① 氧氣 物理性質 化學性質 1 2 3 實驗室製法 反應原理 實驗裝置 收集方法 注意事項 用途
氧氣的物理性質:
標准狀況(0℃和大氣壓強101325帕)下密度為1.429克/升。無色、無臭、無味。在水中溶解度很小。壓強為101kPa時,氧氣在約-183攝氏度時變為淡藍色液體,在約-218攝氏度時變成雪花狀的淡藍色固體。
氧氣的化學性質:助燃性 氧化性
氧氣的實驗製法:
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↑
3.過氧化氫溶液在催化劑(主要為二氧化錳,三氧化二鐵、氧化銅也可)中,生成O2和H2O,化學方程式為: 2H2O2=MnO2= 2H2O+O2↑
氧氣的用途:支持燃燒;供給呼吸。
② 氧氣的性質是什麼,包含了哪些成分,它是怎麼製作的
氧氣的物理性質如,無色無味的氣體,密度比空氣略大,不易溶於水等
實驗室製法:用加熱氯酸鉀和二氧化錳的混合物來製取氧氣。2KClO3==2KCl+3O2(氣體)(等號上下分別寫MnO2和加熱)氧氣性質:1.【物理性質】在標准狀況下,氧氣的密度是1.429g∕l,比空氣的密度(1.293g∕l)略大。它不易溶於水,無色無味,在室溫下,1L水中只能溶解於約30mL氧氣。在壓強為101kPa時,氧氣在-183℃時變為藍色液體,在-218℃時會變成淡藍色雪花狀的固體。 2.【化學性質】氧氣的化學性質比較活潑。除了惰性氣體、活性小的金屬元素如金、鉑、銀、鈀之外,大部分的元素都能與氧起反應,這些反應稱為氧化反應,而反應產生的化合物稱為氧化物。一般而言,非金屬氧化物的水溶液呈酸性,而鹼金屬或鹼土金屬氧化物則為鹼性。此外,幾乎所有的有機化合物,可在氧中劇烈燃生成二氧化碳與水。 (1)、氧氣跟金屬反應:與鉀的反應:4K+O2=2K2O,鉀的表面變暗2K+O2=K2O2;K+O2=KO2(超氧化鉀),(條件:點燃或加熱,兩個反應同時進行)與鈉的反應:4Na+O2=2Na2O,鈉的表面變暗2Na+O2=Na2O2(條件:點燃或加熱),產生黃色火焰,放出大量的熱,生成淡黃色粉末。與鎂的反應;2Mg+O2=2MgO(條件:點燃),劇烈燃燒發出耀眼的強光,放出大量熱,生成白色固體。與鋁的反應;4Al+3O2=2Al2O3(條件:點燃),發出明亮的光,放出熱量,生成白色固體。與鐵的反應;4Fe+3O2+2xH2O=2Fe2O3·xH2O,(鐵銹的形成)3Fe+2O2=Fe3O4(條件:點燃),紅熱的鐵絲劇烈燃燒,火星四射,放出大量熱,生成黑色固體。與鋅的反應:2Zn+O2=2ZnO(條件:點燃),與銅的反應;2Cu+O2=2CuO(條件:加熱),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:與氫氣的反應:2H2+O2=2H2O(條件:點燃),產生淡藍色火焰,放出大量的熱,並有水生成。與碳的反應:CO2(carbon dioxide)(碳+氧氣→二氧化碳)C+O2=CO2(條件:點燃),劇烈燃燒,發出白光,放出熱量,生成使石灰水變渾濁的氣體。氧氣不完全時則產生一氧化碳:2C+O2=2CO(條件:點燃)。