氧气的实验室制法

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具有反应快，操作简便、便于收集等优点，但具有成本高，无法大量生产的缺点；工业生产则需考虑是否易得、价格是否便宜、成本是否低廉、能否大量生产以及对环境的影响等．

1．所用药品：常采用分解过氧化氢溶液或加热高锰酸钾的方法制取氧气．

说明：用过氧化氢溶液时要加少量二氧化锰作催化剂．

2．反应原理：

4．收集方法：排水法(因为O₂不易溶于水)或向上排空气法(因为O₂的密度比空气略大)．

5．操作步骤：以高锰酸钾制氧气为例．

组装仪器→检查装置的气密性→加入药品→加热试管→收集气体→撤去导管→撤去酒精灯→拆除装置．

说明：若用过氧化氢溶液制氧气，则可省去加热和撤去酒精灯的步骤

6．检验：用带火星的木条放在集气瓶中，若复燃证明是氧气．验满时，将带火星的木条放在集气瓶口．

注意 仪器装置问题：

(1)试管内导气管不宜过长，以稍露出胶塞为宜，以便于试管内气体顺利排出．

(2)试管口应略向下倾斜，以防加热时药品中的水分受热汽化后，在试管口凝成水珠，倒流到试管被加热的部位而使试管炸裂．

(3)要先放好酒精灯，然后再考虑加热时试管应处的位置．若先把试管固定在铁架台上，如果发现酒精灯的位置不合适，再去调整试管的位置就浪费时间了．化学实验中，通常按“自下而上，从左到右”的顺序安装仪器．

(4)用铁夹夹持试管时，要用手捏住铁夹口，用右手旋动铁夹上的螺丝，这样，松紧容易控制，防止将试管夹碎或夹持不牢．

(5)铁夹应夹在距试管口1/3处，若夹在中部甚至靠近底部，易烧坏铁夹上的胶皮套；铁夹也不应距试管口太近，否则易使试管夹持不稳．

2．操作方法问题：

(1)往试管中装药之前，先要检验试管的气密性，待确认仪器完好无损、没有漏气现象时再装药品．

(2)用高锰酸钾制取氧气，应在试管口放一团棉花，防止加热时高锰酸钾迸溅的粉末进入导管和集气瓶．但棉花不要塞得太紧，加热时要注意防止棉花著火．

(3)给试管加热时，先移动酒精灯，使试管均匀受热(以防试管因局部骤然受热而发生炸裂)，然后用酒精灯火焰的外焰对准药品部位加热，并缓慢后移(防止生成的气体将药品吹散)．

(4)试管内的药品要斜铺于试管底部，加热时从靠近试管口的一端开始，待充分预热后，再将灯焰逐渐向试管底部移动，这样能使药品充分反应．

(5)若用排水法收集氧气，集气瓶内不要留有空气泡．集气瓶要直立水槽中，若倾斜，不能将瓶里的水全部排出．导管口位于集气瓶口处即可，如果伸入瓶内过长，集气瓶放入水中或取出导管时操作都不方便，且不易观察气泡产生．导管口刚有气泡冒出时不要收集，待气泡连续均匀冒出时，才是反应产生的氧气，可开始收集．

(6)收集完氧气后(指排水法)，先从水槽中移出导管，再熄灭酒精灯，以防在停止加热后，因试管内气体压强减小，水沿导管吸入试管中，使试管炸裂．

(7)用排空气法收集氧气时，瓶口应盖上玻璃片，导气管应插到接近集气瓶底部．这样，能将瓶内空气顺利排出，以利于氧气的收集．

(8)集满氧气的集气瓶，应正立在实验台上．氧气比空气重，瓶口朝上能更有效地防止氧气逸散．

例 下图为某同学在实验室用高锰酸钾受热制取氧气，并用甲、乙两种方法收集氧气的装置图．

(1)写出图中所标序号的仪器名称：
❶ ＿＿；
❷ ＿＿；
❸ ＿＿；
❹ ＿＿＿＿．

(2)指出图中错误❶ ＿＿；
❷ ＿＿；
❸ ＿＿；
❹ ＿＿．

(3)用乙法收集时，检验氧气是否充满集气瓶的方法是＿＿＿＿．

(4)有如下操作步骤：
❶ 将装置固定在铁架台上；
❷ 点燃酒精灯，给试管加热；
❸ 检验装置气密性；
❹ 把高锰酸钾装入试管，并用带导管的橡皮塞塞紧试管口；
❺ 验满；
❻ 用乙法收集氧气；
❼ 熄灭酒精灯．正确的操作顺序是＿＿＿＿．

(5)若用甲法收集氧气，结束时则应先＿＿，后＿＿，原因是＿＿＿＿．

(6)若要从反应后的剩余物中提取二氧化锰，其正确操作方法是：＿＿、＿＿、洗涤、干燥

【分析】 此题较全面地从原理、装置、操作、验满等方面考查了氧气的实验室制法．指出图中错误时要按照从上到下，从左到右的顺序逐项进行检查，才能不至于遗漏某项．从剩余物中提取MnO₂，由MnO₂难溶于水，K₂MnO₄溶于水联想到粗盐提纯实验．

答案 (1)
❶ 酒精灯；
❷ 试管；
❸ 铁架台；
❹ 集气瓶．

(2)
❶ 试管口没有略向下倾斜；
❷ 甲中导气管不应伸入试管内太长；
❸ 试管口没放一小团棉花；
❹ 乙中导气管不应伸入集气瓶内太浅．

(3)将带火星的木条放在集气瓶口，若复燃则已集满，反之则不满．

(4)❸ ❹ ❶ ❷ ❻ ❺ ❼ ．

(5)将导气管移出液面；熄灭酒精灯；防止因先停止加热，试管内温度降低，不再产生氧气，气压减小，水槽中的水在大气压的作用下沿导气管进入试管，使试管炸裂．

(6)溶解、过滤．