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氣體凈化實(shí)驗(yàn):氧氣的制備氣體凈化實(shí)驗(yàn):氧氣的制備一、氧氣的基本概念1.氧氣的化學(xué)式:O22.氧氣的物理性質(zhì):無(wú)色無(wú)味氣體,密度比空氣大3.氧氣的化學(xué)性質(zhì):氧化性、助燃性二、氧氣的制備原理1.分解過(guò)氧化氫溶液法:2H2O2→2H2O+O2↑2.加熱氯酸鉀法:2KClO3→2KCl+3O2↑3.加熱高錳酸鉀法:2KMnO4→K2MnO4+MnO2+O2↑三、實(shí)驗(yàn)器材與裝置1.實(shí)驗(yàn)室用具:酒精燈、試管、集氣瓶、水槽、導(dǎo)管、單孔塞、雙孔塞2.儀器設(shè)備:加熱設(shè)備(如酒精燈)、氣體收集裝置(如集氣瓶、水槽)四、實(shí)驗(yàn)步驟與操作要點(diǎn)1.檢查裝置氣密性:將導(dǎo)管一端浸入水中,用手緊握試管外壁,若導(dǎo)管口有氣泡冒出,說(shuō)明裝置氣密性良好。2.裝藥:將氯酸鉀或高錳酸鉀裝入試管,用單孔塞或雙孔塞塞緊。3.固定裝置:用鐵架臺(tái)固定酒精燈和試管,確保裝置穩(wěn)定。4.加熱:點(diǎn)燃酒精燈,給試管加熱。注意用外焰加熱,且不要將酒精燈焰心直接接觸到試管底部。5.收集氧氣:當(dāng)氧氣逸出時(shí),用集氣瓶收集??捎门潘ɑ蛳蛏吓趴諝夥ㄊ占?.驗(yàn)滿:將帶火星的木條放在集氣瓶口,若木條復(fù)燃,說(shuō)明氧氣已滿。7.熄滅酒精燈:實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,先將導(dǎo)管移出水面,再熄滅酒精燈,防止水倒吸入試管導(dǎo)致炸裂。五、安全注意事項(xiàng)1.操作過(guò)程中要佩戴好防護(hù)用品,如實(shí)驗(yàn)室外套、眼鏡、手套等。2.加熱時(shí)要注意火焰方向,防止燒傷。3.收集氧氣時(shí),避免將集氣瓶倒置,防止氧氣泄漏。4.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中禁止觸碰熱試管,以免燙傷。六、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與解釋1.分解過(guò)氧化氫溶液時(shí),加入二氧化錳作催化劑,可觀察到有氣泡產(chǎn)生,氣體逸出。2.加熱氯酸鉀時(shí),氯酸鉀分解生成氯化鉀和氧氣,觀察到固體逐漸變小,試管口有白煙產(chǎn)生。3.加熱高錳酸鉀時(shí),高錳酸鉀分解生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣,觀察到固體逐漸變黑,試管口有白煙產(chǎn)生。七、實(shí)驗(yàn)結(jié)論通過(guò)分解過(guò)氧化氫溶液、加熱氯酸鉀或加熱高錳酸鉀的方法,可以制得氧氣。八、思考與拓展1.探討不同制備氧氣方法的特點(diǎn)及優(yōu)缺點(diǎn)。2.研究催化劑在化學(xué)反應(yīng)中的作用。3.探索氧氣的助燃性質(zhì)及其在實(shí)際應(yīng)用中的價(jià)值。九、作業(yè)與練習(xí)1.總結(jié)實(shí)驗(yàn)室制備氧氣的原理、步驟及注意事項(xiàng)。2.分析不同氧氣制備方法的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及解釋。3.設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證氧氣的助燃性質(zhì)。習(xí)題及方法:習(xí)題1:氧氣的化學(xué)式是什么?答案:氧氣的化學(xué)式是O2。解題思路:這是一道基礎(chǔ)題,考察學(xué)生對(duì)氧氣化學(xué)式的掌握。直接回答氧氣化學(xué)式即可。習(xí)題2:氧氣的物理性質(zhì)有哪些?答案:氧氣是無(wú)色無(wú)味的氣體,密度比空氣大。解題思路:這是一道考察氧氣物理性質(zhì)的題目。根據(jù)知識(shí)點(diǎn),無(wú)色無(wú)味和密度比空氣大是氧氣的主要物理性質(zhì)。習(xí)題3:氧氣的化學(xué)性質(zhì)有哪些?答案:氧氣具有氧化性和助燃性。解題思路:這是一道考察氧氣化學(xué)性質(zhì)的題目。根據(jù)知識(shí)點(diǎn),氧化性和助燃性是氧氣的主要化學(xué)性質(zhì)。習(xí)題4:實(shí)驗(yàn)室制備氧氣通常采用哪些方法?答案:實(shí)驗(yàn)室制備氧氣通常采用分解過(guò)氧化氫溶液、加熱氯酸鉀和加熱高錳酸鉀等方法。解題思路:這是一道考察氧氣制備方法的題目。根據(jù)知識(shí)點(diǎn),列舉出常用的制備氧氣的方法即可。習(xí)題5:在實(shí)驗(yàn)室制備氧氣時(shí),為什么需要檢查裝置氣密性?