一、氧氣的化學(xué)制取方法

• 固體加熱法

1、高錳酸鉀加熱生成二氧化錳、錳酸鉀和氧氣

2、氯酸鉀在二氧化錳催化劑作用下加熱生成氯化鉀和氧氣

• 固+液體不加熱法：

  過(guò)氧化氫在二氧化錳的催化下生成水、氧氣

二、高錳酸鉀加熱制取氧氣實(shí)驗(yàn)

2.1、實(shí)驗(yàn)儀器

反應(yīng)裝置：鐵架臺(tái)、酒精燈、試管、橡皮塞、橡膠管

收集裝置：水槽、集氣瓶、導(dǎo)管

藥品：高錳酸鉀

說(shuō)明：高錳酸鉀：紫黑色、細(xì)長(zhǎng)的棱形結(jié)晶或顆粒狀固體，易溶于水形成紫紅色的高錳酸鉀溶液。

2.2、實(shí)驗(yàn)原理

高錳酸鉀在加熱的條件下，分解生成二氧化錳、錳酸鉀、氧氣。

二氧化錳：黑色粉末，難溶于水，可用于化學(xué)反應(yīng)的催化劑。

錳酸鉀：墨綠色或灰黑色固體，溶于水。

2.3、實(shí)驗(yàn)步驟

2.3.1、組裝設(shè)備

組裝好設(shè)備:按自下往上，從左向右的順序進(jìn)行組裝。先放鐵架臺(tái)→放酒精燈→安裝試管→安裝導(dǎo)管→放入水槽。

注意事項(xiàng):

• 酒精燈與試管底部之間的距離，要用外焰加熱；
• 試管口要略向下傾斜，防止加熱時(shí)，試管口處冷凝水回流到試管底部，造成試管炸裂；
• 夾子夾在試管的中上部，離試管口約1/3處。

2.3.2、氣密性檢驗(yàn)（熱脹冷縮法或微熱法）

組裝好設(shè)備如圖，要構(gòu)成密閉系統(tǒng)，導(dǎo)管一端放入燒杯液面以下，試管塞要塞緊，然后用手捂住試管，觀察燒杯中試管口處有氣泡冒出，松開手，水會(huì)倒流到導(dǎo)管末端，形成一段水柱，說(shuō)明氣密性良好。

2.3.3、放入藥品

用藥匙從藥瓶中取出高錳酸鉀固體粉末，并緩慢伸入試管，將樣品放入試管底部，且藥品要均勻鋪設(shè)在試管底部，在試管口附近放一蓬松的棉花，再塞緊試管塞。

將集氣瓶裝滿水（集氣瓶中不能有氣泡），用玻璃片蓋住瓶口，然后倒立放到水槽中，集氣瓶口一定要放入液面以下后，才可以拿掉玻璃片。

• 試管口放蓬松的棉花的目的：

  防止加熱時(shí)高錳酸鉀粉末飛濺進(jìn)入導(dǎo)管，堵塞導(dǎo)管影響氣體導(dǎo)出，

  注意

  棉花一定要彭松，便于氣體導(dǎo)出。
• 伸入試管的導(dǎo)管不能太長(zhǎng)，略伸入導(dǎo)管內(nèi)即可，導(dǎo)管伸入太長(zhǎng)不利于氣體的導(dǎo)出。

2.3.4、加熱

點(diǎn)燃酒精燈，在試管的底部和中部之間來(lái)回加熱4~5次進(jìn)行預(yù)熱，然后再用外焰集中對(duì)固體進(jìn)行加熱。

2.3.5、收集氣體

待導(dǎo)管口的氣泡連續(xù)、均勻冒出時(shí)，將導(dǎo)管口伸入盛滿水的集氣瓶中，當(dāng)看到有氣泡從集氣瓶口外沿冒出，證明收集滿，在水中用毛玻璃片蓋住集氣瓶口，并移出水面。正放在桌面上。

注意事項(xiàng)

• 收集密度比空氣大的氣體后，要正放在桌面上；
• 收集密度比空氣小的氣體后，要倒立放在桌面上；

問(wèn)題：為什么剛開始冒出的氣泡不能收集？

答：因?qū)嶒?yàn)設(shè)備中存在空氣，剛開始冒出的氣泡里是氧氣與空氣的混合氣體，如果收集起來(lái)，得到的氧氣不純凈。

收集滿氣體后，集氣瓶要正放在桌面上。

向上排空氣法：

將集氣瓶口正放在桌面上，導(dǎo)管伸到靠近集氣瓶底的地方，毛玻璃片蓋在集氣瓶口，留出一部分讓氣體排出。收集滿氣體后，用毛玻璃片將集氣瓶口蓋嚴(yán)。正放在桌面上。

2.3.6、反應(yīng)完成后，先移走導(dǎo)管，再停止加熱。

為什么先移走導(dǎo)管，再熄滅酒精燈？

答：如果先移走酒精燈，導(dǎo)管會(huì)變冷，導(dǎo)管的氣壓降低，燒杯中的水會(huì)順著導(dǎo)管倒吸到試管中，導(dǎo)致試管炸裂。

2.3.7、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：試管中固體減少，紫色固體逐漸變成黑色（黑色物質(zhì)為二氧化錳與錳酸鉀）；導(dǎo)管口有氣泡冒出

2.3.8、檢驗(yàn)氧氣是否收集滿

用帶火星的木條放到集氣瓶口，帶火星的木條復(fù)燃，說(shuō)明氧氣已收集滿。

三、氯酸鉀加熱制取氧氣實(shí)驗(yàn)

3.1、實(shí)驗(yàn)儀器

反應(yīng)裝置：鐵架臺(tái)、酒精燈、試管、橡皮塞、橡膠管

收集裝置：水槽、集氣瓶、導(dǎo)管

藥品：氯酸鉀與二氧化錳（催化劑）

氯酸鉀：白色粉末狀固體、有毒、溶于水。

二氧化錳：黑色粉末狀固體，難溶于水。

注意：①氯酸鉀與二氧化錳按一定比例均勻混合，混合后在放入試管中加熱，不同的混合比例，產(chǎn)生的反應(yīng)速率不同。

②二氧化錳為催化劑：在本實(shí)驗(yàn)可以加速反應(yīng)速度，反應(yīng)前后催化劑的種類、化學(xué)性質(zhì)、質(zhì)量都不發(fā)生改變，催化劑可以重復(fù)使用。

3.2、實(shí)驗(yàn)步驟與加熱高錳酸鉀制取氧氣相同

連接裝置→檢查氣密性→加入藥品→加熱→收集氣體→檢驗(yàn)氣體是否收集滿→移走導(dǎo)管→熄滅酒精燈。