课题3 制取氧气

1．自然界氧气的获得：主要是来源于绿色植物的光合作用

二氧化碳 + 水  葡萄糖 + 氧气

2．工业制法（分离液态空气法）

 

（2）注意：该过程是物理变化

3．实验室制法

（1）高锰酸钾制取氧气

a. 实验原理：高锰酸钾（KMnO₄）加热——→ 锰酸钾（K₂MnO₄）+ 二氧化锰（MnO₂）+氧气（O₂）

b. 注意事项：

  a). 试管口要略微向下倾斜：防止生成的水回流，使试管底部破裂。

  b). 导气管伸入发生装置内要稍露出橡皮塞：有利于产生的气体排出。

  c). 试管口塞一团棉花：防止高锰酸钾粉末进入导气管，污染制取的气体和水槽中的水。

  d). 排气法收集气体时，导气管要伸入接近集气瓶底部：有利于集气瓶内空气排出，使收集的气体更纯。

  e). 实验结束后，先将导气管移出水面，然后熄灭酒精灯：防止水槽中的水倒流，炸裂试管。

c. 实验步骤：

  a). 仪器组装：先下后上，从左到右的顺序。

  b). 气密性检查：将导管的一端浸入水槽中，用手紧握试管外壁，若水中的导管口有气泡冒出，证明装置不漏气。松开手后，导管口出现一段水柱。

  c). 装入药品：按粉末状固体取用的方法（药匙或纸槽）。

  d). 加热药品：先使试管均匀受热，后在反应物部位用酒精灯外焰由前向后加热。

  e). 收集气体：若用排水集气法收集气体，当气泡均匀冒出时再收集；或向上集气法。

  f). 检验及验满：用带火星的木条伸入试管中，发现木条复燃，说明是氧气；

                 用带火星的木条靠近集气瓶口部，木条复燃，证明已满。

  g). 仪器的拆卸：按先右后左，先上后下的顺序。

（2）双氧水（过氧化氢）制取氧气

a. 实验原理：过氧化氢（H₂O₂） ————→  水（H₂O） + 氧气（O₂）

b. 注意事项：

  a). 分液漏斗可以用长颈漏斗代替，但其下端应该深入液面以下，防止生成的气体从长颈漏斗中逸出；

  b). 导管只需略微伸入试管塞

  c). 气密性检查：用止水夹关闭，打开分液漏斗活塞，向漏斗中加入水，水面不持续下降，就说明气密性良好。

  d). 装药品时，先装固体后装液体

  e). 该装置的优点：可以控制反应的开始与结束，可以随时添加液体。

总结：若固体（或固体+固体）加热生成气体，选用高锰酸钾制氧气装置；

若固体+液体常温下制取气体，选用双氧水制取氧气装置。

催化剂：在化学反应中能改变其他物质的反应速率，但本身的化学性质和质量在反应前后没有发生变化的物质。

补充练习测试题

（1）从液态空气分离氮气和氧气，为什么得到的是气态氮和液态氧？

（2）用氧炔焰焊接和切割金属时，发生三种变化：乙炔在氧气中燃烧；焊接处金属与金属焊条熔化、冷却后凝固在一起；切割处的金属在高温下被氧气氧化除去。这三种变化哪些是物理变化？哪些是化学变化？

（3）从液态空气、高锰酸钾、双氧水三种物质制氧气时，各物质发生的是物理变化还是化学变化？为什么？

（4）空气中有氧气，带余烬的木条伸入装有空气的集气瓶，木条是否会复燃？为什么？