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1、氧氣的工業(yè)制法——分離液態(tài)空氣
在低溫條件下加壓,使空氣轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)空氣,然后蒸發(fā)。由于液態(tài)氮的沸點比液態(tài)氧底,因此氮氣首先從液態(tài)空氣中蒸發(fā)出來,剩下的主要就是液態(tài)氧。
2、氧氣的實驗室制法
實驗室制取氧氣時,需要從藥品、反應(yīng)原理、制取裝置、收集裝置、操作步驟、檢測方法等方面進(jìn)行考慮
(1)藥品:過氧化氫、二氧化錳、高錳酸鉀、氯酸鈉
(2)反應(yīng)原理:
a.過氧化氫二氧化錳水+氧氣
b.高錳酸鉀加熱錳酸鉀+二氧化錳+氧氣
c.氯酸鉀二氧化錳、加熱氯化鉀+氧氣
(3)實驗裝置(發(fā)生裝置、收集裝置)
發(fā)生裝置的選擇依據(jù):反應(yīng)物、生成物的狀態(tài)及反應(yīng)條件
收集裝置的選擇依據(jù):氣體的水溶性、氣體的密度
a.排水集氣法:適合難溶于水或不溶于水且不與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的氣體。此法收集的氣體較為純凈;當(dāng)有氣泡從集氣瓶口邊緣冒出時,表明已收集滿。
b.向上排空氣法:適合相同狀態(tài)下,密度比空氣大且不與空氣中任何成分反應(yīng)的氣體。操作時應(yīng)注意將導(dǎo)管口伸到接近集氣瓶瓶底處,便于將集氣瓶內(nèi)的空氣排盡。同時,應(yīng)在集氣瓶的瓶口處蓋上玻璃片,以便穩(wěn)定氣流。此法收集的氣體較為干燥,但純度薄弱,需要驗滿。
c.向下排空氣法:適用于相同狀況下,密度比空氣小且不與空氣中的成分反應(yīng)的氣體。操作時應(yīng)注意將導(dǎo)管口伸到接近集氣瓶瓶底處,便于將集氣瓶內(nèi)的空氣排盡。同時,應(yīng)在集氣瓶的瓶口處蓋上玻璃片,以便穩(wěn)定氣流。此法收集的氣體較為干燥,但純度薄弱,需要驗滿。
(4)操作步驟:實驗室用的高錳酸鉀制取氧氣并用排水法收集,可概括為“查”、“裝”、“定”、“點”、“收”、“離”、“熄”。
檢查裝置的氣密性;
將藥品裝入試管,用帶導(dǎo)管的單橡皮塞塞進(jìn)試管;
將試管固定在鐵架臺上;
點燃酒精燈,先使試管均勻受熱后對準(zhǔn)試管中的藥品部位加熱;
用排水法收集氧氣;
收集完畢,將導(dǎo)管撤離水槽;
熄滅酒精燈。
(5)檢驗方法:將帶火星的木條放在瓶口,如果木條復(fù)燃,說明該瓶內(nèi)的氣體是氧氣。
(6)驗滿方法:
a.用向上排空氣法收集時,將帶火星的木條放在瓶口,如果木條復(fù)燃,說明該瓶內(nèi)的氧氣已滿;
、僭嚬芸谝韵蛳聝A斜,防止藥品中水分受熱后變成水蒸氣,再冷凝成水珠倒流回試管底部,使試管炸裂。
②試管內(nèi)導(dǎo)管稍微露出橡皮塞即可,便于排出氣體。
、鬯幤芬戒佋谠嚬艿撞浚鶆蚴軣。
④鐵夾要夾在離試管口約1/3處。
⑤要用酒精燈的燈焰對準(zhǔn)藥品部位加熱;加熱時先將酒精燈在試管下方來回移動,讓試管均勻受熱,然后對準(zhǔn)藥品部位加熱。
、抻门潘瘹夥瘹鈺r,集氣瓶充滿水后倒放入水槽中,導(dǎo)管伸到瓶口處即可;用向上排空氣法集氣時,集氣瓶正放,導(dǎo)管口要接近集氣瓶底部。
⑦用排水法集氣時要注意當(dāng)氣泡從導(dǎo)管口連續(xù)、均勻地放出時再收集,否則收集的氣體混有空氣。當(dāng)集氣瓶口有氣泡冒出時,證明已滿。
、嗤V狗磻(yīng)時,應(yīng)先把導(dǎo)管從水槽里拿出,再熄滅酒精燈,防止水槽里的水倒流到試管,導(dǎo)致試管炸裂。
、崾占瘽M氧氣的集氣瓶要正放,瓶口處蓋上玻璃片。
、庥酶咤i酸鉀制氧氣時,試管口處應(yīng)放一小團(tuán)棉花,可以防止加熱時高錳酸鉀粉末進(jìn)入導(dǎo)管。
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