與硫的反應:S+O2=SO2(條件:點燃),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,該氣體也能使成清石灰水變渾濁,且能使酸性高錳酸鉀溶液或品紅溶液褪色。與紅磷的反應:4P+5O2=2P2O5(條件:點燃),劇烈燃燒,發光放熱,生成白煙。(P4O10為五氧化二磷的分子式,此處寫P2O5亦可)與白磷的反應:P4+5O2=2P2O5,白磷在空氣中自燃,發光發熱,生成白煙。與氮氣的反應:N2+O2=2NO(條件:放電)與氧氣的反應:3O2=2O3(條件:放電)(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。氣態烴類的燃燒通常發出明亮的藍色火焰,放出大量的熱,生成水和能使澄清石灰水變渾濁的氣體。甲烷:CH4+2O2=CO2+2H2O(條件:點燃)乙烯:C2H4+3O2=2CO2+2H2O(條件:點燃)乙炔:2C2H2+5O2=4CO2+2H2O(條件:點燃)苯:2C6H6+15O2=12CO2+6H2O(條件:點燃)甲醇:2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O(條件:點燃)乙醇:CH3CH2OH+3O2=2CO2+3H2O(條件:點燃)碳氫氧化合物與氧氣發生燃燒的通式:4CxHyOz+(4x+y-2z)O2=4xCO2+2yH2O(條件:點燃)(通式完成後應注意化簡!下同)烴的燃燒通式:4CxHy+(4x+y)O2=4xCO2+2yH2O(條件:點燃)乙醇被氧氣氧化:2CH3CH2OH+O2=2CH3CHO+2H2O(條件:Cu,加熱)此反應包含兩個步驟:(1)2Cu+O2=2CuO(加熱)(2)CH3CH2OH+CuO=CH3CHO+Cu+H2O(加熱)氯仿與氧氣的反應:2CHCl3+O2=2COCl2(光氣)+2HCl(4)、氧氣與其它化合物的反應:硫化氫的燃燒:(完全)2H2S+3O2=2H2O+2SO2;(不完全)2H2S+O2=2H2O+2S(條件:點燃)煅燒黃鐵礦:4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2(條件:高溫)二氧化硫的催化氧化:2SO2+O2=2SO3(條件:V2O5,加熱)空氣中硫酸酸雨的形成:2SO2+O2+2H2O=2H2SO4氨氣在純氧中的燃燒:4NH3+3O2(純)=2N2+6H2O (條件:點燃)氨氣的催化氧化:4NH3+5O2=4NO+6H2O (條件:Pt,加熱)一氧化氮與氧氣的反應:2NO+O2=2NO2
③ 氧氣的性質的實驗現象和製法的操作步驟及注意事項
葯品 高錳酸鉀(KMnO4)或雙氧水(H2O2)和二氧化錳(MnO2)
[固+液]
反應原理 2KMnO4 == K2MnO4+MnO2+O2↑
或2H2O2==== 2H2O+O2↑
製取氧氣的操作步驟和注意點(高錳酸鉀製取氧氣並用排水法收集)
a、步驟:連—查—裝—固—點—收—移—熄
b、注意點
①試管口略向下傾斜:防止冷凝水倒流引起試管破裂
②葯品平鋪在試管的底部:均勻受熱
