實驗室制取氧氣一、工業制法〔別離液態空氣法〕原理：利用液態氧和液態氮的沸點不同。——物理變化〔蒸餾〕注意：該過程是物理變化二、氧氣的實驗室制法〔化學變化〕1、雙氧水〔過氧化氫〕制取氧氣A、藥品：過氧化氫〔H2O2〕和二氧化錳〔黑色粉末MnO2〕B、實驗原理表達式：注：MnO2在該反響中是催化劑，起催化作用C、裝置：固體與液體反響，不需加熱考前須知：①長頸漏斗的下端應該伸入液面以下，防止生成的氣體從長頸漏斗中逸出；可以用分液漏斗代替長頸漏斗，不一定要讓下端伸入到液面以下②、導管只需略微伸入試管塞③、氣密性檢查：用止水夾關閉，翻開分液漏斗活塞，向漏斗中參加水，水面不持續下降，就說明氣密性良好。④、裝藥品時，先裝固體后裝液體。⑤、該裝置的優點：不需要加熱，可以隨時添加液體。D、步驟：連、查、裝〔二氧化錳〕、定、倒〔過氧化氫溶液〕、收2、用高錳酸鉀、氯酸鉀制取氧氣A、藥品：、高錳酸鉀〔暗紫色固體〕、氯酸鉀〔白色固體〕與二氧化錳〔黑色粉末〕B、原理：2①加熱氯酸鉀〔有少量的二氧化錳〕：表達式：注意：MnO2在該反響中是催化劑，起催化作用②加熱高錳酸鉀：表達式：C、裝置：加熱固體制氣體〔加熱氯酸鉀的為一類〕D、操作步驟：〔連〕查、裝、定、點、收、離、熄。①連接裝置：先下后上，從左到右的順序。②檢查裝置的氣密性：將導管的一端浸入水槽中，用手緊握試管外壁，假設水中導管口有氣泡冒出，證明裝置不漏氣。松開手后，導管口出現一段水柱。③裝入藥品：按粉末狀固體取用的方法〔藥匙或紙槽〕④固定裝置：固定試管時，試管口應略向下傾斜；鐵夾應夾在試管的中上部⑤加熱藥品：先使試管均勻受熱，后在反響物部位用酒精燈外焰由前向后加熱。⑥收集氣體：a、假設用排水集氣法收集氣體，當氣泡均勻冒出時再收集，剛排出的是空氣；水排完后，應用玻璃片蓋住瓶口，小心地移出水槽，正放在桌面上(密度比空氣大)〔防止氣體逸出〕判斷氣體收集滿的標準：有氣泡從水槽中集氣瓶口向外冒出b、用向上排空法。收集時導管應伸入集氣瓶底部〔為了排盡瓶空氣〕用排水法收集時，導管放在集氣瓶口⑦先將導管移出水面⑧再停頓加熱E、易錯事項：a).試管口要略微向下傾斜：防止生成的水回流,使試管底部破裂。藥品應平鋪在試管底部b).導氣管伸入發生裝置要稍露出橡皮塞：有利于產生的氣體排出。c).用高錳酸鉀制取氧氣時，試管口塞一團棉花：防止高錳酸鉀粉末進入導氣管，污染制取的氣體和水槽中的水。d).排氣法收集氣體時，導氣管要伸入接近集氣瓶底部：有利于集氣瓶空氣排出，使收集的氣體更純。e).實驗完畢后，先將導氣管移出水面,然后熄滅酒精燈：防止水槽中的水倒流，炸裂試管。F、收集方法：①排水法〔不易溶于水〕②向上排空法〔密度比空氣大〕G、檢驗、驗滿檢驗：用帶火星的木條伸入集氣瓶，發現木條復燃，說明是氧氣；驗滿：用帶火星的木條放在集氣瓶口，假設木條復燃，證明已滿。三、催化劑：1、概念：在化學反響中能改變其他物質的反響速率〔加快或變慢〕，但本身的化學性質和質量在反響前后沒有發生變化的物質。2、特點：兩不變〔質量、化學性質〕、一改變〔反響速率〕注意：①催化劑不能改變生成物的質量，不能決定反響的進展②催化劑不是反響物、又不是生成物③催化劑僅針對*一反響，并不是所有反響的催化劑④*一反響的催化劑可能不只一種3、二氧化錳在一些反響中不只作催化劑，催化劑不一定就只有二氧化錳。(在過氧化氫溶液制取氧氣中，催化劑可以用硫酸銅溶液、氧化鐵、氧化銅、紅磚粉末)。在氯酸鉀制取氧氣中，二氧化錳的質量和化學性質不變，但質量分數變大。實驗室制取二氧化碳一.反響原理CaCO3＋2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑三.實驗步驟“查〞：檢查裝置的氣密性。