《氧氣的制備與性質(zhì)》實驗報告

1、氧氣的制備與性質(zhì)實驗報告1、 實驗?zāi)康呐c要求1. 掌握實驗室制備氧氣與氧氣性質(zhì)實驗的操作；2. 初步學(xué)會本實驗的演示教學(xué)方法。2、 實驗原理1 .過氧化氫法：2Hq一八2HbO+OT2 .高鎰酸鉀法：2KMnQKMnO+MnO+Q3 .氧氣的性質(zhì)：(1) 物理性質(zhì)：在通常狀況下，O為無色無味的氣體。在標準狀況下，Q的密度(1.429g/L)比空氣的平均密度(1.293g/L)大。不易溶于水(每升水溶解Q約30mL所以，氧氣采用排水法收集。(2) 化學(xué)性質(zhì)：氧氣的化學(xué)性質(zhì)很活潑。它不僅可以助燃，而且在點燃或高溫條件下可以和大多數(shù)金屬、非金屬發(fā)生反應(yīng)，放出大M熱。本次實驗主要通過觀察金屬Fe、非金

2、屬CS、以及石蠟在Q中燃燒的實驗現(xiàn)象及反應(yīng)產(chǎn)物來驗證Q支持燃燒的化學(xué)性質(zhì)。3、 儀器、材料與藥品硬質(zhì)大試管、抽濾瓶、分液漏斗、玻璃彎管、酒精燈、火柴、水槽、集氣瓶、毛玻璃片、橡皮軟管、鐵架臺、玻璃棒、藥匙、脫脂棉、托盤天平、燃燒匙、大燒杯、坩堝鉗、細砂、試管及試管架；MnOKMnQ30%硫黃、木炭、鐵絲、蠟燭、澄清石灰水。4、 實驗步驟1. 氧氣的制備與收集(1)過氧化氫分解制備法安裝實驗裝置如圖:實驗步驟：a、檢查裝置氣性;b、在蒸儲燒瓶中加入0.5-1.5gMnO2,用帶有分液漏斗的塞子塞住燒瓶，分液漏斗中加入HQ（與水各20mL稀釋為質(zhì)M分數(shù)15%;c、用排水法收集（氧氣不溶于水）。反應(yīng)

3、開始后，待氣泡快速、均勻冒出時開始收集，此時管中空氣已排盡，當集氣瓶冒出第一個大氣泡時，表示已集滿，這時用毛玻璃片蓋住瓶口，移除水面，如此連續(xù)收集四瓶。 實驗現(xiàn)象描述：a、打開分液漏斗的活塞后，可以觀察到有氣泡迅速冒出；b、同時觀察到蒸儲燒瓶中出現(xiàn)煙霧。 現(xiàn)象分析：a、過氧化氫與滴入蒸儲燒瓶中與二氧化鎰（催化劑）接觸，迅速分解產(chǎn)生大M氧氣和水蒸氣形成了霧，從而看到水槽中氣泡迅速冒出;b、蒸儲燒瓶中產(chǎn)生了大M氣體，二氧化鎰固體顆粒被氣流沖起形成煙。從漏斗排出, 關(guān)鍵技術(shù)：a、控制好滴加過氧化氫的速率；b、過氧化氫用前要用蒸儲水稀釋至15%fc右。c、漏斗口一定要保持在液面以下，以免氣體影響實驗的

4、進行。 安全性分析：a、溶液中過氧化氫過少，反應(yīng)太慢，過多則因反應(yīng)劇烈而引起噴發(fā)事故；b、過氧化氫制氧氣不用加熱，常溫下即可反應(yīng)；c、反應(yīng)后的產(chǎn)物是氧氣和水，不會污染環(huán)境，是一種比較綠色的制備氧氣的化學(xué)方法；d、30洌HQ對皮膚有強烈的腐蝕作用，操作時應(yīng)戴上防護手套。（2）KMn加口熱分解制備法安裝實驗裝置如圖實驗步驟：r依杏裝於”.密;性，b、取10克KMnQ口入硬質(zhì)試管中，管口放脫脂棉，塞進單孔塞；c、點燃酒精燈后，先預(yù)熱試管，然后集中在試管的中下部加熱；d、用排水法或向上排空氣法收集（氧氣比空氣密度大）；e、排空法需用帶火星的木條驗證氧氣是否已經(jīng)集滿，若木條復(fù)燃，則集滿，否則需要繼續(xù)收集

5、。實驗現(xiàn)象描述：a、觀察到KMn破粒在加熱時有強烈的迸裂；b、伴隨有少M煙產(chǎn)生。關(guān)鍵技術(shù)：a、在加熱時，顆粒容易迸裂而從導(dǎo)氣管沖進水槽，或致導(dǎo)氣管堵塞，因此要在試管口放一團脫脂棉；b、加熱KMnQ寸，緩緩向后移動酒精燈，保證高鎰酸鉀能夠充分反應(yīng)，增加氧氣產(chǎn)c、將導(dǎo)氣管伸至集氣瓶底部，盡M排盡空氣。安全性分析：a、用圖鎰酸鉀分解制氧氣的優(yōu)點是不用催化劑，熱分解的溫度要比氯酸鉀法低；b、加熱時應(yīng)將試管向下傾斜。以上步驟可以記為：查一裝一定一點一收一離一熄（茶莊定點收利息）查-檢查裝置的氣密性裝-裝藥品定-把試管固定到鐵架臺上點-點燃酒精燈加熱（先預(yù)熱，注意：一律先讓試管均勻受熱，否則會因冷熱不均炸