③鐵夾夾在離管口約1/3處
④導管應稍露出橡皮塞:便於氣體排出
⑤試管口應放一團棉花:防止高錳酸鉀粉末進入導管
⑥排水法收集時,待氣泡均勻連續冒出時再收集(剛開始排出的是試管中的空氣)
⑦實驗結束時,先移導管再熄滅酒精燈:防止水倒吸引起試管破裂
⑧用排空氣法收集氣體時,導管伸到集氣瓶底部
(6)氧氣的驗滿:用帶火星的木條放在集氣瓶口
檢驗:用帶火星的木條伸入集氣瓶內
氧氣的實驗室製法
1. 將某些含氧化合物加熱分解是實驗室製取氧氣的主要方法。常用的含氧化合物為氯酸鉀或高錳酸鉀。用高錳酸鉀制氧氣的方法簡便、安全,但是原料的價格較高,利用率低,高錳酸鉀分解時化合態的氧元素沒有全部轉化成游離態的氧元素(即氧氣):
2KMnO4 K2MnO4+MnO2++O2↑
2.另外,在實驗室還可用其它化學反應製取氧氣,如過氧化氫分解:
2H2O2 2H2O+O2↑
三、製取氧氣時的問題:
1.原理拓展
催化劑的作用:在用雙氧水製取氧氣的反應中要用到二氧化錳作催化劑。催化劑是指那些在化學反應中能改變其他物質的反應速率,而本身的質量和化學性質在反應前後不變的物質。在這個反應中二氧化錳就是雙氧水分解的催化劑。
兩種製取氧氣方法的比較
用高錳酸鉀和雙氧水製取氧氣各有特點。高錳酸鉀是固體,相對容易保存;雙氧水是液體,易分解,不宜久置。但是用高錳酸鉀需要加熱,而雙氧水在二氧化錳催化作用下,分解非常迅速,不需加熱。
2.成功關鍵
加熱高錳酸鉀的方法:高錳酸鉀不要緊緊地堆放在試管底部,要平鋪在試管中;開始加熱時要先預熱試管,使試管底部均勻受熱,然後將燈焰放在靠試管口一端有葯品的地方加熱,並隨著反應的進行和需氧氣量的多少,將燈焰向試管底的方向移動。這樣做的目的是既可防止固體混合物隨氣流沖向試管口,又便於控制氧氣放出的速率和數量。
3.雙氧水的濃度
市售的雙氧水一般有兩種濃度,一種是30%左右的濃溶液,一種是3%的稀溶液。製取氧氣比較適宜的濃度在10%左右。太稀反應慢,收集時間較久。雙氧水太濃反應過於劇烈,放熱多,會造成收集的氧氣中水蒸氣過多。
4.注意事項
(1)高錳酸鉀製取氧氣
實驗裝置順序要先下後上,從左至右裝配儀器。並注意鐵夾要夾在試管的中上部(離管口的1/4)左右處,試管管口要略向下傾斜。
(2)理和裝入固體試劑?
加入高錳酸鉀,並使之傾斜地鋪在管底,不要讓它堆積在底部。
(3)為什麼要稍向下傾?
因加熱時葯品里所含的濕氣變成水蒸氣,到管口處冷凝成水滴而倒流,致使試管炸裂。
(4)為什麼氣泡剛冒出時不宜立即收集氣體?
開始加熱時排出的主要是空氣,當氣泡連續地並比較均勻地放出時,才是氧氣,這時才能進行收集。
(5)為什麼用排水法收集氣體,在停止制氧時,應先把導管從水裡拿出來,然後移去酒精燈?
如果先移去酒精燈,試管內溫度降低,氣壓減小,水就沿導管被吸到熱的試管里,有使試管破裂的可能。
(6)為什麼試管內的導管不宜過長?
伸入試管內的導管不宜過長,以免氣體難於排出。
(7)用向上排空氣法收集氧氣時怎樣驗證氧氣已經集滿?
用帶有火星的木條去試驗氧氣,是鑒定氧氣的一種常用方法。將帶火星的木條放在集氣瓶口,如果木條復燃,說明氧氣已經集滿。
(8)怎樣驗證製得的氣體是氧氣?
