内容正文:
第九讲 氧气的制取方法
课程要求
1. 掌握实验室制取氧气的装置选择原则;
2. 掌握氧气三种实验室制法的原理、收集、检验方法;
3. 掌握分解反应概念;
4. 理解催化剂的概念;
5. 了解氧气的工业制法。
一、加热高锰酸钾制取氧气
【反应原理】
文字表达式:
【发生装置】
由于反应物是固体,反应需要加热,所以选择 的装置。
【收集装置】
氧气不易溶于水,且不与水发生化学反应: 。
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: 。
【实验步骤】
① 查: 。
② 装:将高锰酸钾装入干燥的试管,并 ,并用带导管的橡皮塞塞紧试管。
③ 定:将试管 在铁架台上。
④ 点: 酒精灯,试管均匀受热后,就使酒精灯固定在 加热。
⑤ 收: 。
⑥ 移:把导管 。
⑦ 灭: 酒精灯。
【检 验】
将带火星的木条伸入到 ,如果 ,说明是氧气。
【验 满】
(用排水法收集) 。
(用向上排空气法收集)将 放在 ,如果带火星的 ,说明氧气收集满了。
【注意事项】
①药品要平铺在试管底部, 。
②试管口要 ,防止药品中的水分或反应生成的水受热后变成水蒸气,遇 ,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 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 入水槽中(瓶口要在水面下)。
⑥加热时要先使试管 ,然后用酒精灯 对准药品所在部位加热。
⑦用排水法收集气体时,应注意当 时再收集,否则收集的气体中混有空气,当集气 ,证明已收集满。
⑧停止加热时,应 ,再 。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 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 ,因为氧气的密度大于空气的密度,正放可减少气体逸散。
二、氯酸钾制取氧气
【反应原理】
文字表达式: 【实验装置】
和加热高锰酸钾制取氧气的装置相同(试管口 )。
三、过氧化氢制氧气
【反应原理】
文字表达式: 【实验装置】
或
(1)步骤
①检查装置的 。
②向锥形瓶中加入 固体。
③塞好带有长颈漏斗(或分液漏斗)和导管的 。
④向长颈漏斗(或分液漏斗)中 。
⑤用 收集。
(2)注意的问题
a.用过氧化氢溶液制氧气的发生装置中使用 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 的发生装置时,要注意长颈漏斗下端管口应伸到 ,以防止产生的气体从长颈漏斗口逸出。
四、氧气的工业制法
1.原料:原料是空气。
2.原理:利用液态氮的 比液态氧的沸点低的原理。先将空气在低温条件下加压变为液态,再将液态空气缓缓升温至左右,氮气首先达到沸点从液态空气里蒸发出来,剩下的主要就是液态氧了。
3.方法: ,其过程可以简单地表示如下:
4.贮存:氧气贮存在 钢瓶中。
注意:工业上以空气为原料制取氧气,原料来源广泛,所制得的氧气价格较低。工业上在制取氧气的过程中,没有新物质生成,属于物理变化。
五、分解反应:
1.概念:由 反应生成 的反应
2.特点