氧氣的實(shí)驗(yàn)室制取及性質(zhì)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)報(bào)告

O的實(shí)驗(yàn)室制法及性質(zhì)驗(yàn)證2鬲國(guó)鵬409070122009級(jí)1班feilong@實(shí)驗(yàn)原理1.O的制取反應(yīng)：KMnO在加熱的條件下會(huì)分解產(chǎn)生O，并生成KMnO、MnO，反應(yīng)方程式如下4： 2242△2KMnO4 K2MnO4 +MnO2+O2KC1O3在加熱條件下并伴隨MnO2的可以分解生成KCl、02，反應(yīng)的方程式如下：2KC1OMnS^2KC1+ 30。3△2HO在MnO的催化作用下也可以生成H0和0，化學(xué)反應(yīng)方程式如下:222224)考慮到實(shí)驗(yàn)安全，本次實(shí)驗(yàn)只使用KMnO和HO分解制氧。2.O的收集方法 4 221)2排水法：排水法收集氣體，要求氣體不溶于水或難溶于水；2)排空氣法：排空氣法分為向上排空氣法和向下排空氣法，前者要求氣體的密度大于空氣平均密度，后者反之。①2H_O-4)考慮到實(shí)驗(yàn)安全，本次實(shí)驗(yàn)只使用KMnO和HO分解制氧。2.O的收集方法 4 221)2排水法：排水法收集氣體，要求氣體不溶于水或難溶于水；2)排空氣法：排空氣法分為向上排空氣法和向下排空氣法，前者要求氣體的密度大于空氣平均密度，后者反之。①3.O化學(xué)的性質(zhì)驗(yàn)證：20的物理性質(zhì)：0是空氣的組分之一，約占空氣組分20.95%,無(wú)色、無(wú)臭、無(wú)味。0比空氣重，在標(biāo)準(zhǔn)狀況(0°C和大氣壓強(qiáng)101325帕)下密度為1.429克/升，能溶于水，但溶解度很小。在壓強(qiáng)為101kPa時(shí)，0在約-180攝氏度時(shí)變?yōu)榈{(lán)色液體，在約-218攝氏度時(shí)變成雪花狀的淡2藍(lán)色固體?；磻?yīng)，而經(jīng)過(guò)反應(yīng)產(chǎn)生的化合物(有兩種元素構(gòu)成，且一種元素為氧0的化學(xué)性質(zhì)：0的化學(xué)性質(zhì)比較活潑。除了稀有氣體、活性小的金屬元素2如金、鉑、銀之2外，大部分的元素都能與氧起反應(yīng)，這些反應(yīng)稱為氧化反應(yīng)，而經(jīng)過(guò)反應(yīng)產(chǎn)生的化合物(有兩種元素構(gòu)成，且一種元素為氧元素)稱為氧化物。一般而言，非金屬氧化物的水溶液呈酸性，而堿金屬或堿土金屬氧化物則為堿性。此外，幾乎所有的有機(jī)化合物，可在氧3)化反應(yīng)，氧化還原23)化反應(yīng)，氧化還原2反應(yīng)2指發(fā)生電子轉(zhuǎn)移或偏移的2反應(yīng)。本實(shí)實(shí)驗(yàn)主要反應(yīng)產(chǎn)物金屬蟲(chóng)支嘯屬燒的化學(xué)性質(zhì)石②在中的燃燒實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程與實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象0的制備1)KMn0的分解反應(yīng)：連：4按裝置圖連接裝置；查：檢查裝置氣密性。雙手握住試管，觀察玻璃管內(nèi)水柱變化。是否會(huì)有氣泡產(chǎn)生，將手拿開(kāi)后，是否液面倒吸，高于水槽中的液面；裝：將藥品裝入試管，在試管口放一小團(tuán)棉花，裝好帶導(dǎo)管的軟木塞；定：將試管固定在鐵架臺(tái)，試管夾應(yīng)夾在試管中上部，試管口應(yīng)略向下傾斜；

占：占燃酒精燈，先來(lái)回移動(dòng)，使試管預(yù)熱，然后將火焰集中在藥品處加熱；收：采用排水法收集氧氣，理由氧氣不易溶于水。當(dāng)氣泡連續(xù)且均勻開(kāi)始收集；離：將導(dǎo)管移開(kāi)水槽；熄：熄滅酒精燈；2）HO的催化分解反應(yīng)：22照裝置圖連接實(shí)驗(yàn)裝置；檢查裝置的氣密性：關(guān)閉分液漏斗的活塞，用手捂住具支錐形瓶，觀察玻璃導(dǎo)氣管中的液面變化；采用排水法收集氧氣，當(dāng)氣泡連續(xù)且均勻開(kāi)始收集；氧氣基本不再產(chǎn)生時(shí)，先將導(dǎo)氣管移開(kāi)水槽，再逐步拆卸裝置。