专题3 实验5 氧气的实验室制取和性质（二）-2024-2025学年八年级化学沪科版（五四学制）全一册

( 探究与实践 ) ( [实验目的] 1. 学会根据反应物的状态和反应条件选择合适 的发生装置 。 2. 学会利用排水法 、 向上排空气法收集氧气 。 3. 学会检查发生装置的气密性 。 4. 掌握组装实验装置的方法和流程 。 [实验原理] 在实验室可以用过氧化氢溶液和二氧化锰混合 制取氧气 ， 也可以通过加热混有二氧化锰的氯酸钾 ) ( 学 生必做实验 )实验 6 ( 氧 气 的 实 验 室 制 取 和 性 质 ( 二 ) ) ( 情境与思考 ) 火箭升空推进剂中的助燃剂是液氧，在登山、潜水等活动，在航空、医疗等领 域都用到了高浓度的氧气甚至是纯净的氧气。空气中虽然含有约21%体积分数 的氧气但满足不了上述用途。空气中更多的是氮气，用空气来研究氧气显然不 合适，研究氧气的性质也需要纯净的氧气。 请思考下列问题： ■ 如何能得到较纯净的氧气呢？ ■ 若忽略空气中的其他成分，你认为是否可以利用氧气与氮气性质的差异 将它们分离呢？ ■ 你认为在实验室中制取氧气需要考虑哪些方面呢？ ( 实 验准 备 仪器： 酒 精 灯 、 集 气 瓶 4 个 ( 125 mL )、毛玻璃片 4 块 、 试管( 18 mm ×180 mm )、 单孔橡胶塞 、 乳胶 管 2 段 、 120° 玻璃导管 、 45° 玻 璃导管 、 90° 玻璃导管 2 根( 50 mm ×100 mm 和 50 mm ×50 mm )、烧杯 2 个( 500mL , 分别贴有 “ 固 体废弃物 ” 和 “ 废液 ” 的标 ) 学科网（北京）股份有限公司 ( 签） 、 锥形瓶( 250mL ) 、 双 孔橡胶塞（与锥形瓶口配 套） 、 60mL 分液漏斗 、 水 槽、铁架台（带铁夹）、药 匙 、 电子点火枪 、 玻璃棉 、 弹簧夹 、 升降台 。 试剂： 高锰酸钾固体 、 二氧化 锰 、 5% 的 过 氧 化 氢 溶 液 、 木条 。 )固体或加热高锰酸钾固体制取氧气。原理是过氧化 氢或氯酸钾在二氧化锰催化的条件下较易分解产生 氧气，而高锰酸钾固体受热也容易发生分解产生氧 气。实验室常用图3 26(a)、(b) 中的装置制取气 体。根据氧气在水中的溶解性（不易溶于水）和密度 （比空气密度大），则可以采用排水法［图3 26(c)] 和向上排空气法［图3 26(d)]收集。你会选择哪些 试剂和装置制取氧气呢？ 说说你的理由，填写在下 方空白处。 ( 安全事顶 1 . 使用酒精灯加热时 要小心 ， 防止烫伤 或打翻 。 2. 操作时佩戴好防护 眼镜 。 3. 不 可 触 碰 热 的 试 管 ， 防止烫伤 。 ) 图 3 26 ( 预先准备好几只 盛满水的集气瓶 ， 倒扣 在水槽中 。 可以通过 调节升降台 ， 调整酒精 灯外焰与试管的距离 。 ) [实验步骤] 1 . 加热高锰酸钾制取氧气 (1) 检查装置气密性。连接发生装置，将导管一 端放入水槽中，用双手或热毛巾捂试管外壁，如图 3 27所示，如果导管口有气泡冒出，松手后，水进入 导管形成一段水柱，则说明该装置不漏气； 图 3 27 (2) 拔开橡胶塞，将试管平放，把约4药匙的高 锰酸钾送入试管底部，竖直试管使固体落入试管底 部，并在试管口放一 团玻璃棉，用带导管的单孔橡胶 塞塞紧； (3) 从下往上、从左至右依次将图3 26(a)和图 3 26(c)的仪器进行组装。