初中化學氯酸鉀製取氧氣的圖（氧氣的化學製取方法之高錳酸鉀與氯酸鉀加熱實驗）

2023-09-22 13:14:05 1

一、氧氣的化學製取方法

1、高錳酸鉀加熱生成二氧化錳、錳酸鉀和氧氣

2、氯酸鉀在二氧化錳催化劑作用下加熱生成氯化鉀和氧氣

二、高錳酸鉀加熱製取氧氣實驗

2.1、實驗儀器

反應裝置：鐵架臺、酒精燈、試管、橡皮塞、橡膠管

收集裝置：水槽、集氣瓶、導管

藥品：高錳酸鉀

說明：高錳酸鉀：紫黑色、細長的稜形結晶或顆粒狀固體，易溶於水形成紫紅色的高錳酸鉀溶液。

2.2、實驗原理

高錳酸鉀在加熱的條件下，分解生成二氧化錳、錳酸鉀、氧氣。

二氧化錳：黑色粉末，難溶於水，可用於化學反應的催化劑。

錳酸鉀：墨綠色或灰黑色固體，溶於水。

2.3、實驗步驟

2.3.1、組裝設備

組裝好設備:按自下往上，從左向右的順序進行組裝。先放鐵架臺→放酒精燈→安裝試管→安裝導管→放入水槽。

注意事項:

2.3.2、氣密性檢驗（熱脹冷縮法或微熱法）

組裝好設備如圖，要構成密閉系統，導管一端放入燒杯液面以下，試管塞要塞緊，然後用手捂住試管，觀察燒杯中試管口處有氣泡冒出，鬆開手，水會倒流到導管末端，形成一段水柱，說明氣密性良好。

2.3.3、放入藥品

用藥匙從藥瓶中取出高錳酸鉀固體粉末，並緩慢伸入試管，將樣品放入試管底部，且藥品要均勻鋪設在試管底部，在試管口附近放一蓬鬆的棉花，再塞緊試管塞。

將集氣瓶裝滿水（集氣瓶中不能有氣泡），用玻璃片蓋住瓶口，然後倒立放到水槽中，集氣瓶口一定要放入液面以下後，才可以拿掉玻璃片。

2.3.4、加熱

點燃酒精燈，在試管的底部和中部之間來回加熱4~5次進行預熱，然後再用外焰集中對固體進行加熱。

2.3.5、收集氣體

待導管口的氣泡連續、均勻冒出時，將導管口伸入盛滿水的集氣瓶中，當看到有氣泡從集氣瓶口外沿冒出，證明收集滿，在水中用毛玻璃片蓋住集氣瓶口，並移出水面。正放在桌面上。

注意事項

問題：為什麼剛開始冒出的氣泡不能收集？

答：因實驗設備中存在空氣，剛開始冒出的氣泡裡是氧氣與空氣的混合氣體，如果收集起來，得到的氧氣不純淨。

收集滿氣體後，集氣瓶要正放在桌面上。

向上排空氣法：

將集氣瓶口正放在桌面上，導管伸到靠近集氣瓶底的地方，毛玻璃片蓋在集氣瓶口，留出一部分讓氣體排出。收集滿氣體後，用毛玻璃片將集氣瓶口蓋嚴。正放在桌面上。

2.3.6、反應完成後，先移走導管，再停止加熱。

為什麼先移走導管，再熄滅酒精燈？

答：如果先移走酒精燈，導管會變冷，導管的氣壓降低，燒杯中的水會順著導管倒吸到試管中，導致試管炸裂。

2.3.7、實驗現象：試管中固體減少，紫色固體逐漸變成黑色（黑色物質為二氧化錳與錳酸鉀）；導管口有氣泡冒出

2.3.8、檢驗氧氣是否收集滿

用帶火星的木條放到集氣瓶口，帶火星的木條復燃，說明氧氣已收集滿。

三、氯酸鉀加熱製取氧氣實驗

3.1、實驗儀器

反應裝置：鐵架臺、酒精燈、試管、橡皮塞、橡膠管

收集裝置：水槽、集氣瓶、導管

藥品：氯酸鉀與二氧化錳（催化劑）

氯酸鉀：白色粉末狀固體、有毒、溶於水。

二氧化錳：黑色粉末狀固體，難溶於水。

注意：①氯酸鉀與二氧化錳按一定比例均勻混合，混合後在放入試管中加熱，不同的混合比例，產生的反應速率不同。

②二氧化錳為催化劑：在本實驗可以加速反應速度，反應前後催化劑的種類、化學性質、質量都不發生改變，催化劑可以重複使用。

3.2、實驗步驟與加熱高錳酸鉀製取氧氣相同

連接裝置→檢查氣密性→加入藥品→加熱→收集氣體→檢驗氣體是否收集滿→移走導管→熄滅酒精燈。