内容正文:
第7讲 氧气的制取
模块一、化学新世界
【学习目标】
1.掌握实验室制取氧气的药品、反应原理、仪器装置、收集方法、验满、检验及注意事项。
2.认识催化剂和催化作用。
【要点梳理】
要点一、实验室制取氧气
1.反应原理和实验装置:
(1)分解过氧化氢溶液制取氧气(实验装置如图B或C所示)
(2)加热高锰酸钾(紫黑色固体)制取氧气
(实验装置如图A所示,另注:试管口需放棉花)
(3)加热氯酸钾(白色固体)制取氧气(实验装置如图A所示)
分解过氧化氢制取氧气的发生装置也可以使用如图D所示装置,这样就可以通过调节分液漏斗的活塞来控制液体的滴加速度,从而可以控制反应速率,得到比较稳定的氧气流。
2.收集方法:
(1)排水集气法:如图E(因为氧气不易溶于水)
(2)向上排空气集气法:如图F(因为氧气密度比空气大)
3.验满方法:
(1)排水集气法: 。
(2)向上排空气集气法:
4.检验方法: 。
5.加热高锰酸钾制取氧气的操作步骤:
可归纳为“查、装、定、点、收、离、熄”,用谐音“茶庄定点收利息”来记。
(1)查:检查装置的 。
(2)装:把药品装入试管内,塞好带导管的橡皮塞。
(3)定:把试管固定在铁架台上,使试管口 。集气瓶装满水,倒扣在水槽中。
(4)点:点燃酒精灯,均匀预热后再集中在药品部位加热。
(5)收:导管口 再收集氧气。
(6)离:实验结束,先将 取出。
(7)熄:最后熄灭酒精灯。
【要点诠释】
1.实验室(高锰酸钾加热)制取氧气应注意的事项
(1)药品要平铺在试管底部,使其均匀受热。
(2)铁夹要夹在距离试管口 处。
(3)试管内的导管稍伸出胶塞即可,便于气体导出。
(4)试管口应略向下倾斜,防止 。
(5)试管口处要放一小团棉花,防止 。
(6)加热前导管不能伸入集气瓶口内,当导管口产生连续气泡时才能开始收集,因开始排出的气体含有装置内的空气。
(7)收集完毕,先将导管移出水面,然后再熄灭酒精灯,防止水沿导管倒流入热的试管中而使试管炸裂。
(8)盛氧气的集气瓶应盖上玻璃片, ,因为氧气的密度大于空气的密度,正放可减少气体的逸散。
要点二、催化剂和催化作用
1.催化剂:在化学反应里能改变 ,而本身的 和 在反应前后都没有发生变化的物质叫做催化剂(又叫作触媒)。
2.催化作用:催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用。
【要点诠释】
1.“改变”包括“加快”和“减慢”两种含义,不只包括“加快”。
2.在化学反应前后,催化剂的“质量”和“化学性质”不变,其物理性质可能改变。
3.在化学反应前后,催化剂的质量和化学性质不变,并不是说反应过程中也不变。
4.催化剂不能增多或减少生成物的质量。
5.用过氧化氢或者氯酸钾制氧气时常加入催化剂二氧化锰(黑色粉末),但能用作催化剂的物质不仅仅是二氧化锰一种。
6.在有些反应中,二氧化锰不是催化剂。如高锰酸钾分解的反应中,二氧化锰是生成物。
7.催化剂的特点:“一变二不变”,“一变”是改变反应速率,“二不变”是反应前后质量不变,化学性质不变。
要点三、氧气的工业制法
工业上采用 。具体做法是:在低温条件下加压,使空气转变为液态,然后蒸发。由于液态氮的沸点(-196℃)比液态氧的沸点(-183℃)低,因此氮气首先从液态空气中蒸发出来,剩下的主要