2.2 神奇的氧气
怎样获得氧气
氧气的制取
1、工业制氧气
方法一
原料:
方法:分离液态空气
组分
沸点℃
氮气
-195.8
氧气
-183.0
二氧化碳
-78.4
氩气
-185.7
氖气
-245.9
氦气
-268.9
空气
-200℃
-183℃
-195℃
液态空气
N2气化
O2气化
属于( )变化
物理
利用( )的不同,将空气中的( )先分离出来,剩下的基本是( )
沸点
氮气
氧气
方法二:将水通直流电得到氢气和氧气
属于______变化
化学反应式:
化学
H2O
通电
H2 ↑+ O2↑
主产物是氢气,绿色能源,副产物是氧气
缺点是:
能耗大
工业制备气体主要考虑
经济,适合大量生产
节能环保,原料物美价廉,生产工艺简单,对设备的要求相对低等
实验室制取气体时应考虑的因素是?
装置简单,速度适当,操作易行,安全,无污染
产物单一,易于分离
原料来源广,价格便宜
实验室制备气体的流程
净化装置
发生装置
收集装置
尾气吸收装置
制取装置
实验室制备气体的发生装置:
液体+液体
液体+液体(△)
反应物的状态和反应条件(是否加热)
发生装置的选择依据:
实验室制备气体的收集装置
排水集气法
排空气集气法
向上排空气法
向下排空气法
(密度比空气大)
(密度比空气小)
气体纯净,但是不干燥
气体干燥,但是不纯净
1、2H2O2
实验室可以用下列哪个反应制氧气?
2H2O+ O2
MnO2
2、2H2O
2H2 + O2
通电
3、2KClO3
2KCl + O2
MnO2
4、2KMnO4
K2MnO4+MnO2 + O2
5、2Na2O2+2CO2 2Na2CO3 + O2
√
√
√
加热
加热
2、2H2O2
实验室可以用下列反应制氧气
2H2O + O2
MnO2
1、2KClO3
2KCl + 3O2
MnO2
K2MnO4+MnO2 + O2
3、2KMnO4
加热
加热
氧气的实验室制法
(1)方法一:加热氯酸钾和二氧化锰的混合物
原料:氯酸钾 KClO3(白色粉末状固体)、
二氧化锰 MnO2(黑色粉末状固体)
实验室制备气体的发生装置:
液体+液体
液体+液体(△)
√
实验发生装置:
组装顺序:装置从下往上,从左到右
装置要点:
C.试管中的导管略长于橡皮塞
B.铁夹夹在离试管口1/3处
先预热试管,
然后集中在试管底部加热
A.试管口要略向下倾斜
氧气的收集装置
氧气的物理性质
密度大于空气
不易溶于水
收集方法
装置图
如何检验氧气集满
向上排空气法
排水集气法
导管伸到容器底部
带火星的木条放在瓶口复燃
有一个大气泡从瓶口逸出
加热氯酸钾和二氧化锰混合物制取氧气的操作过程及要点
查
检查装置气密性
装
填装药品(KClO3、MnO2)
定
固定装置
点
点燃酒精灯
收
收集氧气(导管口有
连续气泡冒出再收集)
离
先将导管移出水槽
熄
熄灭酒精灯
?
?
问题解决
为什么要等导管口有大量气泡冒出再收集?
为什么先取出水槽中的导管,再熄灭酒精灯?
开始时,试管内有空气,所以开始的气泡并不是氧气,而是含杂质的氧气。
先熄灭酒精灯,试管内压强变小,会将水倒吸入试管,引起试管破裂。
加热氯酸钾和二氧化锰时,氧气是由什么物质反应生成的?
实验操作
实验结果
加热氯酸钾
加热二氧化锰
加热氯酸钾和二氧化锰的混合物
氯酸钾熔化后产生氧气
没有氧气生成
加热不久就产生氧气
结论:氧气由氯酸钾反应放出
二氧化锰什么作用?
二氧化锰的作用:
催化作用,加快反应的速度”
or “作为催化剂,加快反应速度”
从剩余固体中回收MnO2
分析
1、剩余固体的成分
2、分离的方法
KCl 与 MnO2
KCl可溶,MnO2不溶
KCl溶解于水中,MnO2不溶
(2)过滤:
MnO2留在滤纸上,洗涤烘干称质量
KCl溶液在烧杯中,蒸发得到固体
(1)取固体加适量的水溶解
将得到的固体加入到氯酸钾中,发现还有催化作用
催化剂——在化学反应中,能
改变其他物质的反应速度,而本身的质量和化学性质在化学反应前后保持不变。
MnO2
2KClO3
2KCl + O2
2H2O2
2H2O + O2
MnO2
如果用加热高猛酸钾得到氧气
过程同加热氯酸钾和二氧化锰制备氧气一样
不同的地方是反应更快,试管口放一团棉花
防止气流带出的固体粉末堵塞导管
方法二:双氧水(过氧化氢H2O2)
二氧化锰 MnO2(黑色粉末状固体)
2H2O2
MnO2
2H2O + O2↑
反应中MnO2的作用:
催化作用
实验发生装置:
√
√
控制液体的滴加速度来得到比较平稳的气流
便于随时添加液体药品
长颈漏斗必须伸入液面以下,防止漏气。
4、分解反应
2KMnO4
△
K2MnO4 + MnO2 + O2
2KClO3
MnO2
2KCl + O2
△
2H2O2
MnO2
2H2O + O2
2H2O
通电
2H2 + O2
由一种物质生成两种或两种以上新物质的反应
已知:草酸固体和浓硫酸加热可以制CO,醋酸钠固体和氢氧化钠固体加热可以制CH4,电石固体和水可以制得C2H2,三种气体都难溶于水,把字母填入相应表格:
气体
发生装置
收集装置
CO
?
?
CH4
?
?
C2H2
?
?
C
D
A
D、F
B
D
小结
一、制备气体的流程,每个流程的注意事项
二、制备氧气的反应原理(3个方程)
三、一个概念:分解反应