实验室制氧气的三种方法及氧气性质验证
一、实验室制取氧气的三种方法的比较
比较 方法 利用高锰酸钾制氧气 利用氯酸钾制氧气 利用双氧水制氧气
制取装置比较 (
⑦
) (
⑧
)
文字表达式 (
加热
)高锰酸钾 锰酸钾+二氧化锰+氧气 (
二氧化锰
) (
加热
)氯酸钾 氯化钾+氧气 (
二氧化锰
)双氧水 氧气+水
化学方程式 (
△
)2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑ (
△
) (
MnO
2
)2KClO3 2KCl+3O2↑ (
MnO
2
)2H2O2 2H2O+O2↑
装置名称 ①试管；②酒精灯；③铁架台；④导管；⑤集气瓶；⑥水槽；⑦分液漏斗；⑧锥形瓶
收集氧气的方法 排水法 向上排空气法
适用范围：收集不溶于水和不易溶于水的气体 适用范围：收集密度比空气大的气体 （ρ气体＞ρ空气）
装置气密性检查比较 热膨胀法：将导管的一端浸入水中，双手捂住大试管，若导管口有气泡冒出，松开双手之后，在导管口形成一端倒吸的水柱，则证明装置气密性良好。 液差法1：用止水夹夹住橡胶管，向长颈漏斗加水，如在长颈漏斗下端形成一端稳定的水柱，则证明装置气密性良好。 液差法2：将导管一端浸入水中，打开分液漏斗活塞，向分液漏斗加水，如在分液漏斗下端形成一端稳定的水柱，则证明装置气密性良好。
不同点 不同点
试管口有一团棉花 试管口没有棉花
二、收集气体的三种方法
方法 比较 排水法 排液法 排空气法
向上排空气法 向下排空气法
装置图
适用范围 适用于收集不溶于水（不易溶于水）且不与水发生化学反应的气体（是排液法的一种） 液体可以为水、煤油、酒精等（不与要收集的气体反应） 适用于收集不与空气发生化学反应且密度大于空气的气体。（ρ气体＞ρ空气） 适用于收集不与空气发生化学反应且密度小于空气的气体。（ρ气体＜ρ空气）
三、利用高锰酸钾（KMnO4）制取氧气实验中的若干问题
1.为什么该实验要在试管口放一团棉花？
答：防止高锰酸钾粉末随气流进入导管，引起导管堵塞，导致试管破裂。
2.为什么该实验的试管口要略向下倾斜？
答：防止冷凝水倒流到灼热的试管底部，引起试管破裂。
3.为什么该实验的导管稍伸入试管即可？
答：有利于试管内的空气排出。
4.为什么该实验要先预热试管？
答：防止试管受热不均而破裂。
5.为什么该实验要先将导管移出水面再熄灭酒精灯？
答：防止水槽中的水倒吸入试管底部，引起试管破裂。
6.为什么该实验要等气泡均匀且连续冒出后再收集？
答：为了排尽试管内的空气，防止收集的氧气不纯。
7.如何检验收集到的气体是氧气？
答：将带火星的木条伸入集气瓶中，若带火星的木条复燃，则证明该气体是氧气。
8.如何检验氧气已收集满？
答：将带火星的木条靠近集气瓶口，若带火星的木条复燃，则证明氧气已收集满。
四、空气中物质的检验
氧气：将燃着的木条伸入盛有气体的集气瓶中，若木条燃烧更旺盛，则证明空气中有氧气。
水蒸气：将无水硫酸铜放置在空气中一段时间后，若无水硫酸铜变蓝，则证明空气中含有水蒸气。
二氧化碳：将空气通入二氧化碳中，若有白色沉淀生成，则证明空气中有二氧化碳。
五、不同物质在氧气中燃烧的现象及若干问题
1.铁丝在氧气中燃烧
装置 实验现象
铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四溅，生成一种黑色固体并放出大量的热。
反应 文字表达式 (
点燃
)铁+氧气 四氧化三铁
化学方程式 (
点燃
