ⑪用高锰酸钾和氯酸钾混合加热制氧气， 高锰酸钾是催化剂吗？ 答： 不是！ 催化剂包括三个条件： 一变， 二不变。 即改变化学反应的速率； 本身的质量不变； 化学性质不变。 高锰酸钾化学性质发生改变，