先放置酒精灯，然后平铺 试管中的药品，铁夹夹在距离试管口约处，试管口略 向下倾斜，将导管放入水槽中，集气瓶盛满水，倒放在 水槽中； (4) 先将酒精灯在试管下方来回移动，对试管进 行预热，再对准试管底部固体处加热； (5) 当导管口产生稳定气流后，将导管伸入集气 瓶，开始收集气体。 当集气瓶中的水全部排出，有大 气泡向外逸出时，将导管从集气瓶中取出，用毛玻璃 片磨砂的面盖好集气瓶，从水槽中取出集气瓶并正 放在桌面上。快速将导管伸入另一个装满水且倒扣 在水槽中的集气瓶中，继续收集第二瓶气体，重复操 ( 实验结束后 ， 不可 触碰热的试管 ， 待自然 冷却后再拆发生装置 ， 以防烫伤 。 ) ( 过氧化氢溶液腐 蚀性强 ， 使用时避免接 触皮肤 。 ) ( 作 ， 收集多瓶气体 ； ( 6 ) 收集完毕 ， 先将导管撤离水槽再熄灭酒精 灯 ， 待装置冷却后 ， 拆卸装置 ， 将试管中固体倒入贴 有 “ 固体废弃物 ” 的烧杯中 ， 清洗仪器 ， 整理桌面 。 2 . 用过氧化氢溶液制取氧气 )(1) 检查装置气密性。组装好图 3 26(b) 装 置，用弹簧夹夹紧乳胶管，关闭分液漏斗活塞，打开 分液漏斗顶塞，加水至分液漏斗容积的一半。慢慢 旋开活塞，若水沿分液漏斗往下滴数滴后，不再滴 落，则说明该装置不漏气； (2) 拔开橡胶塞，倒掉分液漏斗中的水，将锥形瓶 横放，如图3 28,取1药匙二氧化锰，伸入瓶底，竖直 锥形瓶，取出药匙放回试管架，将固体平铺于瓶底； 图 3 28 (3) 由下往上、从左至右依次将图3 26(b)和 图3 26(d)的仪器进行组装。将导管伸入集气瓶底 部，毛玻璃片放在瓶口，减少气体对流。关闭分液漏 斗活塞，向分液漏斗中添加过氧化氢溶液约至漏斗 容积的一半； (4) 打开分液漏斗活塞，控制好液体下滴速度， 使反应平稳进行。将带火星的木条放在集气瓶口检 验是否收集满。待木条复燃后，将导管从集气瓶中 取出，用毛玻璃片磨砂的一面盖好集气瓶，正放在桌 面上。快速将导管伸入另一个集气瓶中，继续收集 第二瓶气体，重复操作，可收集多瓶气体； (5) 收集完毕，关闭分液漏斗活塞，打开橡胶塞， 将液体和固体分别倒入贴有“废液”和“固体废弃物” 的烧杯中，清洗仪器，整理桌面。 ( 思维与创新 ) 1 . 检查装置的气密性时，除了用手握，还可以用什么方法？ 2. 加热高锰酸钾制取氧气，为什么试管口要略向下倾斜？ 为什么要在试管 口放置一 团玻璃棉？ 3. 气体收集完毕，为什么要先把导管移出水面后，才能熄灭酒精灯？ ( 自评与互评 ) 请评价自己和合作伙伴在实验过程中的参与及表现情况，请在评价结果下 方的方框内打“√”。 合作伙伴： 。 评价内容 自我评价 合作伙伴评价 评价结果 评价结果 对实验原理的理解 □ 理解 □ 基本理解 □ 仍不理解 □ 理解 □ 基本理解 □ 仍不理解 学会实验操作情况 □ 能独立完成 □ 经指导能完成 □ 不能完成 □ 能独立完成 □ 经指导能完成 □ 不能完成 在实验中的表现 □ 积极主动 □ 被动参与 □ 没有参与 □ 积极主动 □ 被动参与 □ 没有参与 $$