氧气制取知识点

课题 氧气的制取

一、 气体制取装置

1. 气体发生装置

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◆ ⏹ 加热固体制备气体的装置（见上图①） 装置气密性的检查方法：将导气管的出口浸没在水中，双手紧握试管。如果水中出现气泡，说明装置气密性良好。（原理：气体的热胀冷缩） 加热时的注意事项： 药品要斜铺在在试管底部，便于均匀受热。 试管内导管应稍露出胶塞即可。如果太长，不利于气体排出。 试管中，使试管炸裂。 选择装置时，要选择带有橡皮塞的弯管。 ⏹ 固液混合在常温下反应制备气体的装置（见上图②） 反应物和反应条件的特征：反应物中有固体和液体，反应不需要加热。 水。如果液面稳定后水面不下降，则表明装置气密性良好。 要根据实际情况选择(a)(b)(c)(d)四种装置。 装置(a)太方便。 装置(b) 装置(c)的特点：可以控制反应速率。 装置(d) 固体药品通过锥形瓶口加入，液体药品通过分液漏斗加入。

2.

⏹ 排水法收集气体的装置（见右图）

◆ 适用情况：收集的气体不溶或难溶于水，且不与水反应。

◆ 注意事项：

● 气体收集装置

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● 在气泡连续均匀放出之前，导气管管口不应伸入到集气瓶口。

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● 如果需要较干燥的气体，请不要使用排水法。 气体收集完毕后，要在水下把玻璃片盖在集气瓶口上，否则收集到的气体不纯。 收集完毕后，如果收集的气体的密度比空气大，集气瓶口应该朝上；如果收集的气体的

密度比空气小，集气瓶口应该朝下。

⏹ 向上排空气法收集气体的装置（见右图）

◆ 适用情况：气体密度大于空气（相对分子质量大于29），且不与空气中的成分反应。 ◆ 要求：导管伸入集气瓶底，以利于排净空气。

◆ 密度和空气接近的气体，不宜用排空气法收集。

◆ 暂存气体时，只需将集气瓶正放在桌面上，盖上毛玻璃片就可以了。

⏹ 向下排空气法收集气体的装置（见右图）

◆ 适用情况：气体密度小于空气（相对分子质量小于29），且不与空气中的成分反应。 ◆ 要求：导管伸入集气瓶底，以利于排净空气。

◆ 密度和空气接近的气体，不宜用排空气法收集。

◆ 暂存气体时，需要盖上毛玻璃片并将集气瓶倒放在桌面上。

● 导气管属于发生装置。把导气管画在收集装置中，是为了更好地说明问题。

二、 实验室制取氧气

1. 加热高锰酸钾制取氧气

● 反应原理：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑

● ● 收集装置：由于氧气不易溶于水，且不与水发生化学反应，体的装置。

由于氧气的密度比空气大，且不与空气中的成分发生化学反应，所以可以选择向上排空气法收集气体的装置。

● 步骤：

① 查：检查装置的气密性。

② 装：将高锰酸钾装入干燥的试管，并在试管口放一团棉花，并用带导管的橡皮塞塞紧试管。

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2. ③ 定：将试管固定在铁架台上。 ④ 点：点燃酒精灯，试管均匀受热后，就使酒精灯固定在试管底部加热。 ⑤ 收：根据所选的收集装置来确定气体的收集方法。 ⑥ 移：把导管移出水槽。 ⑦ 熄：熄灭酒精灯。 （用向上排空气法收集）将带火星的木条放在集气瓶口，如果带火星的木条复燃，说明氧气收集满了。 注意事项： ◆ 停止反应时，应先把导管从水槽中移出，再熄灭酒精灯，防止水槽中的水被倒吸入热的试管中，使试管炸裂。 ◆ 加热高锰酸钾时，试管口要放一团棉花，防止高锰酸钾被吹入导管，使导管堵塞。 ◆ 棉花不要离高锰酸钾太近，否则会导致发生装置爆炸。 分解过氧化氢溶液制取氧气

● 反应原理：2H2O22H2O+O2↑（催化剂可换成硫酸铜溶液）

● 发生装置：由于反应物是固体和液体，反应不需要加热，取气体的装置。

● 收集装置同上，验满和检验原理同上

● 不能用加热过氧化氢溶液的方法制取氧气！因为加热过氧化氢溶液时，过氧化氢分解产

生的氧气和水蒸气一起逸出，水蒸气的干扰会使带火星的木条不能复燃。

3. 加热氯酸钾制取氧气

● 反应原理：2KClO32KCl+3O2↑

● 发生装置和收集装置：和加热高锰酸钾制取氧气的装置相同。

● 验满和检验原理同上

三、 催化剂 在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有发生变化的物质叫做催化剂。催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用。

催化剂只能改变化学反应的速率，不能改变化学反应的产率。

催化剂在化学反应前后不改变，其反应过程中有可能改变。

不同的化学反应有不同的催化剂，同一化学反应也可能有几种催化剂。

生物体内的酶属于催化剂。

四、 氧气的工业制法 实验室制取氧气属于化学变化，工业制取氧气属于物理变化，这是二者的根本区别。 空气中约含21%的氧气，是制取氧气的廉价易得的原料。 第一种制法（分离液态空气法）：在低温、加压的条件下，气态空气变为液态。由于液态氮的沸点比液态氧的沸点低，在-196℃的情况下，液态氮蒸发，剩下的就是液态氧。通常我们把氧气贮存在蓝色的钢瓶里。

第二种制法：利用膜分离技术，在一定压力下，让空气通过具有富集氧气功能的薄膜，可得到含氧量较高的富氧空气。