O性質(zhì)驗(yàn)證1）木2炭C在O中的燃燒：操作方法：2用坩堝鉗夾取一小塊木炭，用酒精燈加熱至紅熱狀態(tài)，將集氣瓶上的毛玻璃片移開(kāi)，用坩堝鉗夾著木炭緩慢放入，觀察現(xiàn)象；實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：木炭劇烈燃燒，發(fā)出白光，放出大量的熱，并產(chǎn)生使澄清石灰水變渾濁的氣體；③反應(yīng)方程式：CO22）鐵絲Fe在O中的燃燒：操作方法：2將細(xì)鐵絲纏繞在火柴棒上，用坩堝鉗夾著鐵絲另一端，用酒精燈占燃火柴，待火柴燃燒將盡，剩下紅熱的余燼，將紅熱的鐵絲緩慢放入底部有少量水或細(xì)砂的集氣瓶，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象；3Fe+2O3Fe+2O2厶點(diǎn)燃Fe3O3）硫磺S在O中的燃燒：操作方法：2用紙糙取少量硫磺放入燃燒匙，用酒精點(diǎn)燃，緩慢將燃燒匙放入氧氣的集氣瓶中，觀察現(xiàn)象，待反應(yīng)基本完成，取出燃燒匙迅速放入已準(zhǔn)備好的水中，并給集氣瓶中倒入少量水吸收產(chǎn)生的氣體；實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：硫磺在氧氣中劇烈燃燒，產(chǎn)生藍(lán)紫色火焰，放出大量熱，并生成有特殊刺激性氣味的氣體；反應(yīng)方程式：S+02點(diǎn)燃SO24） 石蠟在O中的燃燒：操作方法2：用坩堝鉗夾取一小段石蠟，用酒精燈點(diǎn)燃，緩慢放入氧氣的集氣瓶中，并在集氣瓶上方倒放一個(gè)干燥的燒杯，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象；實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：石蠟在氧氣中劇烈燃燒，發(fā)出蒼白的光，放出大量熱，并生成使澄清石灰水變渾濁的氣體，干燥的燒杯壁上有水珠生成；反應(yīng)方程式：石蠟+石蠟+O2點(diǎn)燃CO2+H2O三、實(shí)驗(yàn)應(yīng)注意的事項(xiàng)1?使用KMnO制氧氣時(shí)應(yīng)將試管口略向下傾斜，使氧氣更易排出；2?使用KMnO4制氧氣需在試管口放入適量脫脂棉，防止崩裂的KMnO進(jìn)入導(dǎo)氣管，造成堵4塞或者使水槽水變成紅色； 43?收集氧氣時(shí)必須等氣泡均勻再收集，避免氧氣不純影響性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的反應(yīng)；4?氧氣收集完成后，必須先移開(kāi)水槽中的導(dǎo)氣管再熄滅酒精燈，防止水槽中的水由導(dǎo)氣管倒流回炙熱的試管造成試管炸裂；5?做鐵絲燃燒的實(shí)驗(yàn)必須在集氣瓶底部鋪上少量細(xì)砂或倒入少量水，防止反應(yīng)生成的炙熱的黑色固體與集氣瓶接觸使集氣瓶炸裂。四、相關(guān)文獻(xiàn)與重點(diǎn)文獻(xiàn)綜述1、 用KMnO制O的優(yōu)點(diǎn)是不用催化劑，加熱分解的溫度要比KClO分解法低，操作方便、安全，適于學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)。但由于KMnO分解產(chǎn)生O沒(méi)有充分利用反應(yīng)物中的氧元素，故反應(yīng)物的利用率較低。另外4，KMnO在加2熱分解時(shí)，顆粒容易崩裂而從導(dǎo)氣管進(jìn)入水槽，或?qū)е聦?dǎo)氣管阻塞。故4反應(yīng)時(shí)在試管口放一團(tuán)脫脂棉即可。2、 HO制O不用加熱，常溫下即可反應(yīng)，另外，反應(yīng)后的產(chǎn)物除了O夕卜，其余都是H0,安全環(huán)保，產(chǎn)率較高。 23、 改進(jìn)后發(fā)2生裝置的優(yōu)點(diǎn)通過(guò)分液漏斗逐滴向錐形瓶中加入過(guò)氧化氫溶液可以很好地控制反應(yīng)速率，是氣體均勻產(chǎn)生，便于收集。可以方便的控制反應(yīng)進(jìn)程，隨時(shí)停止以節(jié)約藥品。五、參考文獻(xiàn)段玉峰.綜合訓(xùn)練與設(shè)計(jì)[M].2002年8月.北京：科學(xué)出版社,2001年.214-218.李明媚.對(duì)氧氣的性質(zhì)和制取實(shí)驗(yàn)的幾點(diǎn)思考[J].實(shí)驗(yàn)教