题目内容

制取氧气

讨论:

(1)在图1和图2所示装置中,使用了哪些仪器?

(2)哪部分是气体发生装置,哪部分是气体收集装置?

(3)如何检查气体发生装置的气密性?

(4)为什么可以用排水法收集氧气?

实验:

(1)检查装置的气密性.如图3所示,用手紧握试管,观察水中的导管口有没有气泡冒出.如果有气泡冒出,说明装置不漏气(为什么?);如果没有气泡冒出,要仔细找原因,如是否应塞紧或更换橡胶塞,直至不漏气后才能进行实验.

(2)装置如图2所示,检查过气密性之后在试管中装入少量高锰酸钾,并在试管口放一团棉花,用带有导管的塞子塞紧管口.把试管口略向下倾斜固定在铁架台上.

(3)将两个集气瓶分别盛满水,并用玻璃片盖住瓶口.然后把盛满水的瓶子连同玻璃片一起倒立在盛水的水槽内.

(4)给试管加热.先使酒精灯火焰在试管下方来回移动,让试管均匀受热,然后对高锰酸钾所在的部位加热.

(5)导管口开始有气泡放出时,不宜立即收集(为什么?),当气泡连续地并比较均匀地放出时,再把导管口伸入盛满水的集气瓶里.等瓶子里的水排完以后,在水面下用玻璃片盖住瓶口.小心地把瓶子移出水槽,正放在桌子上.用同样的方法再收集一瓶氧气(瓶中留有少量水)

(6)停止加热时,先要把导管移出水面,然后再熄灭酒精灯.(如果先熄灭酒精灯,可能会造成什么后果?)

答案:略
解析:

制取氧气

(1)在图1和图2中所使用的仪器有:试管、酒精灯、铁架台、集气瓶、水槽、导气管等.

(2)图中左半部分是气体发生装置,右半部分是气体收集装置.

(3)将导管一端伸入水中,用手紧握试管,如果导管口有气泡冒出,说明装置不漏气(气体受热膨胀).夏季或室内温差较小时,还可用酒精灯稍稍加热.

(4)氧气不易溶于水,故可用排水法收集氧气.

实验室用高锰酸钾制取氧气的操作步骤:

①检查装置的气密性;②将药品装入试管,用带导管的单孔橡皮塞塞紧试管;③将试管固定在铁架台上;④点燃酒精灯,先使试管均匀受热后,对准试管中的药品部位加热;⑤用排水法收集氧气;⑥收集完毕,将导管撤离水槽;⑦熄灭酒精灯.

以上步骤可概括为“查”“装”“定”“点”“收”“离”“熄”7个字,可用语音记为:“茶庄定点收利息”.

检验方法:将带火星的木条伸入瓶中,如果木条复燃,说明瓶内气体是氧气.

验满方法:a.用向上排空气法收集时,将带火星的木条放在瓶口,如果木条复燃,说明瓶内氧气已满.b.用排水法收集时,当气泡从瓶口冒出时,说明该瓶内氧气已满.


练习册系列答案
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(2010?广安)某化学兴趣小组在化学实验室发现一瓶没有标签的淡黄色粉末,同学们对探究该粉末产生浓厚兴趣,并在老师的指导下进行探究活动.
【提出问题】这种淡黄色粉末是什么?有什么性质和用途?
【查阅资料】①硫是淡黄色粉末,不溶于水;
②过氧化钠(Na2O2)是淡黄色粉末,在常温下能与水反应生成碱和一种气体;在呼吸面具中和潜水艇里常用作供氧剂.
【提出猜想】淡黄色粉末可能是:a.硫; b.过氧化钠; c.硫和过氧化钠的混合物.
【实验探究一】过氧化钠与水反应的生成物是什么?
(1)取适量的该粉末于试管中,加入足量蒸馏水产生气泡,证明猜想
a
a
不成立;
(2)用带火星的木条伸入反应的试管中,木条复燃,说明产生
氧气
氧气

(3)充分反应后,试管中只得到无色溶液;向溶液中滴加
无色酚酞试液
无色酚酞试液
,观察到
酚酞试液体变红
酚酞试液体变红
,证明生成物中有NaOH;同时证明猜想
b
b
成立.
(4)写出过氧化钠与水反应的化学方程式:
2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2
2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2

【实践探究二】过氧化钠为什么能作供氧剂?大家讨论认为可能是CO2在常温下能与过氧
化钠反应有关,于是设计如图所示的装置继续实验探究.
实     验     操     作实 验 现 象
①将CO2从a口处通入装置内,再把带火星的木条放在装置b口处木条复燃
②取出充分反应后的固体生成物于试管中,往试管内滴加稀盐酸,将生成的气体通入澄清石灰水中有气泡产生,
石灰水变浑浊
【实验结论】CO2在常温下能与过氧化钠反应,该反应的化学方程式为:
2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2
2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2

【交流比较】与我们学过的用KClO3或KMnO4制取氧气的方法相比,常选用过氧化钠作为呼吸面具和潜水艇的供氧剂的主要理由是(从两个不同角度回答):
反应在常温下进行
反应在常温下进行
反应消耗了人体呼出的二氧化碳气体
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在一次实验课上,各小组同学在不同地点找来的小石块与稀盐酸反应制取二氧化碳.小明发现,相邻小组气体产生的速率比自己小组的快.小明将这一情况报告老师,老师鼓励他们对此问题进行共同探究.
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CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2

[提出问题]影响二氧化碳气体产生速率的因素是什么?
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③还可能是
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石块大小不同(或石块质量不同、盐酸质量不同)

[设计实验](1)验证猜想①是否成立,要设计的实验:分别取大小相同、质量相同、
不同地点的石块
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,加入质量相同、溶质质量分数相同的稀盐酸进行实验.
(2)验证猜想②是否成立,对盐酸的要求是
溶质质量分数不同
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[交流讨论]实验中可以通过观察气泡产生的剧烈程度,粗略地比较反应速率.若要做到精确比较,应该测量的实验数据是
相同时间内收集的二氧化碳体积(或收集相同体积二氧化碳所需的时间)
相同时间内收集的二氧化碳体积(或收集相同体积二氧化碳所需的时间)

[拓展延伸]上述实验中,小明采用了控制变量的研究方法.用此方法探究“催化剂对用过氧化氢溶液制取氧气的反应速率的影响”,需要控制不变的因素有(答出两点即可)
温度、溶液的溶质质量分数、溶液质量、压强
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等.

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