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化学实验之氧气和二氧化碳的制取怎么做

2023-08-08 04:52:26 高考在线

初中化学知识点：氧气的制取和收集

a)高锰酸钾制氧气：

(1)药品和反应原理：2KMnO4=K2MnO4 + MnO2 + O2↑

(2)装置：

(3)实验步骤：

①查----检查装置气密性。

②装----装入药品，用带导管的橡皮塞塞紧

③定----用铁夹把试管固定在铁架台上，并使管口略向下倾斜，药品平铺在试管底部。

④点----点酒精灯，给试管加热，排出管内空气。

⑤收----用排水法收集氧气。

⑥离----将导管从水槽内取出。

⑦熄----熄灭酒精灯。

(4)检验和验满：

验满方法：把带火星的木条放在瓶口，如复燃，则已收满。

检验方法：把带火星的木条伸入瓶中，如复燃，证明是氧气。

(5)收集：

排水法----因为氧气难溶于水。

向上排空气法----因为氧气密度比空气略大。(导气管应伸入瓶底，尽量排净空气)

(6)注意事项：

①用酒精灯外焰决定试管的高度。

②铁夹夹在试管的中上部，便于加热。

③试管口应略向下倾斜，以防止湿存水在反应过程中倒流到管底，使试管破裂。

④导管不可伸入试管太长，以利于氧气排出，防止药品堵塞导管。

⑤使用高锰酸钾反应时，需在试管口放一小团棉花，以防加热时高锰酸钾粉末进入导管。

b)过氧化氢制氧气

(1)原理和药品：2H2O2=2H2O+O2↑

(2)装置

(3)实验步骤：

①检查装置气密性

②再锥形瓶中装入二氧化锰

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在液面以下，否则氧气会从长颈漏斗中跑出来)

④向长颈漏斗中加入过氧化氢溶液

⑤收集氧气

(4)与高锰酸钾制氧气相比的优点：操作简便，实验步骤少，注意事项也少;不需要加热。

氯酸钾在二氧化锰的催化作用下制取氧气(与高锰酸钾制取氧气类似;略)

中考化学氧气制取的两种方式

过氧化氢制氧气

2H2O2=2H2O+O2↑

操作步骤

①检查装置气密性

②再锥形瓶中装入二氧化锰

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在液面以下，否则氧气会从长颈漏斗中跑出来)

④向长颈漏斗中加入过氧化氢溶液

⑤收集氧气

注意事项

①伸入试管或锥形瓶中的导管应刚刚露出橡皮塞即可，否则不利于气体的导出。

②用排水法收集氧气时，导管应刚伸人集气瓶口即可，过长不利于水的排出，气体不易收集满。

③用向上排空气法收集氧气时，导管要伸入集气瓶的底部，否则不利于空气的排出，收集的气体不纯。

④用长颈漏斗时，长颈漏斗末端应在液面以下，否则氧气会从长颈漏斗中逸出。

高锰酸钾制氧气

2KMnO4=K2MnO4 + MnO2 + O2↑

操作步骤

①检查装置气密性

②将药品平铺在试管底部，用带导管的单孔橡皮塞塞紧试管口(用高锰酸钾制取氧气，还要在管口放一小团棉花)

③将试管固定在铁架台上

④点燃酒精灯，预热后加热试管

⑤当导管口有连续均匀的气泡冒出时开始收集气体

⑥收集完毕，先将导管移出水面

⑦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”“离”“熄”7个字。可用谐音记忆为“茶庄定点收利息”。

注意事项

①药品要平铺在试管底部，均匀受热。

②试管口要略向下倾斜，防止药品中湿存的水分受热后变成水蒸气，遇冷凝结成水倒流回试管底部，使试管炸裂。

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)。

④试管内的导管稍伸出橡皮塞即可，这样便于气体导出。

⑤集气瓶充满水后倒放入水槽中(瓶口要在水面下)。

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位加热。

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，否则收集的气体中混有空气，当集气瓶口有大盆气泡冒出时，证明已集满。

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，防止加热时高锰酸钾小颗粒进人导管。

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。

初中化学知识点：二氧化碳的制取和收集

a)原理和药品：CaCO3 + 2HCl === CaCl2 + H2O + CO2↑

b)装置： 也可用启普发生器。

c)现象：块状固体不断溶解，产生大量气泡。

d)注意事项：反应物不能用浓盐酸、硫酸、因为浓盐酸易挥发，会挥发出氯化氢气体，

使制得的二氧化碳不纯;硫酸不会挥发，但会生成硫酸钙沉淀，沉淀的硫酸根附着在

碳酸钙(或石灰石)表面，使碳酸钙(或石灰石)与酸的接触面积变小，最后反应停止!

e)收集方法：向上排空气法

二氧化碳的制取和收集：

1.原理和药品：CaCO3 + 2HCl === CaCl2 + H2O + CO2↑

2.装置：固液混合不加热

收集装置：二氧化碳溶于水，所以不能用排水法收集;其密度比空气大，所以可采用向上排空气法收集。

3.现象：块状固体不断溶解，产生大量气泡。

4.检验：把产生的气体通入澄清石灰水，若澄清石灰水变浑浊，证明是二氧化碳。

5.验满：将燃着的木条放在集气瓶口，如果木条的火焰熄灭，证明已集满。

6.实验步骤

a.检查装置的气密性;

b.装入石灰石(或大理石);

c. 塞紧双孔塞;

d.从长颈漏斗中加入稀盐酸;

e.收集气体;

f.验满。

7.注意事项：反应物不能用浓盐酸、硫酸、因为浓盐酸易挥发，会挥发出氯化氢气体，使制得的二氧化碳不纯;硫酸不会挥发，但会生成硫酸钙沉淀，沉淀的硫酸根附着在碳酸钙(或石灰石)表面，使碳酸钙(或石灰石)与酸的接触面积变小，最后反应停止!

实验室制取二氧化碳的选择：

实验室用大理石或石灰石(主要成分是碳酸钙)和稀盐酸制取二氧化碳。

注意：

(1)不能选用稀硫酸，因为稀硫酸与碳酸钙反应生成微溶于水的硫酸钙会橙盖在碳酸钙的表面，阻止反应继续进行。

(2)不能选用浓盐酸，因为浓盐酸易挥发，得不到纯净的二氧化碳气体。

(3)不能用碳酸钠代替石灰石，因为反应太剧烈，产生的气体难以收集。反应速率的快慢与反应物的质量分数和接触面积有关。反应物的接触面积越大，反应物的质量分数越大，反应速率就越快，反之，则越慢。