“裝〞：從錐形瓶口裝石，塞緊塞子。“加〞：從長頸漏斗〔或分液漏斗〕參加稀鹽酸。“收〞：收集氣體。“驗滿〞：用燃著的木條放在集氣瓶口，木條熄滅證明已收集滿。四.收集方法用向上排空氣法收集二氧化碳〔因為二氧化碳密度比空氣大〕。不能用排水法收集二氧化碳〔因為二氧化碳溶于水〕。五.考前須知裝置考前須知：發生裝置的導管露出塞子即可，不能伸入過長；長頸漏斗下端要伸入液面以下。操作考前須知：用向上排空氣法收集二氧化碳時導管要伸入集氣瓶底部。六.實驗室制取二氧化碳析疑〔一〕為什么選用石或石灰石制取二氧化碳"答：石或石灰石的主要成分是碳酸鈣。碳酸鹽跟酸起反響，一般都有二氧化碳生成。假設選用可溶性的碳酸鹽〔如碳酸鈉等〕，與酸反響速度過快，難以控制；假設選用不溶性碳酸鹽〔如碳酸鎂等〕，則其來源一般較少。石或石灰石與酸反響適中，其在自然界中含量也極其豐富，價格低廉。所以，選用石或石灰石制二氧化碳。〔二〕實驗室制取二氧化碳時，為什么最好選用稀鹽酸"答：如果用稀硫酸和石或石灰石反響，有關化學方程式為：CaCO3+H2SO4=CaSO4+H2O+CO2↑，結果生成微溶性固體硫酸鈣，它覆蓋在石或石灰石外表，使酸與石或石灰石脫離接觸，導致反響太緩慢。如果用硝酸與石或石灰石反響，由于硝酸是一種不穩定性的酸，在見光或受熱時易分解：4HNO3＝4NO2↑＋O2↑＋2H2O，從而使制得的CO2中混有NO2和O2等雜質。如果用濃鹽酸和石或石灰石反響，由于濃鹽酸具有揮發性，使制得的CO2中混有較多的氯化氫氣體。用稀鹽酸和石或石灰石反響，所得CO2氣體平穩，氣體又較為純潔，所以選用稀鹽酸制CO2最適宜。〔三〕實驗室制取二氧化碳裝置，需要哪些儀器"使用時應注意什么事項？答：儀器有廣口瓶〔平底燒瓶、錐形瓶等〕、長頸漏斗、雙孔橡皮塞、導管、集氣瓶。使用時應注意的事項有：〔1〕要用鑷子夾取石灰石或石。裝入廣口瓶〔平底燒瓶、錐形瓶等〕時要注意“一橫、二放、三豎〞。〔2〕插入廣口瓶〔平底燒瓶、錐形瓶等〕的導管不能伸入液面以下，也不宜過長，只需剛剛露出塞子即可，這樣才能有利于氣體導出。〔3〕稀鹽酸應從長頸漏斗參加，長頸漏斗的下端管口要伸入液面以下，防止反響生成的氣體從長頸漏斗逸出。〔4〕不能用酒精燈加熱制CO2。〔四〕怎樣證明生成的氣體是二氧化碳"答：把產生的氣體通入盛有澄清石灰水的試管中，假設石灰水變渾濁，則證明生成的氣體是CO2。〔五〕用什么方法收集二氧化碳"答：CO2能溶于水，故不能用排水法收集；CO2的密度比空氣大，故采用向上排空氣法收集CO2。〔六〕怎樣檢驗集氣瓶里是否充滿了二氧化碳"答：用一根燃著的木條放在集氣瓶口，假設木條立即熄滅，則證明瓶已充滿CO2，否則說明CO2沒有收集滿。〔七〕實驗室里能否用啟普發生器來制取二氧化碳？答：能。用啟普發生器來制取的氣體必須符合以下三個條件：〔1〕塊狀固體和液體反響產生氣體；〔2〕生成的氣體難溶于水；〔3〕反響不需加熱。實驗室制取CO2常用塊狀的石或石灰石與稀鹽酸反響，且反響不需加熱，生成的CO2氣體雖能溶于水，卻難溶于稀鹽酸。所以，能用啟普發生器來制取CO2。氫氣的制取實驗步驟：向大試管中放入幾粒鋅，參加5mL稀硫酸，迅速蓋緊單孔膠塞，將導管另一端深入水槽水面下，待氣流平穩后用小試管收集產生的氣體。將小試管用拇指堵住靠近火焰，檢驗生成氣體的性質。把大試管中剩余液體導入蒸發皿中小心加熱，使液體蒸發。冷卻后觀察蒸發皿中物質的色態。反響原理：Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑考前須知：1.制取氫氣選用的金屬一般是鋅和鐵,但凡金屬活動性在氫氣前面的金屬，都可用來制取氫氣。2.