实验六 氧气的制备——初中化学实验汇编
*知识点归纳
1、实验室制法原理
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
过氧化氢水+氧气
符号表达式:
2、实验装置
(1)发生装置
装置一适用于高锰酸钾或氯酸钾制氧气 装置二、三适用于过氧化氢制氧气
发生装置的选择依据是反应物的状态和反应条件。固体和固体之间需要加热的反应选择装置一;固体与液体或液体与液体反应不需要加热的反应选择装置二。
(2)收集装置
排水法 向上排空气法
收集装置的选择依据是气体的密度和水溶性。气体的密度比空气大,且不与空气中的成分反应,采用向上排空气法。气体不易溶于水或难溶于水,可采用排水法收集。
3、实验步骤
(1)高锰酸钾制氧气的实验步骤
①检验装置的气密性
②加入高锰酸钾,并使之倾斜地铺在试管底,不要让它堆积在底部。在试管口放一小团棉花。
③按顺序装配仪器,并注意铁夹要夹在试管的中上部,试管口要略向下倾斜。
④加热时,先要均匀预热,然后集中在试管有药品的部位加热,并缓慢地向试管底部移动,使高锰酸钾有控制地逐渐分解,氧气平稳地放出,便于收集。
⑤开始加热时排出的是空气,当气泡连续并比较均匀地放出时,才是较纯净的氧气,这时才能收集。
⑥停止加热时,先将导管移出水面,然后熄灭酒精灯。
(2)过氧化氢制氧气的实验步骤
①检查装置的气密性。
②向锥形瓶中加入二氧化锰固体。
③塞好带有分液漏斗(或长颈漏斗)和导管双孔塞。
④向分液漏斗(或长颈漏斗)中加人过氧化溶液。
⑤用排水集气法收集气体。
4、检验方法
将带火星的木条伸入集气瓶内,木条复燃,证明制取的气体是氧气。
5、验满方法
向上排空气法收集时,将带火星的木条放在集气瓶口,如果木条复燃,证明氧气已收集满;排水法收集时,当有大气泡从集气瓶口冒出时,表明已收集满。
6、注意事项
(1)高锰酸钾制氧气
①试管口要略向下倾斜(防止凝结在试管口的小水珠倒流人试管底部使试管破裂)
②加热时应先使试管均匀受热,再集中在药品部位加热
③排水法收集完氧气后,先撤导管后撤酒精灯(防止水槽中的水倒流,使试管破裂)
④用高锰酸钾制取氧气时,试管口放一小团棉花防止加热时高锰酸钾小颗粒进人导管
⑤铁架台铁夹要夹在试管的中上部(或距管口1/3处)
⑥盛氧气的集气瓶应盖上玻璃片,正放、因为氧气的密度大于空气的密度。
(2)过氧化氢制氧气
装置二使用了分液漏斗,可以利用活塞控制滴加液体的速率,从而控制反应速率。
装置三使用了长颈漏斗,要注意长颈漏斗的下端管口伸入液面以下,以防止产生的气体从长颈漏斗口逸出。
【拓展】气体收集装置
收集方法 装置
排水法
短进长出
向上排空气法(密度大于空气)
长进短出
向下排空气法(密度小于空气)
短进长出
*巩固练习
1.在进行实验室制取和收集的过程中,有关做法不正确的是( )。
A. 选择装置①或②作为的发生装置
B. 选择装置③或④作为的收集装置
C. 装置④要等到导管口气泡均匀连续冒出时再收集
D. 将装置①中的长颈漏斗改成分液漏斗,则下端管口必须插入液面以下
2.如图是实验室加热高锰酸钾制取氧气的装置图,下列有关实验操作的分析错误的是( )。
A.气密性检查——用手紧握试管,观察到水中导管口有气泡冒出,说明装置不漏气
B.试管口略向下倾斜——防止试管壁上的水流入试管底部,导致试管炸裂
C.加热——直接用酒精灯的火焰对准药品所在位置加热
D.停止加热——先把导管移出水面,再熄灭酒精灯
3.有关氧气的收集、检验、验满,下列叙述正确的是( )。
A.甲装置为向下排空气法,可用于收集氧气
B.利用乙装置收集氧气,气体从a通入
C.将燃着的木条伸入丙中,若木条熄灭表明该气体是氧气
D.将带火星的木条放置于丁装置d处检验氧气是否集满
4.为探究催化剂对双氧水()分解的催化效果,某研究小组做了如下实验。
实验一:图中的实验能否证明是双氧水分解反应的催化剂?并说明理由:_______。
实验二:数据记录表
1%溶液/mL 50 50 50
加入的质量/g 0.1 0.2 0.4
测量40s末得到体积/mL
实验二:从表格的设计可以看出,该实验的目的是_____________。
5.如图所示为实验室中常见的气体制备和收集装置,结合所学化学知识回答下列问题。
(1)仪器①的名称:__________。
(2)实验室用氯酸钾制取氧气时,发生装置应选用_______(填编号,下同),收集氧气可用E装置的原因是____________,写出用氯酸钾制取氧气的化学方程式:__________。
(3)根据所学知识,装置A、B都可用来制取,其中B更具优势,其优点是____;若选用F装置收集,气体应从______(填“a”或“b”)端进入装置。
6.实验室制取氧气,提供了下列药品和常用装置,请按要求回答有关问题:
药品:①过氧化氢溶液 ②氯酸钾 ③二氧化锰
装置:
(1)装置中仪器a的名称为_______。
(2)若小明选择装置A和C来制取氧气,则他选择的药品应为_________(填序号)。
若用装置D收集氧气,则验满的操作方法为将带火星的木条伸到_________,观察木条是否复燃。
(3)某气体X可用D装置收集,若改用E装置收集,则气体X应从_______(填“b”或“c”)口通入。
答案以及解析
1.答案:D
解析:用过氧化氢制取氧气可选用装置①制取,用氯酸钾和二氧化锰制取氧气可用装置②制取,故A正确;因为氧气的密度比空气大,不易溶于水,可用向上排空气法和排水法收集,故B正确;用排水法收集气体时,防止收集的气体不纯,要等到导管口气泡均匀连续冒出时再收集,故C正确;分液漏斗带有活塞开关,可通过关闭活塞达到密闭状态,因此不需要插入液面以下,故D错误。
2.答案:C
3.答案:D
解析:氧气的密度比空气大,应用向上排空气法来收集,故A错误;氧气的密度比水小,利用乙装置收集氧气,气体从b通入,故B错误;氧气具有助燃性,用燃着的木条伸入丙中,若木条燃烧得更旺盛,表明该气体是氧气,故C错误;氧气的密度比空气大,用装置丁收集氧气时,氧气从长管进入,氧气具有助燃性,将带火星的木条放置于丁装置d处可检验氧气是否收集满,故D正确。
4.答案:不能;因为没有确认的质量和化学性质是否改变;探究用量的多少对分解的速率是否有影响
5.答案:(1)长颈漏斗 (2)C;氧气不易溶于水也不与水反应 ; (3)能控制反应速率;a
6.答案:(1)试管
(2)②③;集气瓶口
(3)b