知識點(diǎn)五：氧氣的制法

1、 氧氣的實(shí)驗室制法

實(shí)驗室制取氧氣時(shí)，需要從藥品、反應原理、制取裝置、收集裝置、操作步驟、檢測方法等方面進(jìn)行考慮

(1) 藥品：過(guò)氧化氫、二氧化錳、高錳酸鉀、氯酸鈉

(2) 反應原理：

a.過(guò)氧化氫 二氧化錳 水+氧氣

b.高錳酸鉀 加熱 錳酸鉀+二氧化錳+氧氣

c.氯酸鉀 二氧化錳、加熱 氯化鉀+氧氣

(3)實(shí)驗裝置(發(fā)生裝置、收集裝置)

發(fā)生裝置的選擇依據：反應物、生成物的狀態(tài)及反應條件

收集裝置的選擇依據：氣體的水溶性、氣體的密度

a. 排水集氣法：適合難溶于水或不溶于水且不與水發(fā)生化學(xué)反應的氣體。此法收集的氣體較為純凈;當有氣泡從集氣瓶口邊緣冒出時(shí)，表明已收集滿(mǎn)。

b. 向上排空氣法：適合相同狀態(tài)下，密度比空氣大且不與空氣中任何成分反應的氣體。操作時(shí)應注意將導管口伸到接近集氣瓶瓶底處，便于將集氣瓶?jì)鹊目諝馀疟M。同時(shí)，應在集氣瓶的瓶口處蓋上玻璃片，以便穩定氣流。此法收集的氣體較為干燥，但純度較差，需要驗滿(mǎn)。

c. 向下排空氣法：適用于相同狀況下，密度比空氣小且不與空氣中的成分反應的氣體。操作時(shí)應注意將導管口伸到接近集氣瓶瓶底處，便于將集氣瓶?jì)鹊目諝馀疟M。同時(shí)，應在集氣瓶的瓶口處蓋上玻璃片，以便穩定氣流。此法收集的氣體較為干燥，但純度較差，需要驗滿(mǎn)。

(4)操作步驟：實(shí)驗室用的高錳酸鉀制取氧氣并用排水法收集，可概括為“查”、“裝”、“定”、“點(diǎn)”、“收”、“離”、“熄”。

檢查裝置的氣密性;

將藥品裝入試管，用帶導管的單橡皮塞塞進(jìn)試管;

將試管固定在鐵架臺上;

點(diǎn)燃酒精燈，先使試管均勻受熱后對準試管中的藥品部位加熱;

用排水法收集氧氣;

收集完畢，將導管撤離水槽;

熄滅酒精燈。

(5)檢驗方法：將帶火星的木條放在瓶口，如果木條復燃，說(shuō)明該瓶?jì)鹊臍怏w是氧氣。

(6)驗滿(mǎn)方法：

a.用向上排空氣法收集時(shí)，將帶火星的木條放在瓶口，如果木條復燃，說(shuō)明該瓶?jì)鹊难鯕庖褲M(mǎn);

b.用排水法收集時(shí)，當氣泡從瓶口冒出時(shí)，說(shuō)明該瓶?jì)鹊难鯕庖褲M(mǎn)。

(7)實(shí)驗中要注意以下幾點(diǎn)：

①試管口要略向下傾斜，防止藥品中水分受熱后變成水蒸氣，再冷凝成水珠倒流回試管底部，使試管炸裂。

②試管內導管稍微露出橡皮塞即可，便于排出氣體。

③藥品要平鋪在試管底部，均勻受熱。

④鐵夾要夾在離試管口約1/3處。

⑤要用酒精燈的燈焰對準藥品部位加熱;加熱時(shí)先將酒精燈在試管下方來(lái)回移動(dòng)，讓試管均勻受熱，然后對準藥品部位加熱。

⑥用排水集氣法集氣時(shí)，集氣瓶充滿(mǎn)水后倒放入水槽中，導管伸到瓶口處即可;用向上排空氣法集氣時(shí)，集氣瓶正放，導管口要接近集氣瓶底部。

⑦用排水法集氣時(shí)要注意當氣泡從導管口連續、均勻地放出時(shí)再收集，否則收集的氣體混有空氣。當集氣瓶口有氣泡冒出時(shí)，證明已滿(mǎn)。

⑧停止反應時(shí)，應先把導管從水槽里拿出，再熄滅酒精燈，防止水槽里的水倒流到試管，導致試管炸裂。

⑨收集滿(mǎn)氧氣的集氣瓶要正放，瓶口處蓋上玻璃片。

⑩用高錳酸鉀制氧氣時(shí)，試管口處應放一小團棉花，可以防止加熱時(shí)高錳酸鉀粉末進(jìn)入導管。

2、 氧氣的工業(yè)制法——分離液態(tài)空氣

在低溫條件下加壓，使空氣轉變?yōu)橐簯B(tài)空氣，然后蒸發(fā)。由于液態(tài)氮的沸點(diǎn)比液態(tài)氧底，因此氮氣首先從液態(tài)空氣中蒸發(fā)出來(lái)，剩下的主要就是液態(tài)氧。

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