制取氫氣的酸溶液一般選用稀硫酸和稀鹽酸。濃硫酸和濃、稀硝酸因氧化性太強，與金屬反響不會產生氫氣。3.因氫氣密度小于空氣密度，所以本實驗必須采用向下排空氣法或排水取氣法4.用排空氣法收集氣體時，玻璃導管必須伸到容器底部，否則不能將空氣排盡，收集不到純潔的氣體。氣體發生裝置的選擇：〔1〕固體加熱：試管口略向下傾斜，可防止固體物質本身帶有的水或反響生成的水在管口處冷凝、倒流炸裂試管。〔2〕固液在常溫下反響制取氣體的裝置〔如用過氧化氫溶液在二氧化錳催化作用下制取O2，用石灰石與稀鹽酸制取CO2等〕氣體收集裝置：氣體收集方法主要由氣體的溶解性和氣體的密度比空氣密度大或小來確定。〔1〕難溶于水或不易溶于水的氣體，可采用排水法收集，如O2,H2,CH4,CO等，而且要當氣泡連續、均勻地冒出時才收集。〔2〕密度比空氣大而且不與空氣中成分反響的氣體〔相對分子質量大于29的氣體〕，采用向上排空氣法收集，如O2,CO2等〔3〕密度比空氣小而且不與空氣中成分反響的氣體〔相對分子質量小于29的氣體〕，采用向下排空氣法，如H2，CH4等。氣體的制取和除雜：〔1〕O2的制取、除雜：制取：三種制取方法：加熱KClO3和MnO2；加熱KMnO4；H2O2在MnO2催化下分解。加熱高錳酸鉀制取氧氣時為了防止高錳酸鉀粉末被氣流沖進導管而堵塞導管的現象，常在試管口放一團棉花。除雜：分解雙氧水得到的氧氣中會混有水蒸氣，需要用濃硫酸或堿石灰或NaOH固體〔2〕CO2的制取、除雜：制取：實驗室制取CO2用石或石灰石〔主要成分是CaCO3〕與稀鹽酸的反響。不用稀硫酸、濃鹽酸代替稀鹽酸，不用碳酸鈉粉末代替石或石灰石，因為稀硫酸反響會生成硫酸鈣〔CaSO4〕的微容物，隨著硫酸鈣的增加會覆蓋在石灰石的外表，從而阻止稀硫酸與碳酸鈣的接觸；濃鹽酸具有揮發性，得到的CO2中有較多的HCl氣體；碳酸鈉粉末反響速率太快，不好控制。除雜：實驗室制取得到的CO2氣體中混有HCl氣體、水蒸氣，要除去混有的HCl氣體可用碳酸氫鈉〔NaHCO3〕溶液，除去混有的水蒸氣可用濃硫酸。〔3〕H2的制取、除雜：制取：實驗室制取氫氣時金屬宜用鋅粒，而不用鎂條〔價格貴、反響速率快〕、鐵片〔反響速率慢〕，酸宜用稀硫酸，而用稀鹽酸〔揮發性〕、濃硫酸和硝酸〔兩者具有強氧化性不能得到H2〕除雜：實驗室制取的H2中常混有水蒸氣，除去水蒸氣可選用氫氧化鈉固體或濃硫酸，驗證水蒸氣應選用白色硫酸銅粉末；假設用Zn和HCl制取的氫氣則還會含有雜質HCl氣體，要除去HCl氣體可選擇堿溶液或硝酸銀溶液〔NaOH或AgNO3溶液〕。注意：在除雜時一般都遵循“先除后干〞的原則，因為通過溶液除去雜質氣體時會從溶液中帶有水蒸氣出來；但在檢驗水蒸氣時一般先檢驗水蒸氣再檢驗其它物質。氣體的檢驗和檢驗順序：1、檢驗〔1〕假設要證明混合氣體中*氣體的存在，必須先除去氣體雜質；〔2〕驗證水蒸氣〔H2O〕：無水硫酸銅〔CuSO4〕變藍；〔3〕驗證CO2：澄清石灰水變渾濁；〔4〕驗證CO：通過灼熱的CuO后再通過通入澄清石灰水，黑色粉末變紅，澄清石灰水變渾濁；〔5〕驗證H2：通過燒熱的CuO后再通過白色CuSO4粉末，黑色粉末變紅，白色粉末變藍色。〔6〕驗證HCl氣體：與AgNO3溶液反響生成白色沉淀。2、檢驗順序假設同時驗證CO2和H2O，一般先用CuSO4來驗證水，后用澄清石灰水驗證CO2假設同時驗證H2和H2O，一般先用CuSO4來驗證水，再用濃硫酸除去H2O，然后再驗證H2，通過燒熱的CuO后再通過白色CuSO4粉末，黑色粉末變紅，白色粉末變藍色。尾氣的處理：〔1〕溶液吸收法：如濃硫酸(H2SO4〕吸收NH3；堿石灰吸收酸性氣體〔HCl、CO2、SO2〕；〔2〕尾氣點燃：一般針對CO。氣體的鑒別：〔