知識點五：氧氣的制法

1、 氧氣的實驗室制法

實驗室制取氧氣時，需要從藥品、反應(yīng)原理、制取裝置、收集裝置、操作步驟、檢測方法等方面進(jìn)行考慮

(1) 藥品：過氧化氫、二氧化錳、高錳酸鉀、氯酸鈉

(2) 反應(yīng)原理：

a.過氧化氫 二氧化錳 水+氧氣

b.高錳酸鉀 加熱 錳酸鉀+二氧化錳+氧氣

c.氯酸鉀 二氧化錳、加熱 氯化鉀+氧氣

(3)實驗裝置(發(fā)生裝置、收集裝置)

發(fā)生裝置的選擇依據(jù)：反應(yīng)物、生成物的狀態(tài)及反應(yīng)條件

收集裝置的選擇依據(jù)：氣體的水溶性、氣體的密度

a. 排水集氣法：適合難溶于水或不溶于水且不與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的氣體。此法收集的氣體較為純凈;當(dāng)有氣泡從集氣瓶口邊緣冒出時，表明已收集滿。

b. 向上排空氣法：適合相同狀態(tài)下，密度比空氣大且不與空氣中任何成分反應(yīng)的氣體。操作時應(yīng)注意將導(dǎo)管口伸到接近集氣瓶瓶底處，便于將集氣瓶內(nèi)的空氣排盡。同時，應(yīng)在集氣瓶的瓶口處蓋上玻璃片，以便穩(wěn)定氣流。此法收集的氣體較為干燥，但純度較差，需要驗滿。

c. 向下排空氣法：適用于相同狀況下，密度比空氣小且不與空氣中的成分反應(yīng)的氣體。操作時應(yīng)注意將導(dǎo)管口伸到接近集氣瓶瓶底處，便于將集氣瓶內(nèi)的空氣排盡。同時，應(yīng)在集氣瓶的瓶口處蓋上玻璃片，以便穩(wěn)定氣流。此法收集的氣體較為干燥，但純度較差，需要驗滿。

(4)操作步驟：實驗室用的高錳酸鉀制取氧氣并用排水法收集，可概括為“查”、“裝”、“定”、“點”、“收”、“離”、“熄”。

檢查裝置的氣密性;

將藥品裝入試管，用帶導(dǎo)管的單橡皮塞塞進(jìn)試管;

將試管固定在鐵架臺上;

點燃酒精燈，先使試管均勻受熱后對準(zhǔn)試管中的藥品部位加熱;

用排水法收集氧氣;

收集完畢，將導(dǎo)管撤離水槽;

熄滅酒精燈。

(5)檢驗方法：將帶火星的木條放在瓶口，如果木條復(fù)燃，說明該瓶內(nèi)的氣體是氧氣。

(6)驗滿方法：

a.用向上排空氣法收集時，將帶火星的木條放在瓶口，如果木條復(fù)燃，說明該瓶內(nèi)的氧氣已滿;

b.用排水法收集時，當(dāng)氣泡從瓶口冒出時，說明該瓶內(nèi)的氧氣已滿。

(7)實驗中要注意以下幾點：

①試管口要略向下傾斜，防止藥品中水分受熱后變成水蒸氣，再冷凝成水珠倒流回試管底部，使試管炸裂。

②試管內(nèi)導(dǎo)管稍微露出橡皮塞即可，便于排出氣體。

③藥品要平鋪在試管底部，均勻受熱。

④鐵夾要夾在離試管口約1/3處。

⑤要用酒精燈的燈焰對準(zhǔn)藥品部位加熱;加熱時先將酒精燈在試管下方來回移動，讓試管均勻受熱，然后對準(zhǔn)藥品部位加熱。

⑥用排水集氣法集氣時，集氣瓶充滿水后倒放入水槽中，導(dǎo)管伸到瓶口處即可;用向上排空氣法集氣時，集氣瓶正放，導(dǎo)管口要接近集氣瓶底部。

⑦用排水法集氣時要注意當(dāng)氣泡從導(dǎo)管口連續(xù)、均勻地放出時再收集，否則收集的氣體混有空氣。當(dāng)集氣瓶口有氣泡冒出時，證明已滿。

⑧停止反應(yīng)時，應(yīng)先把導(dǎo)管從水槽里拿出，再熄滅酒精燈，防止水槽里的水倒流到試管，導(dǎo)致試管炸裂。

⑨收集滿氧氣的集氣瓶要正放，瓶口處蓋上玻璃片。

⑩用高錳酸鉀制氧氣時，試管口處應(yīng)放一小團(tuán)棉花，可以防止加熱時高錳酸鉀粉末進(jìn)入導(dǎo)管。

2、 氧氣的工業(yè)制法??分離液態(tài)空氣

在低溫條件下加壓，使空氣轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)空氣，然后蒸發(fā)。由于液態(tài)氮的沸點比液態(tài)氧底，因此氮氣首先從液態(tài)空氣中蒸發(fā)出來，剩下的主要就是液態(tài)氧。

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