实验室制取氧气

张祖海

实验室制取氧气实验是初中化学第一个制备气体的实验，掌握好它能为后续学习实验室制取二氧化碳、氢气等实验打下坚实的基础。

要点提炼

1.加热高锰酸钾制取氧气

（1）试管口放一团棉花的作用：防止药品冲出，堵塞导管。

（2）当导管口有连续均匀气泡冒出时，开始收集氧氣。（因为先排出的是试管中的空气）

（3）实验结束后，应先移出导管，后熄灭酒精灯。（防止水倒吸入试管，使试管炸裂）

（4）氧气验满的方法：①用向上排空气法收集氧气时，将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，则氧气已收集满;②用排水法收集氧气时，当集气瓶口有大气泡冒出时，则氧气已收集满。

（5）盛放氧气的集气瓶应正放在桌上。（因为氧气的密度略大于空气）

（6）用排水法收集的氧气更纯净，用向上排空气法收集的氧气更干燥。

（7）检验氧气的方法：将带火星的木条伸入集气瓶内，若木条复燃，则气体为氧气。

2.加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气

（1）氯酸钾和氯化钾是白色固体，二氧化锰是黑色固体。

（2）发生装置与加热高锰酸钾制取氧气相同，均为固固加热型，但试管口不需要放一团棉花。

（3）操作步骤与加热高锰酸钾制取氧气相同，可简记为：查、装、定、点、收、移、熄。（谐音：茶庄定点收利息）

（4）与过氧化氢制取氧气相同，二氧化锰是反应的催化剂。

3.过氧化氢制取氧气

（1）发生装置为固液常温型。

（2）若使用分液漏斗，可采用注水法检查装置的气密性，即用弹簧夹夹紧橡胶管，向分液漏斗中加水，观察到液面不持续下降，则说明装置不漏气。

（3）加药品时，先加固体，后加液体。

（4）此方法相对于前两种实验室制取氧气的方法的优点：①不需要加热，装置简单，操作方便;②若使用长颈漏斗，可随时添加液体药品;③若使用分液漏斗，可控制反应速率;④二氧化锰可回收利用;⑤无污染。

拓展提升

空气中氧气的体积分数约为21%，利用分离液态空气的方法得到氧气是工业上制取氧气的重要途径，如图1是工业制氧气的流程：

1. 工业上利用这种方法制得的氧气中还可能含有水蒸气、二氧化碳、稀有气体等，属于混合物。

2. 氮气的沸点是-196 ℃，氧气的沸点是-183 ℃，在蒸发的过程中，氮气先被蒸发出来。

3. 工业制氧气的过程中没有生成新物质，属于物理变化。

探究应用

例 氧气是人类生活不可缺少的物质，制取氧气的方法很多。请回答下列问题：

（1）KMnO4分解法：该反应的化学方程式为 _____________ ;

（2）KClO3分解法：应选用图2中的_____________ （填图中装置对应的字母）作发生装置;

（3）H2O2分解法：常温下H2O2分解缓慢，通常加入少量MnO2，则MnO2的作用为_____________ ;

（4）可以用图2中的C装置来收集氧气，体现了氧气 _____________ 的物理性质;

（5）已知氮气的沸点为-196 ℃，氧气的沸点为-183 ℃。工业上在低温下加压，先使空气液化，然后蒸发，则氧气为 _____________ （填“先”或“后”）蒸发出来的气体。

答案：（1）2KMnO4 [     △     ] K2MnO4 + MnO2 + O2↑ （2）A （3）催化作用 （4）不易溶于水 （5）后

（工作单位：山东省烟台市龙口市诸由观镇诸由学校）