)3Fe+2O2 Fe3O4
若干问题 铁丝为什么要绕成螺旋状？ 增大铁丝受热面积，减少散热
为什么要在集气瓶中留有少量水或在底部铺一层细沙？ 防止生成的高温熔融物溅落而使瓶底破裂
为什么要待火柴将要燃烧完时，再伸入集气瓶？ 避免火柴燃烧消耗氧气，降低氧气的浓度，导致铁丝不能燃烧
铁丝为什么要系上火柴，它的作用是什 么？ 火柴的作用是预热，使铁丝在伸到集气瓶中时有足够的温度
2.硫在氧气中燃烧
装置 实验现象
硫在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，放出大量的热，生成一种具有刺激性气味的气体。 （硫在空气中燃烧，发出微弱的淡蓝色火焰，放出大量的热，生成一种具有刺激性气味的气体。）
反应 文字表达式 (
点燃
)硫+氧气 二氧化硫
化学方程式 (
点燃
)S+O2 SO2
若干问题 为什么要在燃烧匙上铺一层细沙？ 防止硫和金属燃烧匙发生反应，损坏燃烧匙
硫在氧气中燃烧比在空气中更剧烈，这说明了什么？ 物质浓度越高，反应越剧烈
3.木炭在氧气中燃烧
装置 实验现象
木炭在氧气中燃烧，发出白光，放出热量，生成一种能使澄清石灰水变浑浊的气体。
反应 文字表达式 (
点燃
)碳+氧气 二氧化碳
化学方程式 (
点燃
)C+O2 CO2
4.镁在氧气中燃烧
装置 实验现象
镁在氧气中燃烧，发出耀眼的白光，放出大量热，生成一种白色固体。
反应 文字表达式 (
点燃
)镁+氧气 氧化镁
化学方程式 (
点燃
)2Mg+O2 2MgO
5.磷在氧气中燃烧
装置 实验现象
磷在氧气中燃烧，放出大量白烟，并放出大量热。
反应 文字表达式 (
点燃
)磷+氧气 五氧化二磷
化学方程式 (
点燃
)4P+5O2 2P2O5
△
MnO2
实验室制氧气的三种方法及氧气性质验证
一、实验室制取氧气的三种方法的比较
比较
方法
利用高锰酸钾制氧气 利用氯酸钾制氧气 利用双氧水制氧气
制
取
装
置
比
较
文字
表达
式
高锰酸钾 锰酸钾+二氧化锰+氧气
氯酸钾 氯化钾+氧气
双氧水 氧气+水
化学
方程
式
2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑ 2KClO3 2KCl+3O2↑ 2H2O2 2H2O+O2↑
装置
名称
①试管；②酒精灯；③铁架台；④导管；⑤集气瓶；⑥水槽；⑦分液漏斗；⑧锥形瓶
收
集
氧
气
的
方
法
排水法 向上排空气法
适用范围：收集不溶于水和不易溶于水的气体
适用范围：收集密度比空气大的气体
（ρ 气体＞ρ 空气）
装
置
气
密
性
检
查
比
较
热膨胀法：将导管的一端浸入水中，双手捂住大试管，若导管口有气
泡冒出，松开双手之后，在导管口形成一端倒吸的水柱，则证明装置
气密性良好。
液差法 1：用止水夹夹住橡胶
管，向长颈漏斗加水，如在长颈
漏斗下端形成一端稳定的水柱，
则证明装置气密性良好。
液差法 2：将导管一端浸入水
中，打开分液漏斗活塞，向分液
漏斗加水，如在分液漏斗下端形
成一端稳定的水柱，则证明装置
气密性良好。
不
同
点
不同点
试管口有一团棉花 试管口没有棉花
⑦
⑧
加热
加热
二氧化锰
△ MnO2
二氧化锰
二、收集气体的三种方法
方法
比较
排水法 排液法
排空气法
向上排空气法 向下排空气法
装置图
适用范围
适用于收集不溶于水
（不易溶于水）且不
与水发生化学反应的
气体（是排液法的一
种）
液体可以为水、煤
油、酒精等（不与要
收集的气体反应）
适用于收集不与空气