將帶火星的木條伸入集氣瓶中,如果木條復燃,說明該氣體是氧氣。
④ 氧氣具有哪些性質
氧氣是一種非常重要的物質,研究氧氣,首先研究它的物理性質和化學性質,再根據性質研究它的用途,最後研究它的製法。
學習物質的性質,必須以實驗為依據,對物理性質主要觀察它的顏色、狀態、溶解性等,通過觀察和聯系生活實際掌握氧氣的物理性質。
1.氧氣的物理性質:
在通常狀況下,氧氣是一種沒有顏色,沒有氣味的氣體。不易溶解於水,1L水只能溶解大約30mL氧氣。(地球表面有四分之三的水,空氣中仍有五分之一體積的氧氣,魚類依賴水中氧氣呼吸而生存,可證明氧氣微溶於水。)標准狀況下,氧氣的密度是1.429g/L,比空氣密度略大。在1個標准大氣壓下,氧氣在—183℃時變為淡藍色液體,在—218℃時變成雪花狀的淡藍色的固體。
2.氧氣的化學性質
認識和掌握氧氣的化學性質必須通過認真觀察實驗來完成。化學實驗中觀察現象,不僅要仔細,而且要抓住主要的,最能反映化學變化本質的現象,切勿被某些次要的,非本質的現象所干擾,同時還要分清主次。觀察和描述實驗現象應該主要抓住:
①反應前物質的顏色、狀態、實驗用的儀器名稱等。
②反應條件,操作方法及反應過程中發生的現象。
③反應後生成物的顏色、狀態、氣味等。
要注意區分反應條件,反應現象及結論,不可混淆。
(2)氧氣是一種化學性質比較活潑的氣體,它能跟許多物質發生化學反應,同時放出熱量。物質跟氧發生的化學反應叫做氧化反應。上述反應全屬於氧化反應。氧氣在氧化反應中提供氧,具有氧化性,它是一種常見的氧化劑。
(3)掌握化合反應、氧化反應的概念。
①化合反應:由兩種或兩種以上的物質生成另一種物質的反應。(「多變一」的一類反應)叫做化合反應。化合反應是化學反應的一種基本類型。
硫、碳、磷、鐵在氧氣中燃燒的反應均屬於化合反應。石蠟在氧氣中燃燒的反應不是化合反應,因為它的燃燒產物是兩種。
②氧化反應:物質跟氧發生的化學反應。
學習這個概念時應注意,為什麼不說「物質跟氧氣發生的劇烈的化學反應叫做氧化反應」呢?這是因為:化合物里的氧跟物質發生的化學反應,也叫做氧化反應。其次物質跟氧發生的化學反應不一定有劇烈的燃燒現象,如鐵生銹、人的呼吸都屬於氧化反應,但並不劇烈。
3.氧氣的用途
學習氧氣的用途要聯系氧氣的性質,因為性質決定了用途。氧氣與別的物質的反應大都有放熱的性質,可知氧氣的用途基本上是供給熱量。如供生物呼吸,維持正常的生理功能。煉鋼,制液氧炸葯,焊接和切割金屬等。
4.氧氣的製法
工業製法:
利用空氣為原料,根據液態氮沸點(—196℃)和液態氧沸點(—183℃)不同,採用分離液態空氣的方法來製取。
實驗室製法:
學習實驗室製取氣體物質的方法應從使用的葯品,反應的原理,實驗的儀器裝置,收集的方法等幾個方面綜合考慮。
(1)反應原理
由於氧氣的化學性質很活潑,所以實驗室常用含氧的化合物,如氯酸鉀、高錳酸鉀等加熱分解來製取。
高錳酸鉀錳酸鉀+二氧化錳+氧氣
(2)實驗裝置
實驗室製取氣體時,應根據反應物的狀態,反應的條件來選擇相應的裝置。
(3)收集方法
收集氣體的裝置,常跟氣體的性質有關。氧氣不易溶於水,可以採用排水法收集;氧氣密度比空氣大,也可以採用向上排空氣法收集。
(4)掌握氧氣的製法應注意幾個問題:
①工業上用分離空氣的方法製取氧氣,發生的是物理變化。因為空氣中本來就含有氧氣,在製取氧氣的過程中,只是利用液態空氣中液氧和其它成分沸點
⑤ 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
⑥ 氧氣的製取和性質
2、檢查裝置氣密性。
結論:導管一端放入盛水的燒杯中,兩只手握住試管,導管口有氣泡產生,說明氣密性良好。否則漏氣。
3、濃度對反應的影響
①產生大量氣泡
,且迅速均勻,時間較長。②產生少量氣泡
,且一會就停止,再倒入6%雙氧水3ml,繼續產生氣泡。
說明大濃度反應速率比小濃度快。
4.
催化劑對反應的影響
現象與結論:都能產生氣泡,說明氧化銅和二氧化錳都能做雙氧水制氧氣的催化劑
5.
