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氧氣的實驗室制備原理及制備裝置

發布時間:2022-09-17 08:06:03

① 三種實驗室製取氧氣方法的原理

氯酸鉀在二氧化錳催化作用下,加熱分解為氯化鉀和氧氣:
2KClO3=(MnO2)2KCl+3O2↑
高錳酸鉀在加熱的條件下,分解為錳酸鉀、二氧化錳和氧氣:
2KMnO4=(加熱)K2MnO4+MnO2+O2↑
電解水生成氫氣和氧氣:
2H2O=2H2↑+O2↑
反應原理:
1、加熱氯酸鉀製取氧氣
發生裝置和收集裝置:和加熱高錳酸鉀製取氧氣的裝置相同。
驗滿:(用排水法收集)如果集氣瓶口有氣泡出現,說明氣體收集滿了。
(用向上排空氣法收集)將帶火星的木條放在集氣瓶口,如果帶火星的木條復燃,說明氧氣收集滿了。
檢驗:將帶火星的木條伸入到集氣瓶內,如果帶火星的木條復燃,說明是氧氣。
2、加熱高錳酸鉀製取氧氣
發生裝置:由於反應物是固體,反應需要加熱,所以選擇加熱固體制備氣體的裝置。
收集裝置:由於氧氣不易溶於水,且不與水發生化學反應,所以可以選擇排水法收集氣體的裝置。
由於氧氣的密度比空氣大,且不與空氣中的成分發生化學反應,所以可以選擇向上排空氣法收集氣體的裝置。
步驟: ①查:檢查裝置的氣密性。
②裝:將高錳酸鉀裝入乾燥的試管,並在試管口放一團棉花,並用帶導管的橡皮塞塞緊試管。
③定:將試管固定在鐵架台上。
④點:點燃酒精燈,試管均勻受熱後,就使酒精燈固定在試管底部加熱。
⑤收:根據所選的收集裝置來確定氣體的收集方法。
⑥移:把導管移出水槽。
⑦熄:熄滅酒精燈。
驗滿:(用排水法收集)如果集氣瓶口有氣泡出現,說明氣體收集滿了。
(用向上排空氣法收集)將帶火星的木條放在集氣瓶口,如果帶火星的木條復燃,說明氧氣收集滿了。
檢驗:將帶火星的木條伸入到集氣瓶內,如果帶火星的木條復燃,說明是氧氣。

② 在常溫下實驗室製取氧氣需要注意哪些事 需要哪些裝置,

圓底燒瓶、酒精燈、長尾夾子、大號試管、石棉網、三角支架、滴管、橡膠塞子玻璃彎管。
化學方法

第一種:雙氧水製取法

過氧化氫:H2O2 二氧化錳:MnO2(催化劑)

