100次浏览 发布时间：2024-09-02 08:34:12
一、氧气的化学制取方法
1、高锰酸钾加热生成二氧化锰、锰酸钾和氧气
2、氯酸钾在二氧化锰催化剂作用下加热生成氯化钾和氧气
二、高锰酸钾加热制取氧气实验
2.1、实验仪器
反应装置：铁架台、酒精灯、试管、橡皮塞、橡胶管
收集装置：水槽、集气瓶、导管
药品：高锰酸钾
说明：高锰酸钾：紫黑色、细长的棱形结晶或颗粒状固体，易溶于水形成紫红色的高锰酸钾溶液。
2.2、实验原理
高锰酸钾在加热的条件下，分解生成二氧化锰、锰酸钾、氧气。
二氧化锰：黑色粉末，难溶于水，可用于化学反应的催化剂。
锰酸钾：墨绿色或灰黑色固体，溶于水。
2.3、实验步骤
2.3.1、组装设备
组装好设备:按自下往上，从左向右的顺序进行组装。先放铁架台→放酒精灯→安装试管→安装导管→放入水槽。
注意事项:
2.3.2、气密性检验（热胀冷缩法或微热法）
组装好设备如图，要构成密闭系统，导管一端放入烧杯液面以下，试管塞要塞紧，然后用手捂住试管，观察烧杯中试管口处有气泡冒出，松开手，水会倒流到导管末端，形成一段水柱，说明气密性良好。
2.3.3、放入药品
用药匙从药瓶中取出高锰酸钾固体粉末，并缓慢伸入试管，将样品放入试管底部，且药品要均匀铺设在试管底部，在试管口附近放一蓬松的棉花，再塞紧试管塞。
将集气瓶装满水（集气瓶中不能有气泡），用玻璃片盖住瓶口，然后倒立放到水槽中，集气瓶口一定要放入液面以下后，才可以拿掉玻璃片。
2.3.4、加热
点燃酒精灯，在试管的底部和中部之间来回加热4~5次进行预热，然后再用外焰集中对固体进行加热。
2.3.5、收集气体
待导管口的气泡连续、均匀冒出时，将导管口伸入盛满水的集气瓶中，当看到有气泡从集气瓶口外沿冒出，证明收集满，在水中用毛玻璃片盖住集气瓶口，并移出水面。正放在桌面上。
注意事项
问题：为什么刚开始冒出的气泡不能收集？
答：因实验设备中存在空气，刚开始冒出的气泡里是氧气与空气的混合气体，如果收集起来，得到的氧气不纯净。
收集满气体后，集气瓶要正放在桌面上。
向上排空气法：
将集气瓶口正放在桌面上，导管伸到靠近集气瓶底的地方，毛玻璃片盖在集气瓶口，留出一部分让气体排出。收集满气体后，用毛玻璃片将集气瓶口盖严。正放在桌面上。
2.3.6、反应完成后，先移走导管，再停止加热。
为什么先移走导管，再熄灭酒精灯？
答：如果先移走酒精灯，导管会变冷，导管的气压降低，烧杯中的水会顺着导管倒吸到试管中，导致试管炸裂。
2.3.7、实验现象：试管中固体减少，紫色固体逐渐变成黑色（黑色物质为二氧化锰与锰酸钾）；导管口有气泡冒出
2.3.8、检验氧气是否收集满
用带火星的木条放到集气瓶口，带火星的木条复燃，说明氧气已收集满。
三、氯酸钾加热制取氧气实验
3.1、实验仪器
反应装置：铁架台、酒精灯、试管、橡皮塞、橡胶管
收集装置：水槽、集气瓶、导管
药品：氯酸钾与二氧化锰（催化剂）
氯酸钾：白色粉末状固体、有毒、溶于水。
二氧化锰：黑色粉末状固体，难溶于水。
注意：①氯酸钾与二氧化锰按一定比例均匀混合，混合后在放入试管中加热，不同的混合比例，产生的反应速率不同。
②二氧化锰为催化剂：在本实验可以加速反应速度，反应前后催化剂的种类、化学性质、质量都不发生改变，催化剂可以重复使用。
3.2、实验步骤与加热高锰酸钾制取氧气相同
连接装置→检查气密性→加入药品→加热→收集气体→检验气体是否收集满→移走导管→熄灭酒精灯。
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