答案:為了防止裝置漏氣,確保實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行。解題思路:這是一道考察實(shí)驗(yàn)操作原因的題目。根據(jù)知識(shí)點(diǎn),解釋檢查裝置氣密性的重要性。習(xí)題6:在實(shí)驗(yàn)室制備氧氣時(shí),如何正確加熱試管?答案:用外焰加熱,且不要將酒精燈焰心直接接觸到試管底部。解題思路:這是一道考察實(shí)驗(yàn)操作方法的題目。根據(jù)知識(shí)點(diǎn),描述正確加熱試管的方法。習(xí)題7:實(shí)驗(yàn)室制備氧氣時(shí),如何判斷氧氣是否收集滿?答案:將帶火星的木條放在集氣瓶口,若木條復(fù)燃,說(shuō)明氧氣已滿。解題思路:這是一道考察實(shí)驗(yàn)操作方法的題目。根據(jù)知識(shí)點(diǎn),描述判斷氧氣是否收集滿的方法。習(xí)題8:在實(shí)驗(yàn)室制備氧氣時(shí),為什么要在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后先將導(dǎo)管移出水面,再熄滅酒精燈?答案:防止水倒吸入試管導(dǎo)致炸裂。解題思路:這是一道考察實(shí)驗(yàn)操作原因的題目。根據(jù)知識(shí)點(diǎn),解釋先將導(dǎo)管移出水面再熄滅酒精燈的重要性。其他相關(guān)知識(shí)及習(xí)題:一、空氣中氧氣的含量1.空氣中氧氣的體積含量約為21%。2.氧氣在空氣中的比例對(duì)地球生物的生存至關(guān)重要。習(xí)題1:空氣中氧氣的體積含量是多少?答案:約為21%。解題思路:這是一道基礎(chǔ)題,考察學(xué)生對(duì)空氣成分中氧氣含量的掌握。直接回答氧氣在空氣中的體積含量即可。習(xí)題2:氧氣在空氣中的比例對(duì)地球生物的生存有什么重要性?答案:氧氣在空氣中的比例對(duì)地球生物的生存至關(guān)重要,因?yàn)樯镄枰鯕膺M(jìn)行呼吸作用。解題思路:這是一道應(yīng)用題,考察學(xué)生對(duì)氧氣在空氣中重要性的理解。根據(jù)知識(shí)點(diǎn),解釋氧氣在空氣中的比例對(duì)生物生存的重要性。二、氧氣的工業(yè)制法1.工業(yè)上常用分離液態(tài)空氣法來(lái)制取氧氣。2.液態(tài)空氣法利用液態(tài)氮和液態(tài)氧的沸點(diǎn)不同進(jìn)行分離。習(xí)題3:工業(yè)上常用什么方法來(lái)制取氧氣?答案:工業(yè)上常用分離液態(tài)空氣法來(lái)制取氧氣。解題思路:這是一道基礎(chǔ)題,考察學(xué)生對(duì)氧氣工業(yè)制法的掌握。直接回答氧氣工業(yè)制法的方法即可。習(xí)題4:液態(tài)空氣法是如何分離液態(tài)氮和液態(tài)氧的?答案:液態(tài)空氣法利用液態(tài)氮和液態(tài)氧的沸點(diǎn)不同進(jìn)行分離。解題思路:這是一道應(yīng)用題,考察學(xué)生對(duì)液態(tài)空氣法工作原理的理解。根據(jù)知識(shí)點(diǎn),解釋液態(tài)空氣法分離液態(tài)氮和液態(tài)氧的原理。三、氧氣的用途1.氧氣可用于醫(yī)療急救,供給呼吸。2.氧氣是工業(yè)生產(chǎn)中重要的原料,如鋼鐵制造、焊接等。習(xí)題5:氧氣在醫(yī)療急救中的主要用途是什么?答案:氧氣在醫(yī)療急救中的主要用途是供給呼吸。解題思路:這是一道應(yīng)用題,考察學(xué)生對(duì)氧氣在醫(yī)療急救中用途的理解。根據(jù)知識(shí)點(diǎn),解釋氧氣在醫(yī)療急救中的作用。習(xí)題6:氧氣在工業(yè)生產(chǎn)中的主要用途是什么?答案:氧氣在工業(yè)生產(chǎn)中的主要用途是作為重要的原料,如鋼鐵制造、焊接等。解題思路:這是一道應(yīng)用題,考察學(xué)生對(duì)氧氣在工業(yè)生產(chǎn)中用途的理解。根據(jù)知識(shí)點(diǎn),解釋氧氣在工業(yè)生產(chǎn)中的作用。四、氧氣的化學(xué)性質(zhì)1.氧氣具有氧化性,能與許多物質(zhì)發(fā)生氧化反應(yīng)。2.氧氣具有助燃性,能支持燃燒。習(xí)題7:氧氣具有哪些化學(xué)性質(zhì)?答案:氧氣具有氧化性和助燃性。解題思路:這是一道基礎(chǔ)題,考察學(xué)生對(duì)氧氣化學(xué)性質(zhì)的掌握。直接回答氧氣的化學(xué)性質(zhì)即可。習(xí)題8:氧氣能與哪些物質(zhì)發(fā)生氧化反應(yīng)?答案:氧氣能與許多物質(zhì)發(fā)生氧化反應(yīng)。解題思路:
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