化學反應方程式:2H2O2==MnO2===2H2O+O2↑

反應原理:過氧化氫會分解成水和氧氣,所以常溫下在過氧化氫溶液中加入二氧化錳,二氧化錳起催化作用,能夠加速過氧化氫分解成水和氧氣反應的進行。

優缺點:無需加熱,可以控制實驗反應開始與結束,可以隨時添加液體。同時操作方便,節能節源,並且產物只有水,對環境無污染。

第二種:氯酸鉀與二氧化錳加熱生成氧氣

氯酸鉀:KClO3 二氧化錳:MnO2(催化劑) 氯化鉀:KCl

化學反應方程式:2KClO3===加熱MnO2===2KCl+3O2↑

反應原理:氯酸鉀在加熱的條件下能分解生成氯化鉀和氧氣,所以加入二氧化錳作為催化劑加熱,能夠加速氯酸鉀分解成氯化鉀和氧氣反應的進行。

優缺點:需要加熱,控制實驗反應開始與結束。

第三種:高錳酸鉀加熱法

高錳酸鉀:KMnO4 錳酸鉀:K2MnO4 二氧化錳:MnO2

化學反應方程式:2KMnO4===加熱====K2MnO4+MnO2+O2↑

反應原理:高錳酸鉀在加熱的條件下,會分解為錳酸鉀、二氧化錳和氧氣。

優缺點:需要加熱,不能控制實驗反應速率,且實驗產物多,實驗操作比較復雜。

第四種:電解水製成氧氣

水:H2O

化學反應方程式:2H2O==通電==2H2↑+O2↑

反應原理:水在通電的情況下,可以生產氫氣和氧氣。

物理方法

液化分離法:壓縮降溫空氣到液態,抄然後升溫利用氮氣和氧氣的沸點不同,使氮氣先揮百發,剩下的為氧氣。

③ 實驗室雙氧水製取氧氣的原理裝置步驟和檢驗

步驟:
①連接裝置
②檢查裝置氣密性
③再錐形瓶中裝入二氧化錳
④倒入過氧化氫溶液
⑤收集氧氣

注意事項:
①、分液漏斗可以用長頸漏斗代替,但其下端應該伸入液面以下,防止生成的氣體從長頸漏斗中逸出;
②、導管只需略微伸入試管塞
③、氣密性檢查:用止水夾關閉,打開分液漏斗活塞,向漏斗中加入水,水面不持續下降,就說明氣密性良好。
④、裝葯品時,先裝固體後裝液體
⑤、該裝置的優點:可以控制反應的開始與結束,可以隨時添加液體。

④ 實驗室雙氧水製取氧氣的原理裝置步驟和檢驗

步驟來:
①連接裝置源
②檢查裝置氣密性
③再錐形瓶中裝入二氧化錳
④倒入過氧化氫溶液
⑤收集氧氣

注意事項:
①、分液漏斗可以用長頸漏斗代替,但其下端應該伸入液面以下,防止生成的氣體從長頸漏斗中逸出;
②、導管只需略微伸入試管塞
③、氣密性檢查:用止水夾關閉,打開分液漏斗活塞,向漏斗中加入水,水面不持續下降,就說明氣密性良好。
④、裝葯品時,先裝固體後裝液體
⑤、該裝置的優點:可以控制反應的開始與結束,可以隨時添加液體。

⑤ 有關氧氣的製法

氧氣的製法分析

1、氧氣的工業製法:工業上制大量的氧氣,主要是通過使空氣液化,再分離液態空氣而製得,這是物理方法。

2、加熱高錳酸鉀:化學方程式:2KMnO4=加熱=K2MnO4+MnO2+O2↑。

3、加熱氯酸鉀:化學方程式:2KClO3=加熱=2KCl+3O2↑。

4、過氧化氫在二氧化錳催化下制氧氣:化學方程式:2H2O2=MnO2=2H2O+O2↑。

性質分析

1、氧氣為一種化學性質,比較活潑的氣體,它可以與金屬、非金屬、化合物等多種特物質發生氧化反應,反應劇烈程度因條件不同而異,可表現為緩慢氧化、燒、爆等,反應中放出大量的熱。

2、具有氧化性、助燃性,是一種常用的氧化劑,燃燒體只要不與氧氣接觸,燃燒體就會自動滅火。

3、氧氣與鎂反應:劇烈燃燒,發出耀眼的強光,放出大量熱,生成白色固體。

4、氧氣與鐵反應:紅熱的鐵絲劇烈燃燒,火星四射,放出大量熱,生成黑色固體。

5、氧氣與銅反應:加熱後亮紅色的銅絲表面生成一層黑色物質。

⑥ 氧氣的實驗室製取與性質

氧氣的實驗室製取與性質
實驗原型及不足之處

本實驗採用加熱高錳酸鉀的方法製取氧氣並以碳和鐵的燃燒實驗研究氧氣的性質。就實驗來講,用高錳酸鉀製取氧氣方便快捷,但只取碳和鐵來研究氧氣的性質顯得較少,不足以使學生充分認識氧氣的性質,也使學生操作訓練的機會不足。

實驗創新及改進之處
實驗增加了硫和磷的燃燒,可以使學生更加充分認識氧氣的性質,也為學生提供了更多操作訓練的機會。但由於硫和磷的燃燒會產生污染物,所以教師在實驗前應該提醒學生用量要少。