氧氣性質的檢驗
①將實驗3產生的氣體分別用排水法收集在兩支小試管內,比較哪一支先收集滿(記錄時間)
一支試管內盛15%的雙氧水約3ml,再加入少許二氧化錳;先收集滿時間大約2分鍾左右。
另一個約5分鍾左右。
②將帶余燼的木條分別對准實驗4中的試管口,觀察並記錄現象
都能使帶火星的木條復燃。
現象及結論:氧氣具有助燃性。
⑦ 根據氧氣的物理性質應該選擇哪些收集裝置呢
實驗室製取氣體的思路:
1.知識要點詳解在初中化學中,主要應掌握O2、H2、CO2的實驗室製法。可以從制備所需儀器、葯品、反應原理、收集方法、實驗裝置、驗滿、驗純及操作要點等方面進行比較。通過比較,能夠總結和歸納實驗室製取氣體的思路。即:研究反應原理一根據所選葯品的狀態和反應條件,選擇適當的儀器組成相應的實驗裝置一根據實驗裝置的特點,設計合理的實驗操作步驟,預測可能的注意事項一根據所製取氣體的性質,選擇相應的收集、檢驗、驗滿及驗純的方法。
實驗室製取氣體及驗證其性質的實驗,屬於基本操作的簡單綜合實驗。通過對比發生裝置和收集裝置,總結氣體的個性及幾種氣體的共性,提高記憶效果。
2.設計裝置的依據製取氣體的裝置分兩部分:氣體發生裝置和氣體收集裝置。
發生裝置的選取根據反應條件和反應物的狀態而設計,收集裝置是根據氣體的性質(主要是物理性質)而確定的。
確定收集裝置的原則——氣體的收集方法是由該氣體的性質,如密度、在水中的溶解性、是否與空氣或水反應、是否有毒等決定的。
氣體發生裝置:
①「固+固」的反應,簡稱「固體加熱型」,裝置如圖A所示,如用KMnO4或KClO3和MnO2制O2。
②「固+液」的反應,簡稱「固液常溫型」,裝置如圖B、C、D、E。如用H2O2和MnO2制O2、用鋅粒與稀H2SO4制H2或用CaCO3與稀鹽酸制CO2。同B裝置相比,D裝置具有便於添加液體葯品,製取的氣體量較多的優點;C裝置不僅添加液體葯品方便,而且可通過導管上的開關控制反應的發生和停止;E裝置可通過分液漏斗的活塞控制加入葯品的量和速度。
③「固+液」的反應的發生裝置的其他改進:
為了節約葯品,方便操作,可設計如下圖所示裝置,這些裝置都可自動控制。
當打開彈簧夾時,溶液進入反應器內開始反應;當關閉彈簧夾時,氣路不通,反應產生的氣體將溶液壓出反應器外,液體與同體分離,反應停止。
⑧ 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:
實
驗
過
程
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。
⑨ 氧氣的化學性質物理性質(舉例寫出化學方程式),氧氣的工業製法實驗室製法
一、氧氣的性質
【物理性質】密度略大於空氣的密度。不易溶於水。氣態的氧是無色無味的,液態氧和固態氧是淡藍色的。
【化學性質】氧氣化學性質比較活潑。氧氣具有助燃性和氧化性。
二、 氧氣的檢驗方法:把一根帶火星的木條伸入集氣瓶中,如果帶火星的木條復燃,證明是氧氣。
三、 氧氣與常見物質發生的反應
物質
反應現象
化學方程式(表達式)
磷
產生大量白煙、放熱
4P+5O2 =2P2O5
木炭
① 木炭在空氣中燃燒時持續紅熱,無煙無焰;木炭在氧氣中劇烈燃燒,並發出白光
② 放熱、生成能使澄清石灰水變渾濁的氣體
C+O2= CO2
硫
① 在空氣中燃燒發出淡藍色火焰,在氧氣中燃燒發出藍紫色火焰
② 放熱、生成有刺激性氣味的氣體
S+ O2 =SO2
氫氣
① 純凈的氫氣在空氣中燃燒,產生淡藍色火焰
② 放熱、生成能使無水硫酸銅變藍的液體
2H2+O2= 2H2O
鐵
鐵在氧氣中劇烈燃燒,火星四射,放熱,生成黑色固體
3Fe+2O2= Fe3O4
鋁
鋁在氧氣中燃燒,發出耀眼的白光,放熱,生成白色固體
4Al+3O2= 2Al2O3
鋁在空氣中與氧氣反應,表面形成緻密的氧化膜
4Al+3O2=2Al2O3
鎂
