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第五讲制取氧气
一、实验室加热高锰酸钾法制取氧气
(1)实验原理:
加热高锰酸钾,生产锰酸钾和二氧化锰,同时放出气体。
加热
高锰酸钾????锰酸钾+二氧化锰+氧气
加热
KMnO????KMnO+MnO+O
42422
(2)发生装置的选择(根据反应物的状态和反应条件选择发生装置)
(3)收集装置的选择(根据气体的密度和溶解性选择收集装置)
a排水集气法:如图E(因为氧气不易溶于水)
b向上排空气集气法:如图F(因为氧气密度比空气大)
(4)操作步骤:
①检验装置气密性:连接装置把导管的一端浸没水里,双手紧贴容器外壁,若导管口有气泡冒出,
松开手,导管口有一段水柱上升,则装置不漏气。
②检查过气密性之后,在试管中装入少量高锰酸钾,并在试管口放入一团棉花;用带有导管的塞子
塞紧管口,把试管口略向下固定在铁架台上。
③定:连接并固定装置
④点:点燃酒精灯开始加热
⑤收:用排水法收集
⑥离:把导管移出水面
⑦熄:停止加热
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【注意】
①试管口应略向下倾斜,防止加热时产生的冷凝水倒流,使试管受热不均匀而炸裂。
②药品要平铺在试管底部,使其均匀受热后在局部加热。
③试管内的导管稍伸出胶塞即可,便于气体导出。
④试管口要放一团棉花,防止加热时高锰酸钾粉末进入导管堵塞导管。
⑤用排水法收集气体时,当导管口产生连续均匀气泡时再开始收集,因开始排出的气体含有装置内
的空气。
⑥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。
⑦盛氧气的集气瓶应盖上玻璃片,正放,因为氧气的密度大于空气的密度,正放可减少气体的逸散。
(5)气体的检验与验满
①检验方法
将带火星的小木条伸入集气瓶内,如果木条复燃,说明该瓶内气体是氧气。
②验满方法
a排水集气法:当有气泡从集气瓶口冒出来,说明氧气已收集满。
b向上排空气集气法:把带火星的木条靠近集气瓶口,如果木条复燃,说明氧气已收集满。
二、实验室加热氯酸钾法制取氧气
(1)操作步骤:
①查:检查装置气密性:连接装置把导管的一端浸没水里,双手紧贴容器外壁,若导管口有气泡冒出,
松开手,导管口有一段水柱上升,则装置不漏气。
②装:装入氯酸钾和二氧化锰
③定:连接并固定装置
④点:点燃酒精灯开始加热
⑤收:用排水法收集
⑥离:把导管移出水面
⑦熄:停止加热
(2)实验装置:固体+固体加热型
仪器:酒精灯、试管、铁架台、导管、集气瓶、水槽
高锰酸钾和氯酸钾制氧气发生装置的区别:高锰酸钾需要在试管口加棉花,氯酸钾不需要。
三、实验室分解过氧化氢法制取氧气
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(2)催化剂(触媒):
①概念:在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率,而本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有
改变。
②催化作用:催化剂在化学反应里所起的作用叫催化作用。
③注意:a.改变包括加快或减慢;b.催化剂不影响生成物的质量;c.催化剂也可能参加化学反应;
d.催化剂的物理性质可能改变;e.某反应的催化剂可能不唯一;f.二氧化锰只是在特定的反应里作催化
剂,在其他反应里可能不是催化剂。
④应用:催化剂在化工成产中具有重要而广泛的应用,生产化肥、农药、多种化工原料等都使用催化剂。
(3)装置(固液不加热型)
1)发生装置(根据反应物的状态和反应条件选择发生装置)
分解过氧化氢制取氧气的发生装置用如图B、C,也可以使用D所示装置。
B装置为简易装置,不便于添加液体;
C装置使用长