氧气的制备及性质.doc

实验室制取氧气及其性质实验姓名：张春艳 学号：41107099（2011级化学2班1实验小组，Email : 2318732533）一.实验目的 1.练习实验室制取氧气的方法，练习用排水取气法收集气体。2.通过实验，加深对氧气性质的认识。 二.实验原理2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2MnO22H2O2 2H2O+O21.物理性质：在通常状况下，O2为无色无味的气体。 在标准状况下，O2的密度(1.429g/L)比空气的平均密度(1.293g/L)大。不易溶于水(每升水溶解O230mL)。所以通常采用排水法收集氧气。2.化学性质：氧气的化学性质很活泼。它不仅可以助燃，而且在点燃或高温条件下可以和大多数金属、非金属发生反应，放出大量热。氧气能支持燃烧，所以物体在纯氧中燃烧非常剧烈，可以产生很高的温度。三.实验用品 大试管、试管夹、单孔橡皮塞、胶皮管、玻璃导管、集气瓶、水槽、铁架台(带铁夹)、酒精灯、玻璃片、坩埚钳(镊子)。高锰酸钾、过氧化氢、二氧化锰、木炭、澄清石灰水、硫粉、蜡烛、细铁丝、木条、棉花、火柴。 4. 实验步骤 1.用高锰酸钾制取氧气实验室制取氧气装置图 (1)用带有导管的橡皮塞塞紧试管，并检查装置是否漏气，不漏气的装置才能进行实验。拔开橡皮塞，在试管里放进约15克高锰酸钾。用一团棉花放在靠近试管口的地方，以防止加热时高锰酸钾粉末进入导管。然后把带有导管的塞子塞紧试管口。 (2)将5个集气瓶分别盛满水，并用玻璃片盖住瓶口。盖瓶口时，先盖住一小部分，随后推切动玻璃片把瓶口全部盖住(注意不要让瓶口水面处留有气泡)。然后把盛满水的瓶子连同玻璃片一起倒立在盛水的水槽内。 (3)给试管加热。先使酒精灯在试管下方来回移动，让试管均匀受热，然后对高锰酸钾所在的部位加热。导管口开始有气泡放出时，不宜立即收集，当气泡连续地并比较均匀地放出后，再把导管口伸入盛满水的集气瓶里。等瓶子里的水排完以后，在水面下用玻璃片盖住瓶口。小心地把瓶子移出水槽，正放在桌子上。用同样的方法再收集4瓶氧气(其中一瓶留有少量水)。 注意：停止加热时，先要把导管移出水面，然后再熄灭酒精灯仔细观察收集到的氧气的颜色。用此方法制取氧气的缺点是高锰酸钾的效率太低。2.用双氧水制取氧气首先准备5只集气瓶，装满水后用毛玻璃片横切瓶口，盖住以不留水泡为度(可将集气瓶倒置检验气密性)，然后依次倒置于水槽中。装置如上图，在吸滤瓶中装入0.5g MnO2，烧瓶上放一滴液漏斗，分液漏斗中装入20mlH2O2。反应时要注意滴加H2O2的速度，放的过慢，反应太慢；过快则因反应剧烈而引起爆炸事故。待出现连续气泡时，用排水法于集气瓶中收集氧气，如此连续收集5瓶，备用。用过氧化氢制取氧气的实验中，说在常温下，过氧化氢产生很少的氧气，不能使带火星的小木条燃烧，但加入催化剂后可迅速产生大量的氧气，该方法清洁无污染，产物是氧气和水，应推广使用。3.试验氧气的化学性质 (1)硫在氧气中的燃烧首先将燃烧池放在火焰上灼烧，至火焰颜色不变，然后用钥匙加少量硫至燃烧池中，在酒精灯上灼烧，直至硫融化并燃烧，然后将燃烧池缓缓放入集气瓶中，用玻璃片把集气瓶口塞上。观察现象。 (2)铁丝在氧气里燃烧 取几根纱窗细铁丝，擦去表面铁锈或油漆，拧成一束呈螺旋形绕在一根火柴上。点燃火柴，待火柴临近烧完时缓慢插入盛有氧气的集气瓶(集气瓶里装有少水)。观察铁丝在氧气中燃烧的现象。 (3)木炭在氧气里燃烧用坩埚钳夹取一小块木炭在酒精灯的火焰上烧到发红，插入盛有氧气的集气瓶(由瓶口向下缓慢插入)。观察木炭在氧气里燃烧的现象。燃烧停止后，取出坩埚钳，往集气瓶里加少量澄清石灰水，振荡。有什么现象发生？ (4)蜡烛在氧气中燃烧用坩埚钳夹住一段蜡烛，点燃，观察蜡烛在氧气中的燃烧的现象并做记录插入到盛有氧气的集气瓶内（由瓶口向下缓慢插入），观察蜡烛在氧气中的燃烧现象并作记录。燃烧停止后，取出坩埚钳，向集气瓶内加入少量澄清的石灰水，振荡，观察现象并记录。5、 实验记录 现象 结论硫在氧气中的燃烧硫在氧气中燃烧比在空气中剧烈，发出淡蓝色火焰，生成有刺激性气味的气体氧气有助燃作用，而且是一种氧化剂铁丝在氧气中的燃烧铁丝在氧气中燃烧，火星四溅，生成黑色物质氧气有助燃作用，而且是一种氧化剂木炭在氧气中的燃烧木炭在氧气中燃烧，发出明亮的光生成的气体能使澄清石灰水变浑浊氧气有助燃作用，而且是一种氧化剂蜡烛在氧气中的燃烧燃烧剧烈，发出白光，生成的气体能使澄清石灰水变浑浊氧气有助燃作用，而且是一种氧化剂六、实验应注意的事项1、学生实验若使用KClO3，一定要注意避免学生误将红磷当MnO2，否则会酿成强烈的爆炸事故，故本次实验取消了使用KClO3制取氧气。2、30%的H2O2对皮肤有强烈的腐蚀作用，操作时应戴上防护手套。H2O2在pH=4时最稳定。炭粉及尘埃都能使H2O2分解，在碱性溶液中分解最快。为防止H2O2分解，保存时可加入少量磷酸作为稳定剂，并贮存在不透明的塑料瓶中。使用时可加入