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氧气的制备与性质实验报告


氧气的制备与性质
一、实验原理 1、高锰酸钾法:

↑ 2、过氧化氢法: ↑ 3、氧气的性质: 在通常状况下,O2 为无色无味的气体。在标准状况下,O2 的密度比空气的平均 密度大。不易溶于水。 氧气的化学性质比较活泼。它不仅可以助燃,而且在点燃或高温条件下可以和 大多数金属、非金属发生反应,放出大量热。 二、实验操作过程与实验现象 1、氧气的制取与收集 (1) 、过氧化氢分解制备法 1 ○、安装实验装置如下图

2 ○、实验步骤: a、检查装置气密性 b、在蒸馏烧瓶中装入 0.5 克 MnO2,将与烧瓶口匹配的分液漏斗塞住烧瓶口, 分液漏斗中加入 H2O2(以体积比水:过氧化氢=1:3 稀释过的过氧化氢溶液); c、将集气瓶装满水并倒扣于水槽中,打开分液漏斗活塞,等到导管口有均匀 连续气泡逸出,将导管伸入集气瓶内(此时集气瓶仍为倒置),观察到有连续的 气泡从瓶口冒出, 移开导管, 用玻璃片毛面迅速封口, 从水槽中取出集气瓶既可。 收集四瓶气体。

※实验现象: 1 ○打开分液漏斗活塞后,可以观察有大量气泡冒出. 2 ○同时观察到烧瓶中出现烟雾. (2)高锰酸钾加热分解制备法: 1 ○、安装实验装置如下图

2 ○、实验步骤: a、检查装置气密性 b、称取 3 克高锰酸钾加入硬质试管中,管口塞一块蓬松的脱脂棉,塞紧单孔塞 c、点燃酒精灯后,先预热试管,然后集中在药品处加热 d、用排水法收集 ※实验现象: 1 ○高锰酸钾在加热时有强烈的迸裂 2 ○并伴有少量烟产生 点燃 2、氧气的性质
(1) 、硫在 O2 中的燃烧:

取一洁净的燃烧匙,放入少量硫磺粉,在酒精灯上加热至燃烧,然后将燃着的 硫匙由上往下缓缓伸进集有 O2 的集气瓶中。
※实验现象:

在酒精灯上加热会发出微弱的淡蓝色火焰,而在氧气瓶中火焰颜色为明亮的蓝 色,并有刺激性气味的气体产生。 (2) 、碳在 O2 中的燃烧: 用坩埚钳夹取一小段木炭,在酒精灯上烧至红热,再缓慢伸进盛满氧气的集气 瓶中,观察现象。给此集气瓶中倒入少量澄清石灰水,振荡。 ※实验现象: 木炭在 O2 中燃烧剧烈,并发出白色亮光,并伴有少量烟产生。加入的澄清石灰 水变浑浊。 (3) 、铁在 O2 中的燃烧:

取一小段细铁丝,将其绕在火柴上,用坩埚钳夹住两头的铁丝,点燃火柴,烧 至火焰将尽时,伸入瓶底留有少许水的集气瓶中。 ※实验现象: 在空气中只看到火柴燃烧,铁丝被烧红。铁丝在氧气中燃烧,火星四射,并生成 黑色的熔融物。 (4) 、蜡烛在 O2 中的燃烧: 取一小截蜡烛,点燃后伸入集气瓶中,观察现象,给此集气瓶中倒入少量澄 清石灰水,振荡。 ※实验现象: 蜡烛在酒精灯上只在一端燃烧,而在 O2 中会全部燃烧,火焰更加亮白,石灰 水变浑浊。 三、实验应注意的事项 1、在加热高锰酸钾时,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;而且加热前要先预热,然后集中加热。 2、使用过氧化氢时,要注意先用蒸馏水稀释,控制滴加速度;将分液漏斗中的 过氧化氢完全加入到蒸馏烧瓶中后,需要将活塞关闭,以免气体从漏斗排出,影 响实验的进行。 3、排水法收集气体完后,要先把导气管从水槽中取出再撤装置,防止倒吸。 4、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 5、在硫的燃烧试验中,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; 6、在铁丝的燃烧试验中,集气瓶底一定要铺细砂或者留有部分水,高温的熔融 物会使集气瓶底炸裂。 四、相关文献与重点文献综述 1、铁丝在氧气中燃烧实验的探究 (1) 、铁丝为什么要绕在一根火柴上? 点燃火柴后,放出热量,使铁丝达到一定温度才能在氧气中燃烧,即火柴起预热铁 丝的作用;而且螺旋状是为了增大铁丝与氧气的接触面积。同理,我们可以只让 铁丝绕成螺旋状,蘸入酒精中,也可起到此作用。 (2) 、铁丝伸人集气瓶时,为什么要从瓶的正中央慢慢地往下移? 因铁丝燃烧时放出大量的热,若不在瓶的正中央伸人,会使集气瓶局部过热而炸 裂,如果快速伸人,则会将瓶里中部和上部的氧气排出,铁丝就不能顺利燃烧 (3) 、集气瓶里为什么要预先盛少量水或铺一薄层细沙? 防止实验时溅落的高温熔化物炸裂瓶底。 (4) “火星四射”为什么不能说成“耀眼的火焰”? 火焰是由气体或蒸气燃烧而形成的现象,而铁丝是固体,且熔点极高,不易气化, 因而看不到火焰 2、氧气的化学性质“很活泼”应该为“比较活泼” : 人教社 2001 年 3 月第一版初中《化学(全一册)》,第一章第二节中对氧气化学性 质的叙述为:“通过以上实验可以看出,氧气是一种化学性质比较活泼的气体”;但又 在第四节这样叙述:“证明氧气性质的几个实验,不仅说明了氧气的化学性质很活 泼……”表示物质化学性质时用很活泼、比较活泼、不活泼、很不活泼是有一定

区别的。 通过14页习题2.(3)可知,,第四节的表述应改为:“证明氧气性质的几个实验, 不仅说明了氧气的化学性质比较活泼……”氧气的化学性质“很活泼”应改为“比较 活泼”。 3、本次试验的目的 (1) 、首先,对比三种制取氧气方法,了解其优缺点,由于氯酸钾制取氧气反应 装置复杂,操作不当容易引起试管炸裂,所以本次实验不用此方法。 (2) 、教材所提供的三种制取氧气的方法其教学侧重点是不一样的: “用双氧 水和二氧化锰混合制取氧气” 侧重于催化剂概念的教学; 用“氯酸钾和二氧化 锰混合共热制取氧气” 侧重于基本实验方法和技能的教学; “单独加热高锰 酸钾制取氧气” 侧重于为中学化学的后续学习打下基础。 (3) 即将作为教师的我们在演示实验中不仅要引导学生从物质颜色、 、 状态的变 化、是否有气体等方面进行观察实验,还要引导学生将所观察的实验现象进行总 结提升,达到以实验促进知识掌握的目的。 五、参考文献
1、 胡大勇.氧气的化学性质 “很活泼” 应该为 “比较活泼” 〔J〕 .实验教学与仪器, 2003,2:42 2. 耿庆梅 刘金瑞. 新课程下的化学实验教学〔J〕.现代教育科学·中学教师,2001.3:25 3. 徐良水 曹向华.氧气性质实验探究〔J〕.中学生数理化,2003,25:59


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