一、氧气的制法(一)

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1、【实验目的】1.使学生初步理解催化作用和催化剂的概念；2.使学生掌握排水法收集氧气的操作方法。【实验原理】1.制取原理氯酸钾在以二氧化锰作催化剂的条件下，可在300℃左右受热分解产生氧气。反应的化学方程式为：一、氧气的制法(一)2KClO32KCl+3O2↑MnO2△实验室中还可以用加热高锰酸钾的方法来制取氧气。反应的化学方程式为：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑△实验室中也可以用二氧化锰作催化剂来分解过氧化氢的方法制取氧气。反应的化学方程式为：2H2O22H2O+O2↑MnO2

2、后两种制取法见二、三。2.催化原理关于二氧化锰在氯酸钾的分解反应中的催化原理(机理)，到目前为止还没有肯定的解释。有的文献认为中间产物是七氧化二锰：2KClO3+4MnO22KCl+2Mn2O7△2Mn2O74MnO2+3O2↑△总的化学方程式为：2KClO3+（4MnO2）2KCl+3O2↑+（4MnO2）△也有的文献鉴于制得的氧气里有氯气的气味，生成的氯化钾常带有紫红色，认为反应过程如下：2KClO3+2MnO22KMnO4+Cl2↑+O2↑2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑K

3、2MnO4+Cl22KCl+MnO2+3O2△△△总的化学方程式为：2KClO3+（2MnO2）2KCl+3O2↑+（2MnO2）△3.净化原理由于在氯酸钾分解反应中有可能有氯气产生，因此应对反应生成的氧气进行净化。根据氧气和氯气的性质，可将混合气体通入盛碱液的洗气瓶中，再经过干燥后可得到纯净的氧气。4.干燥原理氧气属中性气体，可用各种干燥剂进行干燥。5.检验原理由于氧气有助燃作用，因此可用带火星的木条伸入集气瓶中(或瓶口)，若木条复燃，则证明集气瓶中的气体为氧气。6.收集原理(1)

4、根据氧气的密度比空气的大，可选用向上排空气法收集。(2)根据氧气不易溶于水的性质，可采用排水法收集。【实验装置】图6-10实验室制取氧气【实验步骤】1.检验装置的气密性。把氯酸钾和二氧化锰按质量比为3∶1的比例混合均匀，装入试管中。3.用带有导管的胶塞塞紧管口，预热试管，然后在试管底部的药品部位集中加热。4.用排水法收集氧气。【注意事项及成败关键】应使用洁净的硬质大试管盛装药品,铁夹应夹在距管口1/3处，且试管口应略低于试管底部。2.玻璃导管末端(伸入试管那端)应伸出胶塞0.5cm左右，以

5、使气体顺利排出。3.所用氯酸钾和二氧化锰的质量比应为3∶1，且二者必须是纯净的，不能混有草木屑、纸屑等可燃物或其它还原性物质,以免发生爆炸。若使用纯度不高或混入杂质的二氧化锰或氯酸钾时，应对二者分别进行处理：对二氧化锰可将其放在坩埚内灼烧至无火星、无白烟为止，以除去水分和易燃性杂质；对氯酸钾，应使用重结晶的方法将其提纯。4.将块状氯酸钾弄细时，千万不要敲砸，也不能研磨，应小心将其压碎，以免发生爆炸。5.应将氯酸钾和二氧化锰分别处理成细末后再混合均匀，用纸槽送入试管中，并平铺在试管底部。不要不混匀

6、就加入试管中。6.应检查装置的气密性。7.应将集气瓶灌满水后，倒立在水槽中，集气瓶中不能有气泡，否则导致气体不纯。8.若要连续收集多瓶氧气，则应将多个集气瓶都灌满水，倒放在水槽中，这样便于集气操作。9.水槽中的水不要加得太多，否则会使水溢出水槽，也易使集气瓶翻转。10.加热时，要先进行预热，然后从药品前部向试管底部逐渐移动加热，使药品反应完全。11.实验时，应等气泡连续放出时，再收集氧气，不要在刚有气泡放出时就收集，因为此时试管中和导管里的空气还没排尽，氧气是不纯的。12.收集气体时要

7、使集气瓶保持直立，待从瓶口处有一大气泡冒出时，说明集气瓶中已集满氧气。此时应在水下盖上玻璃片，迅速将集气瓶拿出水面，并将其正立放置，备用。然后再继续收集下一瓶。实验完毕，应先将导管从水槽中取出(或拔下带导管的胶塞)，然后再撤去酒精灯，顺序不能颠倒，否则易引起倒吸，使试管炸裂。14.用此法制得的氧气中常常带有刺激性气味和混有白烟。这是由于反应过程中有少量的氯气和氯酸钾分解生成的氯化钾固体小颗粒分散于氧气中所致。为得到较纯的氧气，可将产生的气体通过盛有氢氧化钠溶液的洗气瓶，然后再用集气瓶收集。15

8、.如实验室中无二氧化锰，可用氯化铜、三氧化二铁等代替二氧化锰作氯酸钾分解反应的催化剂。【实验目的】掌握用高锰酸钾制取氧气的方法。【实验原理】将高锰酸钾加热到200℃时，就分解产生氧气：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑△这一方法的缺点是，高锰酸钾中所含的化合态氧在分解时不能全部转化为游离态氧。但由于高锰酸钾价廉，且不需加催化剂，制得的氧气中不含有氯气，因此用高锰酸钾制取氧气也是常用的方法之一。二、氧气的制法(二)【实验装置】图6-11实验室制取氧气【实验步