氧气的实验室制法实验报告.doc

氧气的制备与性质
一、实验原理

在通常情况下,O2为无色无味的气体。在标准情况下,O2比空气的密度大。不易溶于水(每升水溶解O2约30ml),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(如铁、镁)、非金属(木炭、硫、磷、和石蜡等)发生反应,放出大量的热。
2、制法
主要方法:(1)过氧化氢法:2H2O22H2O+O2↑
(2)高锰酸钾法:2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
(3)***酸钾法:2KClO32KCl+3O2↑
其他方法:(4)***法:2HgO2Hg+ O2↑(***蒸气有毒,不采用)
( 5)过氧化钠法:Na2O2+2H2O===4NaOH+ O2↑(原料昂贵一般不采用)
2 Na2O2+2CO2===2Na2CO3+ O2
二、实验操作过程与实验现象
1、O2的制取与收集
(1 )加热分解高锰酸钾
首先检查装置气密性。取3g KMnO4加入硬质大试管,
装置如上,管口放好脱脂棉,以防药品喷向试管口。再准
备6只集气瓶装满水后一毛玻璃片横切瓶口盖住,不留水
泡,然后倒置于水槽中。如图连接装置,点燃酒精灯后先
预热试管,后集中于试管中下部加热,待气泡快速均匀冒
出时开始收集,集气瓶口冒出第一个气泡时表示收集满,
以毛玻璃片盖住瓶口移出水面。连续收集完后,先移除导
管再熄灭酒精灯,以防倒吸。

(2)催化分解H2O2
如图连接实验装置, MnO2,瓶上
加分液漏斗,分液漏斗中装入稀释过的H2O2(30%H2O2与水的体积比为3:1),控制滴加速度,收集气体。
2、O2的性质
(1)硫在氧气中燃烧
取一只洁净的燃烧匙,放入黄豆粒大小的硫,酒精灯上加热至燃烧(此时发出微弱淡蓝色火焰),然后将燃烧匙慢慢深入盛满氧气的集气瓶,此时发出明亮蓝紫色火焰,并有刺激性气味的SO2生成。为防污染空气,燃烧匙取出后迅速淬入冷水。
(2)碳在氧气中燃烧
以坩埚钳夹取一小块木炭在酒精灯上烧至红热再缓慢深入盛满氧气的集气瓶,可观察到木炭剧烈燃烧并发出耀眼白光,往瓶中倒入澄清石灰水振荡,石灰水变浑浊。
(3)铁在氧气中燃烧
准备一根细铁丝,事先打磨干净,弯成螺旋状,用坩埚钳夹住在酒精中蘸一下,点燃迅速伸入盛满氧气的集气瓶(瓶底留一层水或加入一层沙),可看到铁丝剧烈燃烧,火星四溅并生成黑色熔融物Fe3O4。
(4)蜡烛在氧气中燃烧
取适宜大小的一节蜡烛点燃后伸入盛满氧气的集气瓶,蜡烛火焰更加白亮,然后向瓶中注入少量澄清石灰水振荡,石灰水变浑浊。
三、实验应注意的事项
1、KClO3、MnO2和KMnO4若含有可燃物,高温加热会出现事故,用前需检查。方法:取少量药品放入洁净试管中加热,若出现火星,则不纯净,可做处理。KClO3可通过纯结晶提纯,MnO2可灼烧。
2、使用KClO3应避免将红磷当做KClO3,以免引起爆炸事故。
3、30%H2O2对皮肤具有强烈腐蚀作用,操作时需带上防护手套。
4、做O2性质实验时应将燃烧物置于瓶中央,切勿靠近瓶壁以防集气瓶炸裂。
:将导管的一端浸入水中,用手紧握试管外壁,若水中导管口有气泡冒出,松开手后,导管口出现一段水柱,证明装置不漏气。