氧气的制取方法

氧气的制取方法 城阳第五中学 赵倩 指导教师 陈萍 氧气的制取方法 氧气的制取常分为实验制法和工业制法 实际就是化学反应方法和物理反应 方法 根据其反应所需要的条件 通过一系列的过程 最终制得氧气 现将化学反 应和物理反应制取氧气概括如下 一 化学反应制取氧气 1 氯酸钾加热制取氧气 将少量的白色氯酸钾装入试管 然后加热到 356 让它熔化 继续加热到 400 时 氯酸钾缓缓放出气泡 用带有火星的木条检验 发现正是氧气 但分解反应受加热 的条件的限制 氯酸钾制取氧气时 试管要干燥 内部不能有有机物和可燃物 否则会爆炸 试管受热要均匀 试管夹夹住试管口 1 3 处 导管不要深入太长 最后先撤导 管在撤酒精灯 化学方程式 2KClO3 2KCl 3O2 加热 文字表达式 氯酸钾 氯化钾 氧气 2 用二氧化锰加热制取氧气 将黑色的二氧化锰加入试管中 然后用酒精灯加热 在加热的过程中 用带有 火星的木条给予检验 并未发现木条复燃 说明没有氧气放出 改用喷灯 加热至 535 时又继续用带有火星的木条检验 发现木条复燃 证明此温度下 二氧化锰分 解放出氧气 3 用氯酸钾与二氧化锰混合加热制取氧气 用氯酸钾与二氧化锰制取氧气 根据一定的比例配合均匀 加入试管中加热 发 现只需稍稍加热就会有氧气放出 不像上述单纯的氯酸钾与二氧化锰需要高温 这 里的二氧化锰起催化 二氧化锰 作用 即催化剂 从而用文字表达式为 氯酸钾 氯化钾 氧气 加热 4 用高锰酸钾制取氧气 将紫红色的高锰酸钾装入试管 稍稍加热就会有氧气放出 不需要催化剂 也 不需要高温 反应原理如下 2KMnO4 K2MnO4 MnO2 O2 5 用过氧化氢分解制取氧气 将无色无味的过氧化氢与二氧化锰混合 不需要加热或通电 自然会放出氧气 这里的二 二氧化锰 氧化锰作为催化剂 而不作反应物 用文字表达式如下 过氧化氢 水 氧气 此反应的反应物是水 水是极为普通的物质 不需要什么成本就可以得到 而 反应的条件是通电 此电并不是交流电 而是直流电 直流电价钱昂贵 制得的氧 气 相比之下很不划算 真是得不偿失 但作为一种反应 有着极其重要的价值 二 物理方法制取氧气 在工业 医疗 潜水等各项重要工作中 都需要大量氧气 而实验室制取氧 气是远远不够需求的 因此需要从空气中将氧气分离出来 怎样才能分离氧气 需 要什么条件呢 1 在 101kp 下 将空气降温 变成液态空气 此时水蒸气和二氧化碳气体已经 分离出去 2 由于液态氮气的沸点 196 比液态氧气的沸点 182 低 3 沸点低的液态氮先从空气中蒸发出来 剩下的是液态氧气 此方法制取氧 气 称为氧气的工业制法 综合上面的化学和物理反应制取氧气 必须熟练地掌握反应原理 反应条件 催化剂 加温 加热 高温 通电 点燃等 物质的状态 性质等 用化学 反应中的第 3 4 5 是实验室制取氧气最常用的方法 但必须靠实验的基本操作 和基本要领 而物理方法制取氧气 最常用的是分离液态空气 必须注意加压 降 温的条件 了解掌握氮气 氧气的沸点 总之 根据需要量的多少 合理选用制取方法 总结 1 利用固体加热制取氧气 试管口为什么要略向下倾斜 答 目的是防止加热时药品所含的水分变成水蒸汽 到试管口冷凝成水滴到流 使试管炸裂 3 实验前 为什么要先给试管预热 答 为了使试管底部均匀受热 防止破裂 4 伸入试管中的导气管为什么刚刚露出橡皮塞即可呢 答 导气管赤长 不利于气体导出 5 加热高锰酸钾制取氧气 试管口为什么要放一团棉花 答 防止加热时 高锰酸钾颗粒随气流进入导气管 6 加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制氧气 试管口为何不放一团棉花 答 氯酸钾是一种强氧化剂 加热时不能混入易燃物质 否则会引起爆炸 7 用排水法收集氧气刚开始出现气泡时 为什么不能立即收集 答 刚开始出现的气泡中 混有空气 此时氧气不纯净 8 实验完毕为什么先把导气管从水槽中移出 然后熄灭酒精灯呢 答 如果先熄灭酒精灯 试管中的温度降低 压强减小 水沿着导气管进入试 管 使试管炸裂 9 检验氧气为什么用带火星的木条以及检验氧气时要伸入瓶内 验满时却放在 瓶口呢 答 氧气具有支持燃烧的化学性质 能使带火星的木条复燃 所以用带火星的 木条检验 检验氧气时伸入瓶内是因为集气瓶内不一定盛满氧气 验满时只有 放在瓶口 观察木条是否复燃才能确定是否收集满 10 如果用高锰酸钾和氯酸钾混合加热制氧气 能否加快氯酸钾的分解速率 答 能 高锰酸钾在加热过程中 分解后的产物中的二氧化锰 可以加为氯酸 钾分解的催化剂 11 用高锰酸钾和氯酸钾混合加热制氧气 高锰酸钾是催化剂吗 答 不是 催化剂包括三个条件 一变 二不变 即改变化学反应的速率 本 身的质量不变 化学性质不变 高锰酸钾化学性质发生改变 生成了新物质 因此它不是该反应的催化剂 只有高锰酸钾在较低的温度下首先分解 生成的 二氧化锰起了催化作用 12 怎样记忆制取氧气七步骤 答 可以用要点记忆法 每项只记一个字 即查 检查装置的气密性 装 装 入药品