发生化学反应且密度
大于空气的气体。
（ρ 气体＞ρ 空气）
适用于收集不与空气
发生化学反应且密度
小于空气的气体。
（ρ 气体＜ρ 空气）
三、利用高锰酸钾（KMnO4）制取氧气实验中的若干问题
1.为什么该实验要在试管口放一团棉花？
答：防止高锰酸钾粉末随气流进入导管，引起导管堵塞，导致试管破裂。
2.为什么该实验的试管口要略向下倾斜？
答：防止冷凝水倒流到灼热的试管底部，引起试管破裂。
3.为什么该实验的导管稍伸入试管即可？
答：有利于试管内的空气排出。
4.为什么该实验要先预热试管？
答：防止试管受热不均而破裂。
5.为什么该实验要先将导管移出水面再熄灭酒精灯？
答：防止水槽中的水倒吸入试管底部，引起试管破裂。
6.为什么该实验要等气泡均匀且连续冒出后再收集？
答：为了排尽试管内的空气，防止收集的氧气不纯。
7.如何检验收集到的气体是氧气？
答：将带火星的木条伸入集气瓶中，若带火星的木条复燃，则证明该气体是氧气。
8.如何检验氧气已收集满？
答：将带火星的木条靠近集气瓶口，若带火星的木条复燃，则证明氧气已收集满。
四、空气中物质的检验
氧气：将燃着的木条伸入盛有气体的集气瓶中，若木条燃烧更旺盛，则证明空气中有氧气。
水蒸气：将无水硫酸铜放置在空气中一段时间后，若无水硫酸铜变蓝，则证明空气中含有水蒸气。
二氧化碳：将空气通入二氧化碳中，若有白色沉淀生成，则证明空气中有二氧化碳。
五、不同物质在氧气中燃烧的现象及若干问题
1.铁丝在氧气中燃烧
装置 实验现象
铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四溅，生成一种黑色固体并放出大
量的热。
反
应
文字表达式 铁+氧气 四氧化三铁
化学方程式 3Fe+2O2 Fe3O4
若
干
问
题
铁丝为什么要绕成螺旋状？ 增大铁丝受热面积，减少散热
为什么要在集气瓶中留有少量水或
在底部铺一层细沙？
防止生成的高温熔融物溅落而使瓶底破裂
为什么要待火柴将要燃烧完时，再
伸入集气瓶？
避免火柴燃烧消耗氧气，降低氧气的浓度，导致铁丝不能燃烧
铁丝为什么要系上火柴，它的作用
是什
么？
火柴的作用是预热，使铁丝在伸到集气瓶中时有足够的温度
2.硫在氧气中燃烧
装置 实验现象
硫在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，放出大量的热，生成
一种具有刺激性气味的气体。
（硫在空气中燃烧，发出微弱的淡蓝色火焰，放出大量的热，生
成一种具有刺激性气味的气体。）
反
应
文字表达式 硫+氧气 二氧化硫
化学方程式 S+O2 SO2
若干
问题
为什么要在燃烧匙上铺一层细沙？ 防止硫和金属燃烧匙发生反应，损坏燃烧匙
硫在氧气中燃烧比在空气中更剧
烈，这说明了什么？
物质浓度越高，反应越剧烈
点燃
点燃
点燃
点燃
3.木炭在氧气中燃烧
装置 实验现象
木炭在氧气中燃烧，发出白光，放出热量，生成一种能使澄清
石灰水变浑浊的气体。
反
应
文字表达式 碳+氧气 二氧化碳
化学方程式 C+O2 CO2
4.镁在氧气中燃烧
装置 实验现象
镁在氧气中燃烧，发出耀眼的白光，放出大量热，生成一种白
色固体。
反
应
文字表达式 镁+氧气 氧化镁
化学方程式 2Mg+O2 2MgO
5.磷在氧气中燃烧
装置 实验现象
磷在氧气中燃烧，放出大量白烟，并放出大量热。
反
应
文字表达式 磷+氧气 五氧化二磷
化学方程式 4P+5O2 2P2O5
点燃
点燃
点燃
点燃
点燃
点燃
