摘要：实验中收集到的氧气总是含有一些杂质气体.那么怎样收集到比较纯净的氧气? 剖析:如果要收集到比较纯净的气体.就要注意避免空气的干扰.首先使用排水法收集时.集气瓶中要灌满水.将瓶内的空气彻底排尽.然后再收集时.要等到有连续均匀的气泡产生时再收集.最后取出集气瓶时要在水下盖好集气瓶.正放到桌面上.排空气法收集到的氧气总是多多少少含有空气的.所以要把导气管放到集气瓶底部.利用氧气的密度比空气大的性质把空气向上排出. 问题探究 问题 小明同学通过查阅有关资料.想通过下面两图所示仪器.药品.装置进行实验探究:寻找新的催化剂--氧化铁能作过氧化氢分解的催化剂吗?过程如下: 图3-4 猜想:氧化铁粉末能作过氧化氢分解的催化剂.能加快过氧化氢分解放出氧气的速率. 实验探究:按如上图所示装置进行实验.实验步骤及现象为: (1)在两个锥形瓶中分别装入等质量的二氧化锰和氧化铁.通过分液漏斗同时以相同速率逐滴滴入过氧化氢溶液.观察到通入水中的导管均有气泡冒出.且加二氧化锰的导管口放出气泡的速率更快. (2)实验后把二氧化锰和氧化铁分别洗净.干燥.再称量.发现氧化铁和二氧化锰在反应前后的质量都没有变化. 结论:氧化铁可作过氧化氢分解的催化剂.但比二氧化锰催化作用要弱些. 典题精讲 例1实验室常用高锰酸钾和二氧化锰制取氧气.也可用过氧化氢和催化剂二氧化锰来制取氧气.装置B中的仪器a是分液漏斗.通过活塞的“开 “关 可以随时滴加过氧化氢溶液.从而控制得到氧气的量. 图3-5 (1)从反应物状态和反应条件来比较装置A和B的差异: 装置A 装置B 反应状态 反应条件 (2)用装置B制得的氧气带有少量水蒸气.可用浓硫酸除去水蒸气.请在下列方框中添上带橡皮塞的玻璃导管.完成除去水蒸气的装置图. 图3-6 (3)用向上排空气法收集氧气.并用带火星的木条放在集气瓶口检验氧气是否收集满.这是利用了氧气的 . 性质. 思路解析 先要明确装置A适合固体药品和固体药品反应进行实验并且可以加热.高锰酸钾为固体.反应条件为加热,装置B是用过氧化氢和催化剂二氧化锰粉末来制取氧气.其中反应物过氧化氢为液体.反应条件为不需加热.当用浓硫酸来除去水蒸气时.为了有利于水蒸气的充分吸收.进入瓶中的导气管要插入液体中.氧气之所以能用向上排空气法收集是因为它的密度比空气大.并且因为它具助燃性.所以能使带火星的木条复燃. 答案:(1)反应物为固体 反应物为液体 需加热 不需加热 (2) 图3-9 (3)密度比空气大 助燃性 例2如图所示的装置中.其中收集氧气时可选用( ) 图3-10 A.①和② B.②和③ C.①和④ D.①和⑤ 思路解析 根据氧气不易溶于水.且不与水反应.可用排水法收集;在通常情况下.氧气密度比空气密度略大.且不与空气中的任何其他成分反应.可用向上排空气法收集.收集时.导管口应接近集气瓶瓶底.便于将集气瓶内的空气排尽. 答案:D 例3某学生在做实验室制氧气实验时.采用图3-12所示装置.实验结束后.发现试管炸裂.试分析造成此后果的可能原因. 图3-12 思路解析 该实验采用的是在试管中加热固体物质产生气体.并用排水法收集气体的一套组合装置.因而分析试管破裂的原因应从酒精灯的正确使用.固体物质的加热方法.排水集气法收集气体等方面进行分析. 答案:给试管加热时.试管外壁有水珠没擦干就加热或没预热.直接加热盛药品部位.使试管局部骤热,受高温的试管底部碰着了酒精灯的灯芯,实验结束时.先撤去酒精灯.再使导管移出水槽.致使水倒流进试管.