實驗器材
大試管、單孔橡皮塞、乳膠管、玻璃導管、集氣瓶(125毫升)4個、水槽、鐵架台(帶鐵夾)、酒精燈、玻璃片4片、坩堝鉗(鑷子)、燃燒匙2個
高錳酸鉀、木炭、硫磺、紅磷、澄清石灰水、細鐵絲、棉花、火柴。

實驗原理及裝置說明
(1)實驗原理:
高錳酸鉀 錳酸鉀 + 二氧化錳 + 氧氣↑
(2)實驗室製取氧氣裝置圖:






一、製取氧氣
教師介紹實驗的儀器和裝置,讓學生認識氣體發生裝置和氣體收集裝置。然後教師引導學生總結:使用儀器、收集方法、驗滿方法、放置方法。
1.儀器名稱: 大試管、單孔橡皮塞、乳膠管、玻璃導管、集氣瓶(125毫升)4個、水槽、鐵架台(帶鐵夾)、酒精燈、玻璃片4片、坩堝鉗(鑷子)、燃燒匙2個
2、收集方法:
(1)排水法:
適用范圍:不易溶於水的氣體
優點:易於收集到較純的氣體;便於觀察氣體是否已經收集滿
(2)向上排空氣法
適用范圍:密度比空氣大的氣體
優點:操作較為方便
3、驗滿方法
排水法:當集氣瓶口有氣泡放出時,證明已收集滿
向上排空氣法:將帶火星的木條放在集氣瓶口,若木條復燃,證明已收集滿。
4、放置方法: 正放在桌子上,並蓋上毛玻璃片
然後由讓學生用高錳酸鉀製取氧氣。在此過程中共同師生總結實驗步驟。
5、操作步驟: 茶(查)、庄(裝)、定、點、收、利(離)、息(熄)
(1)連接裝置並檢查裝置的氣密性,不漏氣才能進行實驗。
(2)拔開橡皮塞,在試管里放進約15克高錳酸鉀。用一團棉花放在靠近試管口的地方,以防止加熱時高錳酸鉀粉末進入導管。然後把帶有導管的塞子塞緊試管口。
(3)將裝好葯品的試管固定在鐵架台上。
(4)給試管加熱。先使酒精燈在試管下方來回移動,讓試管均勻受熱,然後對高錳酸鉀所在的部位加熱。
(5)導管口開始有氣泡放出時,不宜立即收集,當氣泡連續地並比較均勻地放出後,再把導管口伸入盛滿水的集氣瓶里。等瓶子里的水排完以後,在水面下用玻璃片蓋住瓶口。小心地把瓶子移出水槽,正放在桌子上。用同樣的方法再收集三瓶氧氣(其中三瓶留有少量水)。
(6)收集完畢,停止加熱前,先要把導管移出水面,然後再熄滅酒精燈。
(7)拆卸裝置,洗滌儀器。
二、試驗氧氣的化學性質
1、木炭在氧氣里燃燒
(1)用坩堝鉗夾取一小塊木炭在酒精燈的火焰上燒到發紅,插入盛有氧氣的集氣瓶(由瓶口向下緩慢插入)。觀察木炭在氧氣里燃燒的現象。
(2)燃燒停止後,取出坩堝鉗,往集氣瓶里加少量澄清石灰水,振盪。有什麼現象發生?
2、硫在氧氣中的燃燒
用葯匙加少量硫至燃燒匙中,在酒精燈上灼燒,直至硫融化並燃燒,然後將燃燒匙緩緩放入集氣瓶中(集氣瓶里裝有少量水),用玻璃片把集氣瓶口塞上,觀察硫在氧氣里燃燒的現象。
3、磷在氧氣中的燃燒
用葯匙加少量磷至燃燒匙中,在酒精燈上灼燒,直至磷燃燒,然後將燃燒匙緩緩放入集氣瓶中(集氣瓶里裝有少量水),用玻璃片把集氣瓶口塞上。觀察磷在氧氣里燃燒的現象。
4、鐵絲在氧氣里燃燒
取幾根細鐵絲,擦去表面鐵銹或油漆,呈螺旋形繞在一根火柴上。點燃火柴,待火柴臨近燒完時緩慢插入盛有氧氣的集氣瓶(集氣瓶里裝有少量水)。觀察鐵絲在氧氣中燃燒的現象。
三、問題和討論
為什麼要先檢查裝置的氣密性? 為什麼要在試管口放一團棉花? 為什麼要先移動酒精燈使試管均勻受熱? 為什麼試管口要略向下傾斜? 為什麼要有連續的氣泡時才能收集? 實驗完畢為什麼要先把導管移出水面,再熄滅酒精燈,相反操作會造成什麼後果?做燃燒實驗時,為什麼要緩慢往下伸入?在硫、磷、鐵的燃燒實驗中,為什麼要在瓶底留一層水?換成細沙行不行?
因為是製取並收集氣體的實驗,所以要檢查裝置的氣密性。放一團棉花是為了防止高錳酸鉀粉末吹入導氣管。使試管均勻受熱,是為了防止試管炸裂。試管口略向下傾斜是為了防止液體倒流炸裂試管。有連續的氣泡時收集,是為了收集到純凈的氣體因為剛開始排除的是試管中的空氣。為了防止試管中的空氣冷卻而發生倒吸,炸裂試管。如果相反操作,會炸裂試管。慢慢往下插入,可以保證物質充分和氧氣接觸,充分燃燒。硫和磷的燃燒實驗在底留一層水是為了吸收生成的二氧化硫和五氧化二磷,在瓶底留一層水是為了防止生成的四氧化三鐵掉到瓶底上,把瓶底炸裂。所以在硫和磷的燃燒實驗中,不能把水換成細沙,在鐵的燃燒實驗中,可以把水換成細沙。

