氧气和二氧化碳的试验室制法比较复习学案

氧气与二氧化碳实验室制取比较整理 永春一中林扬奇 药 过氧化氢（二氧化锰催化） 品 MnO 22H2O+O2↑ 实验室制取氧气实验室制取二氧化碳 高锰酸钾制（氯酸钾）石灰石（或大理石）与稀盐酸 原 理 2H2O22KMnO4 △ K2MnO4 + MnO2 + O2↑ （2KClO3 MnO 22KCl+3O2↑） △ CaCO3＋2HCl=CaCl2＋H2O＋CO2↑ 固+固加热型 发 生 装 置 固+液不加热型（由反应物状态及反应条件决定） 固+液不加热型 收集装置由气体的密度和溶解性决定。（同时考虑气体是否有毒、能否与空气中成分反应） 收 集 装 置 氧气可用排水法收集（氧气不易溶于水），也可用向上排空气法收集（氧气密度比空气大） 排水法的优点：收集气体较纯净，便于观察气体收集速 度和集满。 排空气法的优点：操作简便。 二氧化碳密度比空气大，能溶于水，只能用向上排空气法。 验 满 向上排空气法验满：把带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，证明氧气已集满。 检验氧气的方法：将带火星的木条伸入集气瓶中，若木条复燃，证明该气体是氧气。 ①装配仪器，检查装置气密性 排水法验满：当集气瓶口旁有大气泡冒出时，氧气已集满。 验满：把燃着的木条放在集气瓶口把燃着的木条放在集气瓶口，木条熄灭，证明二氧化 碳已集满。 检验：将气体通往澄清石灰水中将气体通往澄清石灰水中，澄清石灰水变浑浊， 证明 该气体是二氧化碳。 ①装配仪器，检查装置气密性； ②装入药品，将药品平铺在试管底部，用带导管的单孔橡皮塞塞紧 ②往锥形瓶中装入石灰石； ①装配仪器，检查装置气密性 试管口(用高锰酸钾制取氧气，还要在管口放一小团棉花)③塞好带有长颈漏斗和导管的橡皮塞 （长颈漏斗的下端一定 ②往锥形瓶中装入二氧化锰 ③将试管固定在铁架台，集气瓶预先装满水（瓶底不能有气泡）倒 在液面以下，否则二氧化碳会从长颈漏斗中逸出）； 操 ③塞好带有分液漏斗和导管的橡 扣在水槽中④向长颈漏斗中加入稀盐酸； 作皮塞； ⑤用向上排空气法收集二氧化碳。 ④点燃酒精灯，预热后，在药品部位下方加热。 步 ④向分液漏斗中加入过氧化氢溶 骤 ⑤当导管口有连续均匀的气泡冒出时开始收集气体 液，打开分液漏斗的活塞，将双 ⑥当集气瓶口旁有大气泡冒出时，移出导管，在水面下用毛玻璃片 氧水溶液加入到锥形瓶中。 盖上集气瓶口并一起移出水面，正立放在桌面上 ⑤收集氧气 ⑦收集完毕，先将导管移出水面，然后熄灭酒精灯。 加热高锰酸钾(或氯酸钾和二氧化锰的混合物)制氧气，用排水法收 集，其操作步骤可概括为：“查”“装”“定”“点”“收”“立” “熄”7 个字。可用谐音记忆为“茶庄定点收利息”。 ①药品要平铺在试管底部，均匀受热。①伸入锥形瓶中的导管应刚刚露出橡皮塞即可， 否则不利于 ②试管口要略向下倾斜，防止加热时生成的冷凝水倒流回试管底 气体的导出。 部，使试管炸裂。②用向上排空气法收集时， 导管要伸入集气瓶的底部， 否则 ①伸入锥形瓶中的导管应刚刚露③铁架台的铁夹要夹在试管的中上部(或距离试管口 1/3 处)，防止不利于空气的排出，收集的气体不纯。 ③长颈漏斗末端应在液面以下， 否则二氧化碳会从长颈漏斗 出橡皮塞即可，否则不利于气体受热不均匀使试管破裂。 中逸出。 的导出。④试管内的导管不能伸入太长，只能稍微露出橡皮塞，防止空气在 ②用排水法收集氧气时，导管应试管内滞留，使收集到的氧气不纯。 注 意 事 项 刚伸入集气瓶口即可，过长不利⑤集气瓶充满水后倒放入水槽中(瓶口要在水面下，瓶底不能有气 于水的排出， 气体不易收集满。 