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氧气的实验室制法,分离液态空气法,空气,液态空气,液氧,氧气,原理:利用空气中氧气和氮气的沸点不同分离出氧气。属于物理变化。,一、工业制取氧气,加压降温,蒸发,制取氧气主要从以下几个方面着手:,1、反应原理 、反应装置 3、收集气体的方法 4、氧气的检验 5、实验操作步骤,二、氧气的实验室制法,一. 反应原理,O2,返回,分解双氧水制氧气:,H2O2,H2O,、过氧化氢溶液(俗称双氧水):无色液体,可用作消毒剂有不法商贩利用它的防腐和漂白性浸泡海产品,、二氧化锰:(MnO2):黑色粉末状固体,催化剂,1、二氧化锰在反应中有什么作用?,在化学反应中,改变反应的速率,本身的质量和化学性质反应前后保持不变。,思考与讨论,催化剂的特点: 一变:改变其它物质的反应速率; 二不变:本身的质量和化学性质不变。,【说明】此反应中,二氧化锰既不是反应物也不是生成物,只是一种催化剂,应算作一个反应条件,所以二氧化锰写在箭头的上方。,催化作用,催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用。,二氧化锰,有关催化剂的注意问题,、改变加快(或减慢) 、质量和化学性质不变 、一种催化剂并非对所有的化学反应都有催化作用。 、某些化学反应并非只有唯一的催化剂 、不能改变化学反应进行的可能性、不能改变生成物的质量。 、催化剂没有作为反应物被消耗掉,但并不意味着催化剂一定不参加反应。它在反应的某一个阶段中被消耗,然后在整个反应结束之前又重新产生,二氧化锰在双氧水分解反应中的催化原理,()H2O2+MnO2=H2MnO4 ()H2MnO4+H2O2=2H2O+MnO2O2,MnO2在反应的第一个阶段中被消耗,然后在整个反应结束之前又重新产生 。所以其质量和化学性质不变,把()和()两个式子加在一起就可以看的更为清楚 H2O2=2H2O O2,判断正误,、二氧化锰是催化剂。 、催化剂就是用来加快化学反应的物质。 、反应前后催化剂的质量和性质都不变。 、二氧化锰是过氧化氢分解的唯一催化剂。 、有了催化剂,我们就可以使原来不能够发生的反应得以发生。 、制取氧气时使用催化剂可以得到更多的氧气。 、催化剂不参加化学反应。,思考题:,设计实验证明氧化铁对过氧化氢分解反应有催化作用,、取两支试管分别装入相同质量的过氧化氢溶液。其中一支加入一定质量的氧化铁粉末。观察两支试管的反应速率,、反应完毕后,通过过滤、洗涤、干燥分离得到二氧化锰,并称量其质量是否发生变化,、将分离得到的氧化铁粉末再次加入到过氧化氢溶液中,观察是否仍具有催化作用,注意:、长颈漏斗的末端应没入液面以下,以防止气体从漏斗口逸出(分液漏斗则不必) 、导气管伸入锥形瓶的部分不益过长,这样有利于气体的排出,二、反应装置,三、收集方法,排水法:氧气不易溶于水。(气体较纯净。),向上排空气法:氧气密度比空气大。(气体较干燥。),返回,排水法导气管放在集气瓶口,排空气法导气管应该伸入接近瓶底的位置,以利于空气的排出,四、氧气的检验,检验:,将带火星的木条伸入瓶内,若木条复燃,证明气体是氧气,验满,向上排空气法收集氧气时,将带火星的木条放在瓶口,若木条复燃说明氧气已满。(排水法收集,集满时可以看到瓶口有气泡冒出),返回,五、实验步骤:,()首先检查装置的气密性,()加入药品,先向锥形瓶中加入二氧化锰固体,再向长颈漏斗内加入双氧水,()待气泡连续、均匀地冒出时,再开始收集氧气(指使用排水法时),补充:实验室制取氧气的其它方法,加热氯酸钾、高锰酸钾制取氧气,氯酸钾,KClO3,氯化钾 + 氧气,KCl O2,(1),(2),高锰酸钾,锰酸钾+二氧化锰+氧气,KMnO4,K2MnO4 MnO2,一、反应原理,O2,制备装置,收集装置,试 管,带铁夹铁架台,酒精灯,带导管的橡皮塞,集气瓶,水槽,二、高锰酸钾制氧气的装置,1、指出各仪器的名称,2、实验装置中的注意事项,1、试管口应略低于试管底.防止加热时产生的水回流,使试管炸裂,2、导气管应与橡皮塞齐平。有利于排出试管内的空气,3、导气管口应塞一团棉花。防止高锰酸钾粉末进入导气管,4、铁夹应夹在试管的中上部。,5、药品应平铺于管底,用外焰加热。,6、酒精灯内的酒精不能超过2/3。防止引发火灾,、例题:改正下图中的错误,,3、铁夹应夹在试管的中上部,4、试管口应略低于试管底,1、应用外焰对准药品加热,2、导气管应露出橡皮塞一点即可,三、收集方法,排水法 不易溶于水的气体,向上排空气法 密度比空气大的气体,向上排空气法 密度比空气小的气体,用向上排空气法收集时,将带火星的木条放在瓶口,如果木条复燃,说明该瓶内的氧气已满。,四、验满方法,五、步骤实验,、检查装置的气密性 、装药品 3、按照由下至上、自左而右的顺序安装仪器 、加热 、待气泡连续而均匀时开始收集 、先将导管从水中撤出,再熄灭酒精灯。,过氧化氢 水 + 氧气,二氧化锰,氯酸钾 氯化钾 + 氧气,二氧化锰 加热,高锰酸钾 锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气,加热,思考,思考1 实验室用何种方法制取氧气好?物质制取方案的选择原则:原料经济;操作简单、安全;产品无污染所以用过氧化氢:不加热,操作简单、节能,思考2 三个反应有何特点?由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应。,A = B + C,分解反应:,(一变多),三、分解反应:,制取气体发生装置的比较与选择,特点:固体与液体反应,不需要加热,特点:反应物为固体,需要加热,气体发生装置的选择依据: 反应物及生成物的状态及反应条件,习题,(2007年山东烟台)过去教材中实验室制氧气,常用氯酸钾与二氧化锰混合加热制取,从预热到收集满一瓶(250mL)氧气大约需810分钟,从反应后剩余的固体中回收二氧化锰比较困难,曾有同学去闻自己收集到的氧气,想找找吸氧的感觉,结果却闻到刺激性气味(少量氯酸钾发生副反应生成有毒的氯气)。 现行教材已改用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气,你认为这样做的优点都有哪些?,(1)常温反应,不需加热(或操作简便),(2)反应速率快,(3)便于回收二氧化锰,(4)制得的氧气纯净(或无污染),在下列中学化学实验常见的实验装置中。(1)请写出有标号仪器的名称:_ ;_ (2)若制取的一种气体是氧气,应选用的收集装置是_ (填序号,下同)。(3)在常温下,用亚硫酸钠固体和稀硫酸制取二氧化硫气体,应选用的发生装置是_ ;由于二氧化硫是易溶于水、密度比空气大的有毒气体,所以应用_ 装置进行收集,以便将尾气吸收处理,避免造成大气污染。,
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