實驗效果

通過製取氣體的實驗,使學生掌握了用加熱高錳酸鉀製取氧氣的方法,並初步學會了實驗室製取少量氣體的基本操作和一般流程。通過氧氣性質的實驗,使學生學會了燃燒實驗的基本操作,並鍛煉了學生觀察、記錄實驗現象及分析問題的能力。本次實驗,達到了預期的效果。

⑦ 二氧化碳,氫氣,氧氣的實驗室製取法和收集方法,反應原理

製取氧氣:
1]氯酸鉀在二氧化錳催化下加熱分解
2KClO3==2KCl+3O2
(二氧化錳作催化劑)
2]高錳酸專鉀直接加熱分解
2KMnO4====K2MnO4(錳酸鉀)+O2+MnO2
3]雙氧屬水加入二氧化錳催化常溫分解
2H2O2====2H2O+O2
(制氯氣裝置不加熱)
收集方法:排水集氣法或向上排空氣法
氫氣:
Zn+H2SO4(稀硫酸)==ZnSO4+H2↑
用啟普發生器
收集方法:排水集氣法或向下排空氣法
二氧化碳:
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
用啟普發生器
收集方法:排水集氣法或向上排空氣法
總結起來,三種氣體都可以用固液反應的方法制備,都可以排水發收集

⑧ 怎樣在實驗室製取氧氣(原理,器材,步驟)

實驗室製法
1.加熱高錳酸鉀,化學式為:2KMnO4=加熱=K₂MnO4+MnO₂+O₂↑ 2.用催化劑-二氧化錳並加熱氯酸鉀,化學式為:2KClO3=MnO₂催化並加熱= 2KCl+3O₂↑(部分教材已經刪掉) 3.過氧化氫溶液在催化劑二氧化錳中,生成O₂和H₂O,化學方程式為: 2H₂O2=MnO2= 2H2O+O2↑ 另外,將氯酸鉀加熱生成氯化鉀和氧氣,三氧化硫分解也可生成氧氣,次氯酸在加熱和二氧化錳的催化下也可生成氧氣和氯氣還有就是電解水
工業製造氧氣方法
1. 壓縮冷卻空氣 2. 通過分子篩
核潛艇中制氧氣的方法
2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2 此方法的優點:1、常溫下進行 2、使氧氣和二氧化碳形成循環(人消耗氧氣,呼出二氧化碳,而此反應消耗二氧化碳,生成氧氣)
宇宙飛船中制氧氣的方法
利用宇航員呼出的二氧化碳氣體與超氧化鉀作用,產生氧氣,供宇航員呼吸用。
物理制氧
通過富氧膜制氧,讓空氣震盪,根據氮氣與氧氣的活動速度不同,通過富氧膜提取足夠濃度的氧氣。註:濃度百分之三十的氧氣含量是對身體最好的濃度,稱為富氧狀態

