《2023年氧气的制备与性质实验报告.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2023年氧气的制备与性质实验报告.docx（6页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、氧气的制备与性质实验报告一、实验目的与规定1 .掌握实验室制备氧气与氧气性质实验的操作；2 .初步学会本实验的演示教学方法。二、实验原理1 .过氧化氢法：2H2O2 -2H2O+O2T2 .高锦酸钾法：2KMnO i XMnCU+MnOz+ChT3 .氧气的性质：（1）物理性质：在通常状况下为无色无味的气体。在标准状况下， 的密度（1.429g/L）比空气的平均密度（1.29 3 g/L）大。不易溶于水（每升水 溶解0 2约30 mL）,所以，氧气采用排水法收集。（2）化学性质：氧气的化学性质很活泼。它不仅可以助燃，并且在点燃或高 温条件下可以和大多数金属、非金属发生反映,放出大量热。本次实验
2、重要通过 观测金属Fe、非金属C、S、以及石蜡在中燃烧的实验现象及反映产物来验证 0,支持燃烧的化学性质。三、仪器、材料与药品硬质大试管、抽滤瓶、分液漏斗、玻璃弯管、酒精灯、火柴、水槽、集气 瓶、毛玻璃片、橡皮软管、铁架台、玻璃棒、药匙、脱脂棉、托盘天平、燃烧 匙、大烧杯、用埸钳、细砂、试管及试管架；MnO2、KMnCU、3 0 %H2（）2、硫黄、木炭、铁丝、蜡烛、澄清石灰水。四、实验环节1.氧气的制备与收集 （1）过氧化氢分解制备法安装实验装置如图：实验环节：a、检查装置气性；b、在蒸饰烧瓶中加入0. 5- 1 .5gMnO2,用带有分液漏斗的塞子塞住烧瓶，分液漏斗中加入H2O2 （与水各
3、20mL稀释为质量分数15%）； c、用排水法收集（氧气不溶于水）。反映开始后，待气泡快速、均匀 冒出时开始收集，此时管中空气已排尽，当集气瓶冒出第一个大气泡时, 表达已集满,这时用毛玻璃片盖住瓶口，移除水面,如此连续收集四瓶。实验现象描述：a、打开分液漏斗的活塞后，可以观测到有气泡迅速冒 出；b、同时观测到蒸储烧瓶中出现烟雾。现象分析：a、过氧化氢与滴入蒸馀烧瓶中与二氧化镒（催化剂）接触， 迅速分解产生大量氧气和水蒸气形成了雾，从而看到水槽中气泡迅速 冒出；b、蒸僧烧瓶中产生了大量气体，二氧化镒固体颗粒被气流冲起形成烟。关键技术：a、控制好滴加过氧化氢的速率；b、过氧化氢用前要用蒸 储水稀释
4、至15%左右。c、漏斗一定要保持在液面以下，以免气体从漏斗排出，影响实验的进行。安全性分析：a、溶液中过氧化氢过少，反映太慢，过多则因反映剧烈 而引起喷发事故;b、过氧化氢制氧气不用加热，常温下即可反映；c、 反映后的产物是氧气和水,不会污染环境，是一种比较绿色的制备氧 气的化学方法;d、30%的H2O2对皮肤有强烈的腐蚀作用，操作时应 戴上防护手套。（2） KMnO,i力口热分解制备法安装实验装置如图：实验环节：a、检查装置气密性：b、取1（）克KMn CM加入硬质试管中，管口放脱脂棉，塞进单孔塞；c、点燃酒精灯后，先预热试管，然后集中在试管的中下部加热；d、用 排水法或向上排空气法收集（氧
5、气比空气密度大）；e、排空法需用带 火星的木条验证氧气是否己经集满，若木条复燃,则集满,否则需要继续 收集。实验现象描述：a、观测到KMn CM颗粒在加 热时有强烈的迸裂；b、随着有少量烟产生。关键技术：a、在加热时，颗粒容易迸裂而从导气管冲进水槽，或致导气管堵塞，因此要在试管口放一团脱脂棉；b、加热KMnO4时,缓缓向 后移动酒精灯,，保证高钵酸钾可以充足反映，增长氧气产量;c、将导气 管伸至集气瓶底部,尽量排尽空气。安全性分析：a、用高镒酸钾分解制氧气的优点是不用催化剂，热分解的 温度要比氯酸钾法低；b、加热时应将试管向下倾斜。以上环节可以记为:查一装一定一点一收一离一熄（茶庄定点收利息）