泡)。 ③用向上排空气法收集氧气时，⑥加热时要先使试管均匀受热， 然后酒精灯外焰要对准药品所在部 导管要伸入集气瓶的底部，否则位加热。 不利于空气的排出，收集的气体⑦用排水法收集气体时，应注意当气泡连续均匀冒出时再收集，否 不纯。则收集的气体中混有空气，当集气瓶口旁有气泡冒出时，证明氧气 （④若使用长颈漏斗时，长颈漏已集满。 斗末端应在液面以下，否则氧气⑧停止加热时，应先把导管从水里撤出，再撤掉酒精灯。如果先熄 会从长颈漏斗中逸出。）灭酒精灯，试管内气体温度降低，压强减小，水槽中的水就会被倒 吸入热的试管内，使试管炸裂。 ⑨用高锰酸钾制氧气时，试管口要放一小团棉花，防止加热时反应 太快，高锰酸钾冲入导管，堵塞导管。 ⑩盛氧气的集气瓶应盖上玻璃片正放， 因为在相同状况下氧气的密 度大于空气的密度，正放可减少气体的逸散。 补充： 1. 1.二氧化碳的制取为什么不使用浓盐酸或稀硫酸？（根据：选择药品时要注意制取的气体要纯净，反应速度要适中）二氧化碳的制取为什么不使用浓盐酸或稀硫酸？（根据：选择药品时要注意制取的气体要纯净，反应速度要适中） 答：因为①浓盐酸有挥发性，挥发出氯化氢气体会使制得的二氧化碳不纯，②稀硫酸与碳酸钙反应生成的硫酸 钙微溶于水，覆盖在石灰石表面上，阻止反应进一步进行。 2. .启普发生器原理：启普发生器原理：当活塞打开时，球形漏斗内稀盐酸的进入到底部容器， 满到中间的容器中与石灰石接触并 反应，当活塞关闭时，中间球形容器内的二氧化碳气体不能从导气管出去，容器内的压强增大，将稀盐酸往下 排，稀盐酸进入底部的半球形容器，并被压入球形漏斗中，而中间球形容器内的稀盐酸液面下降至全部进入底 部容器和球形漏斗时，稀盐酸与石灰石不再接触，反应停止，所以启普发生器起了 随开随用，随关随停，节约随开随用，随关随停，节约 药品药品的作用。 简易启普发生器原理简易启普发生器原理是用多孔塑料片把试管隔成两部分， 上半部分类似于启普发生器中的中间球形容器， 下半 部分类似于启普发生器中的半球形底部容器，工作原理相同。 3. 3.有关常见固有关常见固+ +液不加热型装置的气密性检查：液不加热型装置的气密性检查： （利用压强差原理）（利用压强差原理） 实验室制取氧气和二氧化碳通常用长颈漏斗和锥形瓶 （或广口瓶）组合，常用如右图三种方法来检查装置 气密性 ①用止水夹夹住橡胶管部分，往长颈漏斗中加水，使之下端液封，继续加水形成一段水柱，在一段时间内 水柱不下降，说明气密性良好。 ②向长颈漏斗中加水，使之下端液封，将导管的一端浸入水中，双手紧握锥形瓶外壁，若导管口有气泡冒 出，证明装置气密性良好。 ③向长颈漏斗中加水，使之下端液封，用注射器连接橡胶导管部分，往内推活塞（往外拉活塞） ，若长颈漏斗下端有一段液柱生成（若长颈漏斗下端有气泡生成） ，说 明装置气密性良好。 4.有关“万能瓶收集气体”的方法有关“万能瓶收集气体”的方法： 如右图“万能瓶”装置既可用排水法来收集气体，又可用排空气法来收集 气体 ⑴若瓶内原来只有空气，要用排空气法收集气体，可分两种方法 ①收集的气体密度比空气大，如CO2O2等，因为要收集的气体密度比 空气大，所以要用向上排空气法，所以进气管应选择从 a 进，进气管口在 下方才能把空气往上排；如图（1） ②收集的气体密度比空气小，如H2CH4NH3等，因为要收集的气体密 度比空气小，所以要用向下排空气法，进气管应选择从 b 进，进气管口在 上方才能把空气往下排；如图（2） ⑵若瓶内装满水，要收集气体就是用排水法收集，因为气体的密度比水小，所以进气管必须在