课题3 制取氧气
1.自然界氧气的获得:主要是来源于绿色植物的光合作用
二氧化碳 + 水 葡萄糖 + 氧气
2.工业制法(分离液态空气法)
(1)具体过程
(2)注意:该过程是物理变化
3.实验室制法
(1)高锰酸钾制取氧气
a. 实验原理:高锰酸钾(KMnO4)加热——→ 锰酸钾(K2MnO4)+ 二氧化锰(MnO2)+氧气(O2)
b. 注意事项:
a). 试管口要略微向下倾斜:防止生成的水回流,使试管底部破裂。
b). 导气管伸入发生装置内要稍露出橡皮塞:有利于产生的气体排出。
c). 试管口塞一团棉花:防止高锰酸钾粉末进入导气管,污染制取的气体和水槽中的水。
d). 排气法收集气体时,导气管要伸入接近集气瓶底部:有利于集气瓶内空气排出,使收集的气体更纯。
e). 实验结束后,先将导气管移出水面,然后熄灭酒精灯:防止水槽中的水倒流,炸裂试管。
c. 实验步骤:
a). 仪器组装:先下后上,从左到右的顺序。
b). 气密性检查:将导管的一端浸入水槽中,用手紧握试管外壁,若水中的导管口有气泡冒出,证明装置不漏气。松开手后,导管口出现一段水柱。
c). 装入药品:按粉末状固体取用的方法(药匙或纸槽)。
d). 加热药品:先使试管均匀受热,后在反应物部位用酒精灯外焰由前向后加热。
e). 收集气体:若用排水集气法收集气体,当气泡均匀冒出时再收集;或向上集气法。
f). 检验及验满:用带火星的木条伸入试管中,发现木条复燃,说明是氧气;
用带火星的木条靠近集气瓶口部,木条复燃,证明已满。
g). 仪器的拆卸:按先右后左,先上后下的顺序。
(2)双氧水(过氧化氢)制取氧气
a. 实验原理:过氧化氢(H2O2) ————→ 水(H2O) + 氧气(O2)
b. 注意事项:
a). 分液漏斗可以用长颈漏斗代替,但其下端应该深入液面以下,防止生成的气体从长颈漏斗中逸出;
b). 导管只需略微伸入试管塞
c). 气密性检查:用止水夹关闭,打开分液漏斗活塞,向漏斗中加入水,水面不持续下降,就说明气密性良好。
d). 装药品时,先装固体后装液体
e). 该装置的优点:可以控制反应的开始与结束,可以随时添加液体。
总结:若固体(或固体+固体)加热生成气体,选用高锰酸钾制氧气装置;
若固体+液体常温下制取气体,选用双氧水制取氧气装置。
催化剂:在化学反应中能改变其他物质的反应速率,但本身的化学性质和质量在反应前后没有发生变化的物质。
补充练习测试题
(1)从液态空气分离氮气和氧气,为什么得到的是气态氮和液态氧?
(2)用氧炔焰焊接和切割金属时,发生三种变化:乙炔在氧气中燃烧;焊接处金属与金属焊条熔化、冷却后凝固在一起;切割处的金属在高温下被氧气氧化除去。这三种变化哪些是物理变化?哪些是化学变化?
(3)从液态空气、高锰酸钾、双氧水三种物质制氧气时,各物质发生的是物理变化还是化学变化?为什么?
(4)空气中有氧气,带余烬的木条伸入装有空气的集气瓶,木条是否会复燃?为什么? |