6、查检查装置的气密性装一一装药品定-把试管固定到铁架台上点点燃酒精灯加热（先预热,注意:一律先让试管均匀受热,否则会因冷热不均炸裂试管）收一一收集气体（可以使用排水法、向上排空气法）离一一把导管从水槽中取出（假如使用向上排空气法,此环节基本不需要，但是最佳先取出导管在盖上玻片）熄一-熄灭酒精灯2.02的性质|（1）硫在氧气中的燃烧：S+02602实验环节：取一洁净的燃烧匙，放入少量硫磺粉，酒精 771灯上加热至燃烧，然后将燃着的硫匙缓缓伸进有。2的集气瓶 日中。实验现象：a、硫磺粉在酒精灯上加热至燃烧时，在黑色背景下 看到:发出薄弱的淡蓝色火焰；b、硫匙缓缓伸进有02的集气瓶中可以 观测到这时火
7、焰颜色为明亮的蓝紫色，并伴有刺激性气体生成。注意事项：a、为避免污染空气，将燃烧匙取出后及时淬入盛 有冷水的大烧杯中。b、燃烧物定要放于集气瓶中央，切勿靠近瓶壁, 以防集气瓶炸裂。（2）炭在O2中的燃烧：C+。2诞-C02实验环节：a、用地烟钳夹取一小段木炭，在酒精灯上烧至红热;b、缓慢将木炭伸进0 2瓶中，观测实验现象；c、给此集气瓶中倒 入少量澄清石灰水,振荡,观测实验现象。CO2+Ca (OH)2=CaCO：4+H2O实验现象：a、木炭伸进 。2瓶中实验现象为:木炭燃烧的更剧烈，并发 出白光，并伴有少量烟产生。b倒入少量澄清石灰水，振荡后的实验现象为：石 灰水变混浊。注意事项:燃烧物定要
8、放于集气瓶中央，切勿靠近瓶壁，以防集气瓶炸裂。(3)铁在0 2中的燃烧：3Fe+2O2域1FeQ装置同上实验环节：a、取一条细铁丝，砂纸擦亮后将铁丝缠绕于火柴棍上，充 足运用火柴燃烧的热量将铁烧至红热；b、点燃火柴，用生烟钳夹住 火柴一端，烧至火焰将尽时，竖直将其伸入到铺有一层细沙的02集气 瓶中，观测实验现象。实验现象：a、空气中只能看到铁丝被烧红，火柴燃尽；b、看到铁丝 在氧气中燃烧，火星四射，并伴有少许烟产生，瓶壁可观测到有黑色的 熔融物。注意事项：a、燃烧物定要放于集气瓶中央，切勿靠近瓶壁，以防集气 瓶炸裂；b、集气瓶底一定要铺细砂，而不能用水代替。因熔铁落入 水中，导热不良，高温的熔
9、融物会使集气瓶底炸裂。铁在空气中不能 剧烈反映，在氧气中可以反映强烈。(4)蜡烛在氧气中的燃烧：C02 + Ca(OH)2 =C a CO.4 + H2O 实验环节：a、用小刀截取4cm左右长蜡烛一段，放入燃烧匙， 点燃后伸入用排空气法收集的氧气瓶中，观测蜡烛燃烧的实验现象；b、 向集气瓶中注入少量石灰水，振荡，观测实验现象。实验现象:a、蜡烛在氧气中燃烧时火焰更加亮白；b、瓶壁.上有水珠出 现；c、振荡后集气瓶中出现混浊。蜡烛是有机物，具有C、H 元素, 与氧气反映生成C02和H20, C02能使澄清石灰水便混浊。注意事项：a、为了鉴定水的生成，此瓶氧气必须是用排空气法收集； b、燃烧物定要
10、放于集气瓶中央，切勿靠近瓶壁，以防集气瓶炸裂。五、讨论与研究1、过氧化氢是液态，只需加入催化剂二氧化镒就可以反映，不需要加热，并 且可以根据需要随开随停,并可以通过过氧化氢溶液的滴加速度来控制反映的速 度和通过烧瓶内气体的冒出速度来判断反映速度，产物是水没有污染。2、加热高钵酸钾制氧气的优点:能产生较为稳定的气流，反映速率适中，危 险小。KMnCM加热的温度高于200 ,便有产生。缺陷：原料价格高，氧 元素运用率低,反映装置复杂,操作不妥容易引起试管炸裂，固体废弃物对环境有 负面影响。3、在演示教学中我认为要做到以下几点：（1）.搭装置的方向要为学生服务, 并且药品标签要面朝学生。（2）.在实
11、验过程中，药品的放置可离操作者更近， 灯具放置较远。（3）.做实验时老师离反映中心应有一段距离，例如铁丝在氧 气中燃烧，火星四射,老师不应当太靠近集气瓶。（4）.在整个实验过程中，装置和样品的摆放有有序美观，教师的操作要尽量简洁大方。（5）.在氧气的性质 验证实验中，尽也许不要动收集好的集气瓶，以免影响实验效果。六、参考文献1柴文锋.氧气的制法相关知识问答J.中学理科:初中数理化，20 2 3年，7期:42任晶晶.实验室制氧气解疑J.化学教学，202 3, (9)2李明娟.对氧气的性质和制取实验的几点思考J .中学化学教学参考,202 3, (Z1) 3徐良水.氧气性质考察新视点J.中学生数理化(初中版)(中考版)，2023, (Z1)