鎂在空氣中燃燒,發出耀眼的白光、放熱、生成白色粉末
2Mg+O2 =2MgO
銅
紅色的固體逐漸變成黑色
2Cu+O2 =2CuO
汞
銀白色液體逐漸變成紅色
2Hg+O2= 2HgO
一氧化碳
產生藍色火焰,放熱,生成能使澄清石灰水變渾濁的氣體
2CO+O2 =2CO2
甲烷
產生明亮的藍色火焰,放熱,產生能使無水硫酸銅變藍的液體,生成能使澄清石灰水變渾濁的氣體
CH4+2O2= CO2+2H2O
蠟燭
火焰發出白光,放熱,產生能使無水硫酸銅變藍的液體,生成能使澄清石灰水變渾濁的氣體
石蠟+氧氣 水+二氧化碳
四、 實驗室製取氧氣
1. 加熱高錳酸鉀製取氧氣
l 反應原理:2KMnO4 =K2MnO4+MnO2+O2↑
l 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。
l 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。
l 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。
l 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。
l 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。
l 注意事項:
◆ 停止反應時,應先把導管從水槽中移出,再熄滅酒精燈,防止水槽中的水被倒吸入熱的試管中,使試管炸裂。
◆ 加熱高錳酸鉀時,試管口要放一團棉花,防止高錳酸鉀被吹入導管,使導管堵塞。
◆ 棉花不要離高錳酸鉀太近,否則會導致發生裝置爆炸。
2. 分解過氧化氫溶液製取氧氣
l 反應原理:2H2O2= 2H2O+O2↑(催化劑可換成硫酸銅溶液)
l 發生裝置:由於反應物是固體和液體,反應不需要加熱,所以選擇固液混合在常溫下製取氣體的裝置。
l 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。
l 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。
l 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。
l 不能用加熱過氧化氫溶液的方法製取氧氣!因為加熱過氧化氫溶液時,過氧化氫分解產生的氧氣和水蒸氣一起逸出,水蒸氣的干擾會使帶火星的木條不能復燃。
3. 加熱氯酸鉀製取氧氣
l 反應原理:2KClO3= 2KCl+3O2↑
l 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。
l 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。
l 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 氧氣的實驗室製取和性質
2、檢查裝置氣密復性。制 結論:導管一端放入盛水的燒杯中,兩只手握住試管,導管口有氣泡產生,說明氣密性良好。否則漏氣。
3、濃度對反應的影響
①產生大量氣泡 ,且迅速均勻,時間較長。②產生少量氣泡 ,且一會就停止,再倒入6%雙氧水3ml,繼續產生氣泡。
說明大濃度反應速率比小濃度快。
4. 催化劑對反應的影響
現象與結論:都能產生氣泡,說明氧化銅和二氧化錳都能做雙氧水制氧氣的催化劑
5. 氧氣性質的檢驗
①將實驗3產生的氣體分別用排水法收集在兩支小試管內,比較哪一支先收集滿(記錄時間)
一支試管內盛15%的雙氧水約3mL,再加入少許二氧化錳;先收集滿時間大約2分鍾左右。
另一個約5分鍾左右。
②將帶余燼的木條分別對准實驗4中的試管口,觀察並記錄現象 都能使帶火星的木條復燃。
現象及結論:氧氣具有助燃性。