6、裂試管）收-收集氣體（可以使用排水法、向上排空氣法）離-把導(dǎo)管從水槽中取出（如果使用向上排空氣法，此步驟基本不需要，但是最好先取出導(dǎo)管在蓋上玻片）熄-熄滅酒精燈2.02的性質(zhì)硫在氧氣中的燃燒：S+0點燃SQ 實驗步驟：取一潔凈的燃燒匙，放入少M硫磺粉，酒精廠I燈上加熱至燃燒，然后將燃著的硫匙緩緩伸進有02的集氣瓶韻中。實驗現(xiàn)象：a、硫磺粉在酒精燈上加熱至燃燒時，在黑色背景下看到：發(fā)出微弱的淡藍色火焰；b、硫匙緩緩伸進有02的集氣瓶中可以觀察到這時火焰顏色為明亮的藍紫色，并伴有刺激性氣體生成。有冷水的大燒杯中。注意事項：a、為避免污染空氣，將燃燒匙取出后及時淬入盛b、燃燒物定要放于集氣瓶中央，切

7、勿靠近瓶壁,以防集氣瓶炸裂。(2)炭在02中的燃燒：C+0點燃C0實驗步驟：a、用地蝸鉗夾取一小段木炭，在酒精燈上燒至紅熱；b、緩慢將木炭伸進02瓶中，觀察實驗現(xiàn)象；c、給此集氣瓶中倒入少M澄清石灰水，振蕩，觀察實驗現(xiàn)象。C0+Ca(0H)=CaC0+H0實驗現(xiàn)象：a、木炭伸進02瓶中實驗現(xiàn)象為：木炭燃燒的更劇烈，并發(fā)出白光，并伴有少M煙產(chǎn)生。b倒入少M澄清石灰水，振蕩后的實驗現(xiàn)象為：石灰水變混濁。注意事項：燃燒物定要放于集氣瓶中央，切勿靠近瓶壁，以防集氣瓶炸裂。(3)鐵在02中的燃燒：3Fe+20點燃FeC4裝置同上實驗步驟：a、取一條細鐵絲，砂紙擦亮后將鐵絲纏繞于火柴棍上，充分利用火柴燃燒

8、的熱M將鐵燒至紅熱;b、點燃火柴，用地蝸鉗夾住火柴一端，燒至火焰將盡時，豎宜將其伸入到鋪有一層細沙的02集氣瓶中，觀察實驗現(xiàn)象。實驗現(xiàn)象:a、空氣中只能看到鐵絲被燒紅，火柴燃盡；b、看到鐵絲在氧氣中燃燒，火星四射，并伴有少許煙產(chǎn)生，瓶壁可觀察到有黑色的熔融物。注意事項：a、燃燒物定要放于集氣瓶中央，切勿靠近瓶壁，以防集氣瓶炸裂;b、集氣瓶底一定要鋪細砂，而不能用水代替。因熔鐵落入水中，導(dǎo)熱不良，高溫的熔融物會使集氣瓶底炸裂。鐵在空氣中不能劇烈反應(yīng)，在氧氣中能夠反應(yīng)強烈。( 4) 蠟燭在氧氣中的燃燒：CO+Ca(OH)=CaCO+HO 實驗步驟：a用小刀截取4cm左右長蠟燭一段，放入燃燒匙，點燃

9、后伸入用排空氣法收集的氧氣瓶中，觀察蠟燭燃燒的實驗現(xiàn)象；b、向集氣瓶中注入少M石灰水，振蕩，觀察實驗現(xiàn)象。 實驗現(xiàn)象：a、蠟燭在氧氣中燃燒時火焰更加亮白；b、瓶壁上有水珠出現(xiàn)；c、振蕩后集氣瓶中出現(xiàn)混濁。蠟燭是有機物，含有C、H元素，與氧氣反應(yīng)生成CC和HO,CO能使澄清石灰水便混濁。 注意事項：a、為了鑒定水的生成，此瓶氧氣必須是用排空氣法收集；b、燃燒物定要放于集氣瓶中央，切勿靠近瓶壁，以防集氣瓶炸裂。5、 討論與研究1、 過氧化氫是液態(tài)，只需加入催化劑二氧化錳就可以反應(yīng)，不需要加熱，而且可以根據(jù)需要隨開隨停，并可以通過過氧化氫溶液的滴加速度來控制反應(yīng)的速度和通過燒瓶內(nèi)氣體的冒出速度來判斷

10、反應(yīng)速度，產(chǎn)物是水沒有污染。2、 加熱高錳酸鉀制氧氣的優(yōu)點：能產(chǎn)生較為穩(wěn)定的氣流，反應(yīng)速率適中，危險小。KMnQ口熱的溫度高于200C,便有。產(chǎn)生。缺點：原料價格高，氧元素利用率低，反應(yīng)裝置復(fù)雜，操作不當容易引起試管炸裂，固體廢棄物對環(huán)境有負面影響。3、 在演示教學(xué)中我認為要做到以下幾點：(1).搭裝置的方向要為學(xué)生服務(wù)，并且藥品標簽要面朝學(xué)生。(2).在實驗過程中，藥品的放置可離操作者更近，燈具放置較遠。(3).做實驗時老師離反應(yīng)中心應(yīng)有一段距離，例如鐵絲在氧氣中燃燒，火星四射，老師不應(yīng)該太靠近集氣瓶。(4).在整個實驗過程中，裝置和樣品的擺放有有序美觀，教師的操作要盡量簡潔大方。(5).在氧氣的性質(zhì)驗證實驗中，盡可能不要動收集好的集氣瓶,以免影響實驗效果。6、 參考文獻1 柴文鋒.氧氣的制法相關(guān)知識問答J.中學(xué)理科：初中數(shù)理化，2003年，7