⑨ 實驗室製取氧氣的反應原理是什麼

實驗室製取氧氣有三種反應,反應原理如下:

氯酸鉀在二氧化錳催化作用下,加熱分解為氯化鉀和氧氣:

2KClO3=(MnO2)2KCl+3O2↑

高錳酸鉀在加熱的條件下,分解為錳酸鉀、二氧化錳和氧氣:

2KMnO4=(加熱)K2MnO4+MnO2+O2↑

電解水生成氫氣和氧氣:

2H2O=2H2↑+O2↑

反應原理:

1、加熱氯酸鉀製取氧氣

發生裝置和收集裝置:和加熱高錳酸鉀製取氧氣的裝置相同。

驗滿:(用排水法收集)如果集氣瓶口有氣泡出現,說明氣體收集滿了。

(用向上排空氣法收集)將帶火星的木條放在集氣瓶口,如果帶火星的木條復燃,說明氧氣收集滿了。

檢驗:將帶火星的木條伸入到集氣瓶內,如果帶火星的木條復燃,說明是氧氣。

2、加熱高錳酸鉀製取氧氣

發生裝置:由於反應物是固體,反應需要加熱,所以選擇加熱固體制備氣體的裝置。

收集裝置:由於氧氣不易溶於水,且不與水發生化學反應,所以可以選擇排水法收集氣體的裝置。

由於氧氣的密度比空氣大,且不與空氣中的成分發生化學反應,所以可以選擇向上排空氣法收集氣體的裝置。

步驟: ①查:檢查裝置的氣密性。

②裝:將高錳酸鉀裝入乾燥的試管,並在試管口放一團棉花,並用帶導管的橡皮塞塞緊試管。

③定:將試管固定在鐵架台上。

④點:點燃酒精燈,試管均勻受熱後,就使酒精燈固定在試管底部加熱。

⑤收:根據所選的收集裝置來確定氣體的收集方法。

⑥移:把導管移出水槽。

⑦熄:熄滅酒精燈。

驗滿:(用排水法收集)如果集氣瓶口有氣泡出現,說明氣體收集滿了。

(用向上排空氣法收集)將帶火星的木條放在集氣瓶口,如果帶火星的木條復燃,說明氧氣收集滿了。

檢驗:將帶火星的木條伸入到集氣瓶內,如果帶火星的木條復燃,說明是氧氣。

⑩ 氧氣的物理性質 實驗室製法(反應原理.實驗裝置.收集方法.注意事項)是什麼啊

物理性質:氧氣是無色無味無臭的氣體.液氧呈淡藍色.氧能跟氫化合成水.
化學性內質:
(1)、氧容氣跟金屬反應:
2Mg+O2=2MgO,劇烈燃燒發出耀眼的強光,放出大量熱,生成白色固體.
3Fe+2O2=Fe3O4,紅熱的鐵絲劇烈燃燒,火星四射,放出大量熱,生成黑色固體.
2Cu+O2=2CuO,加熱後亮紅色的銅絲表面生成一層黑色物質.
(2)、氧氣跟非金屬反應:
C+O2=CO2,劇烈燃燒,發出白光,放出熱量,生成使石灰水變渾濁的氣體.
S+O2=SO2,發生明亮的藍紫色火焰,放出熱量,生成有刺激性氣味的氣體.
4P+5O2=2P2O5,劇烈燃燒,發出明亮光輝,放出熱量,生成白煙.
(3)氧氣跟一些有機物反應,如甲烷、乙炔、酒精、石蠟等能在氧氣中燃燒生成水和二氧化碳.
CH4+2O2=2CO2+2H2O
2C2H2+5O2=4CO2+2H2O
這個比較全面,各個都有了

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