实验室氧气的制备
1.反应原理和实验装置:
(1)分解过氧化氢溶液产生氧气(实验装置如图B或C所示)
(2)加热高锰酸钾(紫黑色固体)制备氧气
(3)加热氯酸钾(白色固体)生产氧气(实验装置如图A所示)
过氧化氢分解制氧气的发生器也可以使用图D所示的装置,这样可以通过调节分液漏斗的活塞来控制液体的滴速,从而控制反应速率,获得相对稳定的氧气流量。
2.收集方法:
(1)排水集气法:如图E所示(因为氧气不易溶于水)
(2)向上排放空气体的集气方法:如图F所示(因为氧气浓度高于空气体)
3.全面检查方法:
(1)排水集气法:当集气筒口冒出气泡时,说明氧气已收集完毕。
(2)向上排放空气体的集气方法:将带火花的木条放在集气筒口附近。如果木条被重新点燃,说明氧气已经被收集了。
4.检查方法:将带火星的小木棍放入气瓶内。如果木棍被重新点燃,说明钢瓶里的气体是氧气。
5.加热高锰酸钾制备氧气的操作步骤:
可以总结为“查、装、点、点、收、留、灭”,谐音“茶馆定点收利息”。
(1)检查:检查装置的气密性。
(2)装填:将药物装入试管,用导管塞住胶塞。
(3)设置:将试管固定在铁架上,使试管口略向下倾斜。气瓶装满水,倒扣在水槽里。
(4)点:点亮酒精灯,预热均匀,然后在药物部分加热。
(5)接收:当导管口产生连续气泡时,收集氧气。
(6)距离:实验结束后,先将导气管从水槽中取出。
(7)熄灭:最后熄灭酒精灯。
【要点】1。实验室制氧注意事项(高锰酸钾加热)
(1)将药物平放在试管底部,使其受热均匀。
(2)铁夹应夹在试管口的1/3处。
(3)试管内的导管可稍稍伸出胶塞,便于气体导出。
(4)试管口要稍微向下倾斜,防止加热时产生的冷凝水倒流,使试管因受热不均匀而爆裂。
(5)在试管口放一个小棉球,防止加热时高锰酸钾粉末进入气道。
(6)加热前导管不能伸入气瓶口,导管口产生连续气泡才能开始收集,因为开始排出的气体中含有空气体。
(7)采集后,先将导管从水面移开,然后熄灭酒精灯,防止水沿导管回流到灼热的试管内而导致试管爆裂。
(8)装有氧气的气瓶应盖上玻璃片,直立放置,因为氧气的密度大于空气体的密度,直立放置可以减少气体的逸出。
2.制备气体时反应装置的选择
气体反应装置包括两部分:发生器和收集器。
(1)发生器的选择:根据反应物的状态和反应条件进行选择(如下图所示)。
①固体反应物加热产生气体(如高锰酸钾产生氧气):固体+固体(加热型);
②液体反应物不加热产生气体(如过氧化氢产生氧气):固体+液体(不加热型)。
(2)收集装置的选择:选择的依据是气体的密度和溶解度。
①当气体不与水反应且不溶于水或不溶于水(如氧气)时,用排水法收集(如下图C所示);
②当气体不与空气体中的成分反应,且密度高于空气体(如氧气)时,通过向上排放空气体收集气体(如下图A所示);
③当气体不与空气体中的组分发生反应,且密度小于空气体(如氢气)时,通过向下排放空气体进行收集(如下图B所示)。
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