实验室制取氧气学法指导.docx

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实验室制取氧气学法指导

实验室制取氧气

一、掌握反应原理

（氧化铁）

实验室通常用加热氯酸钾（二氧化锰作催化剂）或高锰酸钾来制取氧气。

高锰酸钾

二、学会选择装置

初中化学里，实验室制取气体的装置有两种类型，见表1.

根据制取氧气的反应原理，

实验室收集气体的方法有三种，见表2.

根据氧气的物理性质，密度比空气大，且不易溶于水，所以收集氧气时既可用向上排空气法，又可用排水集气法.

三、巧记操作步骤

实验室制取氧气一般分为七步；

一查：

即检查装置的气密性操作方法是；将导管一端浸在水里，两手紧贴试管外壁，试管内的空气受热膨胀（压强增大），导管口有气泡冒出，松开手后，导管口处留有一段水柱，说明装置气密性良好。

二装：

即盛装药品用纸槽或药匙将药品小心地送到试管底，平铺在试管底部.

三定：

即用铁架台的铁夹固定试管通常根据酒精灯火焰的高度来确定试管高度，再根据试管的位置与导管的长度确定水槽的位置.用铁夹夹在离试管口1／3处.

四点：

即点燃酒精灯先使酒精灯在试管下方来回移动，让试管均匀受热，然后用外焰对着药品的部位集中加热.

五收：

即收集氧气当试管内均匀并连续产生气体时开始收集，收集满氧气的集气瓶应用玻璃片盖好，正放在桌面上

六移：

即实验结束时，先把导管移出水面，然后再移去酒精灯反之，试管内温度会降低，气压减小，水就会沿导管倒流进试管而使试管炸裂.

七熄：

即熄灭酒精灯必须用灯帽盖灭，不可用嘴吹灭，以防引燃灯内酒精.

四、了解注意事项

在实验室制取氧气操作中还应注意以下一些问题：

1.组装仪器时，试管口略向下倾斜，防止药品中的湿存水回流而炸裂试管.

2.发生装置内导管不宜伸人过长，以刚露出胶塞为宜，以使气体顺利导出.

3.用向上排空气法收集氧气时，导管要伸人集气瓶底部，以便使集气瓶中空气排尽，收集到较纯净的氧气.

4。

如果用排水法收集氧气，刚产生气泡时不宜立即收集，因此时的氧气不够纯；当均匀并连续产生气泡时开始收集.导气管伸人集气瓶中不宜过长.当瓶口有气泡逸出时，证明集气瓶内氧气已收集满.若用向上排空气法收集氧气，可用带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，则证明氧气已收集满.

5.如果用高锰酸钾制取氧气，应用一团棉花放在靠近试管口的地方，防止加热时高锰酸钾粉末进入导管，不利于氧气导出或将高锰酸钾粉末带人集气瓶，使收集到的氧气呈现紫红色.

6.用氯酸钾制取氧气时，如果没有二氧化锰，可用氧化铁代替，也可用少量高锰酸钾代替，但高锰酸钾不是催化剂，起催化作用的仍然是高锰酸钾受热分解生成的二氧化锰.

五、熟悉中考题型

1.基本考查型

例1（内江市）实验室加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气.

（1）除铁架台、带导管的橡皮塞、试管、集气瓶、水槽外，还必需的仪器是（填序号）_______.

（A）长颈漏斗（B）滴管（C）酒精灯和药匙（D）量筒和天平

（2）制取氧气有以下主要操作步骤：

A.熄灭酒精灯；B.把药品装入试管后固定在铁架台上，C.用排水法收集；D.加热；E.从水槽中取出导管；F.检查装置气密性.正确的操作顺序是（填序号）________.（3）化学反应方程式为_______.

（4）若改用高锰酸钾加热制取氧气，应在试管口加________,目的是________.

（1）（C）；

（2）FBDCEA；

（3）一小团棉花防止高锰酸钾粉末进入导管.

2.原理选择题

例2（陕西省）从安全、环保、节能、简便等方面考虑，实验室制取氧气的最佳方法是（）.

解析：

在学习实验室制取氧气的基本原理基础上，对所给的四种制取氧气的基本原理，从安全、环保、节能、简便等方面进行分析比较，优选出最佳方法.这对同学们的分析、判断能力和评价能力要求较高.（A）选项消耗大量电能；（C）、（D）选项是实验室常用的制取氧气的原理，但都要加热，不简便；而（B）选项在常温下催化分解放出氧气.故符合题意的选项为（B）.

3.探因开放型

例3（佛山市）实验室常用氯酸钾与二氧化锰加热制氧气.某同学在实验过程中发现所

用的试管破裂，请分析引起试管破裂的三点原因：

①______；②______；③______.

解析：

此题具有开放性，突出考查学生的发散思维能力和探究能力.可从实验步骤、注意事项等多方面、多角度去分析实验过程中引起试管破裂的原因.其可能原因有：

①没有先将导管从水槽中取出便停止加热，使水倒吸回试管；②加热时试管口向上；③试管外壁有水，未擦干即加热；④未预热；⑤试管底部紧靠在灯芯上加

热.等等.

4.类比迁移型

例4（青海省）根据图1所示，回答问题.

（1）在实验宣制取气体的发生装置中，有错误的是（填序号，下同）_____，其中有_____处错误.

（2）在实验室中，常用加热固体NH4Cl和Ca（OH）2。

混合物的方法制氨气.已知在标准状况下，氨气的密度为0.717g／L（空气：

1.429g／1），且在常温常压下，1体积的水能溶解700体积的氨气，则氨气的发生装置应选用_________，收集装置应选用_________.

5.综合测定型

例5（北京西城区）为了测定某氯酸钾与二氧化锰混合物中氯酸钾的质量分数，课外小组的同学设计了如下实验：

取3.00g混合物样品放入图2的大试管中充分加热，直至反应完全，并用如图所示装置测量出生成氧气的体积，试回答下列问题：

]

（1）如何检验装置的气密性?

________.

（2）现有如下可供选择的操作：

①将导气管放入盛满水的量筒内；②给药品加热；⑧有连续气泡产生时开始收集气体；④取出导管；⑤反应完全后停止加热（如图，此时导管口略高于液面）；⑥冷却至室温；⑦调整量筒内外液面高度使之相同后读出量筒内气体体积数.为了较准确地测量出生成的氧气在常温·常压下的体积，正确的操作顺序是（填序号）______.

（3）为了较准确地测量出收集到气体的体积，需要调整量筒内外液面高度，其原理是_____.

（4）在常温常压下共收集到气体680mL（此时氧气的密度为1.41g／L），其质量为g，原混合物中氯酸钾的质量分数约是________（最后结果保留一位小数）.

（1）检验装置的气密性的常用方法是：

将导管出口浸入水槽的水中，手握住试管，有气泡从导气管口逸出，松开手后，有少量水进入导管，表明装置不漏气.

（2）正操作顺序是①②⑤⑥⑦④.

（3）其原理是保证量筒内外气压相等.

（4）收集到氧气680mL，其质量

680mL÷1000X1.41g／L＝0.96g，

由

可求出原混合物中氯酸钾的质量为2.45g，故氯酸钾的质量分数＝2.45g÷3.00gXl00％=81.7％.