初三化学实验室制取氧气

初三化学实验室制取氧

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黄冈中学初三化学实验室制取氧气

1、反应原理

①加热氯酸钾制取氧气：氯酸钾氯化钾＋氧气。

②加热高锰酸钾制取氧气：高锰酸钾锰酸钾＋二氧化锰＋氧气

③分解过氧化氢制取氧气：过氧化氢水＋氧气。

2、实验装置：（以加热高锰酸钾制氧气为例，如图所示）

3、操作步骤：

①检查装置的气密性。

②把药品装入试管内，使用高锰酸钾作反应物时在试管口放一团棉花。

③把试管固定在铁架台上，将集气瓶装满水并倒立在盛水的水槽中。

④点燃酒精灯，加热药品。

⑤收集气体。

⑥把导气管从水槽中移出水面。

⑦熄灭酒精灯。

4、收集方法：

①排水集气法（因为氧气不易溶于水）。

操作要点：把盛满水的集气瓶（无泡）倒立在水中，排水充气，取出放置。

②向上排空气法（因为氧气的密度略大于空气）。

操作要点：使导气管尽量伸入集气瓶底便于排尽空气。

5、检验：将带火星的木条伸入集气瓶内，若木条复燃，证明瓶内气体是氧气。

氧气可以使带火星的木条复燃

6、验满：若用向上排空气法收集氧气，验满时，取一根带火星的木条，放在集气瓶口，若木条复燃，则证明氧气已集满。

7、放置：因为氧气的密度大于空气的密度，故应正放在桌面上。

8、注意事项：

①在用氯酸钾或高锰酸钾制取氧气时，试管口应略向下倾斜，原因是防止加热时药品中的湿存水倒流炸裂试管。

②铁夹应夹在距试管口1/3处，原因是利于加热。

③导管伸入试管内要刚露出橡皮塞，原因是利于排出产生的气体。

④用排水法收集氧气时，不宜立即收集，待有连续均匀的气泡产生时再收集，原因是开始的气泡是试管内的空气，若立即收集则氧气不纯。

⑤排气法收集气体时，导管要伸入接近集气瓶底部，原因是利于充分排出瓶内空气。

⑥实验结束时，先将导管移出水面，再熄灭酒精灯，原因是防止水槽中的水倒吸炸裂试管。

⑦如果用高锰酸钾制氧气时，试管口应塞一小团棉花，原因是防止高锰酸钾粉末进入导管。

（二）、正确选用气体的收集方法

原则：易溶于水的气体选排空气法收集，根据气体的密度定“向上”或“向下”排气，若气体的密度大于空气的密度，采用向上排空气集气法；若气体的密度小于空气的密度，采用向下排空气集气法。

排气法操作简便，排水法收集的气体较纯。

（三）、氧气的工业制法

工业上制大量的氧气，主要是通过使空气液化，再分离液态空气而制得，这是物理方法，其主要过程为：

（四）、分解反应

由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应叫做分解反应。例如，高锰酸钾受热时分解生成了锰酸钾、二氧化锰和氧气，这个反应就是分解反应。

化合反应和分解反应都属于反应的基本类型，这两种反应可用字母表示为：

化合反应A＋B→AB 分解反应AB→A＋B

（五）、氧化反应

氧化反应是指物质跟氧发生的反应，生成物一般是氧化物，例如，磷、硫、铝在氧气中反应，生成物分别是五氧化二磷、二氧化硫、氧化铝，它们都是氧化物。

不要误认为氧化反应只是物质跟氧气的反应，氧化反应还包括物质跟含氧化合物的反应。

（六）、缓慢氧化

某些氧化反应进行得缓慢，甚至不容易被察觉，这种氧化叫做缓慢氧化。例如，动植物的呼吸、食物的腐烂、酒和醋的酿造等都包含物质的缓慢氧化。

缓慢氧化与燃烧有所不同，燃烧是较剧烈的氧化反应，有发光、放热现象，但缓慢氧化时，放热，一般不发光；两者的相同点是：都是氧化反应。

三、难点知识剖析

（一）、催化剂和催化作用

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变化的物质叫做催化剂（或叫做触媒），催化剂在化学反应中所起的作用叫做催化作用。

理解催化剂概念要注意几点：

1、催化剂能改变其他物质的化学反应速率，包括增大或减小两个方面。例如，在用氯酸钾或过氧化氢制取氧气时，用二氧化锰作催化剂，是增大氯酸钾或过氧化氢分解的速率，今后还会学到一类催化剂，它可以减慢化学反应的速度。

2、催化剂本身的质量和化学性质不变，这并不是指催化剂不参与化学反应，而是催化剂参与化学反应后又转变为原来的物质，催化剂是反应条件。

3、催化剂可重复使用。

4、催化剂具有选择性，只对某一个或某几个反应有催化作用。例如二氧化锰是氯酸钾分解的催化剂，但不是任何化学反应的催化剂。

5、催化剂只能改变化学反应速度，不能增加或减少生成物的质量。

（二）、化合反应与氧化反应

例1、有人设计用如图的装置来制取和收集氧气。

（1）图中有四处明显的错误，请指出错误并加以改正。

①错误；____________；改正：_______________。

②错误：____________；改正：_______________。

③错误：____________；改正：_______________。

④错误：____________；改正：_______________。

（2）回答图中指定仪器的名称：a______，b_____， c_____，d_____。

（3）用排水法收集氧气时，若要得到纯净的氧气，应在_______收集氧气。

（4）制备氧气时试管口没有略向下倾斜造成的后果是_________。

（5）此实验包括以下操作：①加热、②收集气体、③检查气密性、④装入高锰酸钾、⑤将导管从水中移出、⑥熄灭酒精灯。正确的操作顺序是__________（填序号）。

（6）集满氧气的集气瓶应_______（填“正”或“倒”）放在桌上。

解析：

（1）①试管口朝上倾斜；应略向下倾斜；

②导管伸入试管内过长；导管略伸出橡皮塞；

③铁夹夹在试管口；应夹在离试管口1/3处；

④酒精灯外焰没对准药品加热；应将酒精灯移至试管底部药品的正下方。

（2）试管，铁架台，导管，集气瓶

（3）当气泡连续并比较均匀地放出时

（4）水倒流导致试管破裂

（5）③④①②⑤⑥

（6）正

例2：下列有关实验现象的描述正确的是

A．白磷在氧气中燃烧产生了大量的白雾

B．镁在空气中燃烧产生了白色的氧化镁

C．硫在空气中燃烧发出蓝紫色火焰产生了刺激性气体

D．铁在氧气里燃烧，火星四射，生成了黑色熔融物

解析：

本题是对能否准确描述实验现象的考查，A中的磷燃烧产生五氧化二磷固体，故现象应是产生大量的白烟，雾是指小液滴分散形成的；B中错误在于出现了生成物的名称；C选项中应是硫在氧气中燃烧产生了明亮的蓝紫色火焰。正确答案为D

例3：加热氯酸钾制氧气时，忘记加入二氧化锰，其结果是

A．不能产生氧气B．生成氧气的速率慢

C．产生氧气的总量减少D．没有氯化钾生成