以上错误操作都有可能导致试管炸裂. 知识导学 本节课同学们要在探究活动中学习掌握实验室制氧气的药品.反应原理.仪器装置.收集气体的方法.验满及注意事项.同时认识催化剂及其作用. 实验探究是本节课学习的主要方法.在做实验中要形成观察实验现象→分析原因→得出结论的探究能力.在众多方案中通过对比我们可以发现简便易行.经济无污染的方案是实验室制氧气的最佳方案. 氧气的制法有多种.例如:①电解水可以制得氧气;②加热高锰酸钾或氯酸钾可以制得氧气;③用过氧化氢溶液为原料.以二氧化锰作催化剂也可以制得氧气.我们可以通过实验探究.运用对比的方法从众多的实验方案中选择最佳方案.当然你也可以自己设计实验方案.对于不正确或可能不成功的方案.只要没有危险.在老师的同意下你可以试一试.从探索中体验到成功的乐趣或获得失败的教训.你一定会有很大收获的. 收集方法从氧气的密度和溶解性来考虑.密度比空气大.不溶于水.两种方法都可用.但平时我们主要用排水法收集.这是因为排水法收集的氧气比较纯净.而由于氧气的密度与空气的密度比较接近.排空气时.很难排净空气.这样收集的氧气纯度不高. 鉴别氧气根据氧气的化学性质支持燃烧.能使带火星的木条复燃. 在理解催化剂的概念时.应注意以下几点:(1)它能改变其他物质的化学反应速率.不能片面地说加快;(2)二氧化锰并不是专作催化剂用的.如用高锰酸钾制氧气时是生成物.在某些反应中作为反应物;(3)二氧化锰对双氧水的分解具有催化作用.但不是唯一的.如沸石.生土豆也对双氧水的分解具有催化作用;(4)催化剂只能改变化学反应速率.不能增大或减少生成物的质量. 疑难导析 该问题考查的是催化剂的概念.学习时要抓住催化剂特点:“一变两不变 .一变指催化剂能改变其他物质的化学反应速率;两不变是指反应前后催化剂的质量和化学性质不变. 要清楚用排水法收集氧气时.刚开始从导管口排出的是试管里受热膨胀的空气.由此说明开始放出的气泡能否收集.在什么时候再将导管伸入盛满水的集气瓶口收集.当集气瓶口边缘出现什么现象时.表明集气瓶内水已排完.气体收集满了.此时.收集满的气体应如何放置.用向上排空气法收集时.导管应接近集气瓶的什么位置.这样操作的目的是什么.在集气瓶口盖上一块硬纸片的目的是什么. 问题导思 这是研究性学习问题的范例.以问题情景为课题.积极探究.自主发现.实验探究.合作交流.通过比较反应的速率寻找新的催化剂. 探究本问题首先要理解催化剂的概念.要抓住催化剂特点:“一变两不变 . 一是要设计实验探究催化剂能改变过氧化氢的分解速率;二是要设计实验探究催化剂的质量和化学性质都不变. 氧化铁能否作催化剂呢?可通过对比实验.比较过氧化氢分解产生氧气的速率作出判断.反应完后还要称一下氧化铁反应前后的质量.看有无变化.所以首先要取等质量的二氧化锰和氧化铁.然后分别和过氧化氢反应.通过观察放出气泡的速率来判断催化剂对反应速率的影响.在反应完成后.还要进行检验催化剂质量有无变化的物质分离和称量实验. 注意催化剂的分离.利用催化剂与其他物质的性质不同.可采用过滤.洗涤的方法.最后烘干再称量. 典题导考 绿色通道 搞清制取氧气的多种方法.根据反应物的状态和性质及反应条件而采用不同的反应装置.对于气体的净化装置.橡皮塞上的玻璃导管.进气管和出气管哪一根应该长.首先要弄清题目的要求.再判断从哪边进气. 典题变式

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