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）、定（固