2.3制取氧气-2023-2024学年九年级化学人教版上册

2.3 制取氧气 一．氧气的实验室制发 1.加热高锰酸钾 1）实验药品：高锰酸钾（暗紫色粉末状固体） 2）实验原理：加热 高锰酸钾 锰酸钾+二氧化锰+氧气△ KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2 3）实验装置 ①发生装置（固体加热型）+收集装置（排水法、向上排空气法） 药品平铺，增大受热面积，便于均匀受热 放一团棉花，防止加热时试管内的粉末状物质进入导管，使导管堵塞 导管只伸入少许，便于气体导出 ②实验步骤（TIP：茶庄定点收利息） 操作步骤 简记 操作方法 检查装置的气密性 查（茶） 按先下后上、从左到右的顺序连接实验装置后，检查装置气密性 将药品装入试管 装（庄） 将高锰酸钾平铺在试管底部，并在试管口放一团棉花，用橡胶塞塞紧试管 把试管固定在铁架台上 定（定） 固定试管，铁架台的铁夹夹在距试管口约1/3处，试管口略向下倾斜，防止冷凝水回流至试管底部使试管炸裂 点燃酒精灯 点（点） 点燃酒精灯，先预热后集中加热，以防止试管因受热不均匀而炸裂 收集氧气 收（收） 当试管口有气泡连续且均匀冒出时，开始收集氧气，否则收集的氧气不纯（集满氧气的集气瓶应盖上玻璃片，正放）；当瓶口有大量气泡冒出时，停止收集 撤离导管 离（利） 实验结束后，先将导管从水槽中撤出，再熄灭酒精灯，可防止水槽中的水倒流入试管，使试管炸裂 熄灭酒精灯 熄（息） ③氧气的检验及验满 · 检验方法：将带火星的木条伸入集气瓶内，若木条复燃，证明收集到的气体是氧气。 · 验满方法： 排水法：集气瓶口有连续均匀的气泡冒出，证明已收集满。 向上排空气法：将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，证明已收集满。 4）实验室制取气体的一般操作程序 ①组装仪器（从上到下、从左到右）； ②检查装置气密性； ③装药品（先固后液）； ④制取气体； ⑤收集气体并验满（气泡连续排出再收集更纯净）； ⑥拆洗仪器（冷却后）。 2.分解过氧化氢 1）药品：过氧化氢溶液（俗称双氧水、无色）、二氧化锰（黑色粉末） 2）实验原理：二氧化锰 MnO2 过氧化氢 水+氧气 H2O2 H20 + O2 3）实验装置 发生装置（固液常温型）+收集装置（排水法、向上排空气法） 1 发生装置 分液漏斗 长颈漏斗 漏斗下端管口应伸入液面以下，防止生成的气体从长颈漏斗口逸出 甲 乙 丙 装置甲为简易装置，不便于随时添加液体药品；装置乙、丙分别使用了长颈漏斗和分液漏斗，便于随时添加液体药品，装置乙还可以利用活塞控制滴加液体的速率，从而控制反应的速率，节约药品。 注意：对于固液常温型装置，药品加入的原则是先固后液。 4）与高锰酸钾制取氧气对比 过氧化氢制氧气不需要加热；装置简单，操作方便；可随时添加液体药品；二氧化锰可回收利用；无污染等。 3.加热氯酸钾 1）药品：氯酸钾（无色或白色结晶状粉末）、二氧化锰（黑色粉末） 2）实验原理：二氧化锰 加热 氯酸钾 氯化钾+氧气 MnO2 △ KClO3 KCl + O2 3)实验装置同高锰酸钾制取氧气，只须将高锰酸钾换成氯酸钾和二氧化锰的混合物，另外试管口不用放棉花。KClO3加热到400℃产生O2,356℃熔化，因此不用塞棉花 二．催化剂 1.探究在不同条件下，过氧化氢的分解速率（教材P38探究） 实验操作 实验现象 实验分析 （1）往试管中加入5ml 5%的过氧化氢溶液，不加热，把带火星的木条伸入试管检验带火星的木条 过氧化氢溶液 带火星的木条不复燃 5%过氧化氢溶液在常温下分解很慢，放出的氧气少，不足以使带火星的木条复燃 （2）向上述试管中加入0.5g二氧化锰，把带火星的木条伸入实验管检验 有大量气泡冒出，带火星的木条复燃 二氧化锰加速了过氧化氢的分解，产生的氧气使带火星的木条复燃 （3）再加入过氧化氢溶液，把带火星的木条伸入实验管检验 又有大量气泡冒出，带火星的木条复燃 反应后剩余的二氧化锰仍能加速过氧化氢的分解，即二氧化锰的化学性质没有发生改变 （4）待实验（3）的试管中不再产生气泡时，将试管内的固体剩余物过滤，并洗净、干燥、称量 试验后所得固体的质量为0.5g 反应前后二氧化锰的质量不变 2.催化剂和催化作用 1）催化剂（又叫触媒）：在化学反应里能