2025年氧气制备与特性探究实验报告攻略

《氧气的制法与性质》试验汇报一、试验目的与规定1.掌握试验室制备氧气与氧气性质试验的操作；2.初步学会本试验的演示教学措施。二、试验原理1.高锰酸钾法：2KMnO₄-K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑2.过氧化氢法：2H₂O₂一2H₂O+O₂↑(1)物理性质：在一般状况下，0₂为无色无味的气体。在原则状况下，O₂的密度(1.429g/L)比空气的平均密度(1.293g/L)大。不易溶于水(每升水溶解0₂约30mL),因此，氧气采用排水法搜集。(2)化学性质：氧气的化学性质很活泼。它不仅可以助燃，并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。本次试验重要通过观测金属Fe、非金属C、S、以及石蜡在0₂中燃烧的试验现象及反应产物来验证0₂支持燃烧的化三、仪器、材料与药物硬质大试管、抽滤瓶、分液漏斗、玻璃弯管、酒精灯、火柴、水槽、集气瓶、毛玻璃片、橡皮软管、铁架台、玻璃棒、药匙、脱脂棉、托盘天平、燃烧匙、大烧杯、坩埚钳、细砂、试管及试管架；MnO₂、KMnO₄、30%H₂O₂、硫黄、木炭、铁丝、蜡烛、澄清石灰水。四、试验环节(1)过氧化氢分解制备法①安装试验装置如图：②试验环节：a、检查装置气性；瓶，分液漏斗中加入H₂O₂(与水各20mL稀释为质量分数15%);c、用排水法搜集(氧气不溶于水)。反应开始后，待气泡迅速、均匀冒出时开始搜集，此时管中空气已排尽，当集气瓶冒出第一种大气泡④现象分析：a、过氧化氢与滴入蒸馏烧瓶中与二氧化锰(催化剂)接触，迅速⑤关键技术：a、控制好滴加过氧化氢的速率；b、过氧化氢用前要用蒸馏水稀释至15%左右。c、漏斗口一定要保持在液面如下，以免气体从漏斗排出，⑥安全性分析：a、溶液中过氧化氢过少，反应太慢，过多则因反应剧烈而引起产物是氧气和水，不会污染环境，是一种比较绿色的制备氧气的化学措施；b、取10克KMnO₄加入硬质试管中，管口放脱脂棉，塞进单孔塞；c、点燃酒精灯后，先预热试管，然后集中在试管的中下部加热；d、用排水法或向上排空气法搜集(氧气比空气密度大);e、排空法需用带火星的木条验证氧气与否已经集满，若木条复燃，则集满，否则需要继续搜集。③试验现象描述：a、观测到KMnO₄颗粒在加热时有强烈的迸裂；b、伴随有少许烟产生。④关键技术：a、在加热时，颗粒轻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；b、加热KMnO₄时，缓缓向后移动酒精灯，保证高锰酸钾可以充足反应，增长氧气产量；c、将导气管伸至集气瓶底部，尽量排尽空气。⑤安全性分析：a、用高锰酸钾分解制氧气的长处是不用催化剂，热分解的温度要比氯酸钾法低；b、加热时应将试管向下倾斜。以上环节可以记为：查一装一定一点—收一离—熄(茶庄定点收利息)查----检查装置的气密性装----装药物定----把试管固定到铁架台上点----点燃酒精灯加热(先预热，注意：一律先让试管均匀受热，否则会因冷热不均炸裂试管)收----搜集气体(可以使用排水法、向上排空气法)离----把导管从水槽中取出(假如使用向上排空气法，此环节基本不需要，不过最佳先取出导管在盖上玻片)熄----熄灭酒精灯2.O₂的性质①试验环节：取一洁净的燃烧匙，放入少许硫磺粉，酒精灯上加热至燃烧，然后将燃着的硫匙缓缓伸进有O₂的集气瓶中。②试验现象：a、硫磺粉在酒精灯上加热至燃烧时，在黑色背景下看到：发出微弱的淡蓝色火焰；b、硫匙缓缓伸进有O₂的集气瓶中可以观测到这时火焰颜色为明亮的蓝紫色，并伴有刺激性气体生成。③注意事项：a、为防止污染空气，将燃烧匙取出后及时淬入盛有冷水的大烧杯中。b、燃烧物定要放于集气瓶中央，切勿靠近瓶壁，以防集气瓶(2)炭在O₂中的燃烧：C+O₂点CO₂①试验环节：a、用坩埚钳夹取一小段木炭，在酒精灯上烧至红热；b、缓慢将木炭伸进O₂瓶中，观测试验现象；c、给此集气瓶中倒入少②试验现象：a、木炭伸进O₂瓶中试验现象为：木炭燃烧的更剧烈，并发出白光，(3)铁在0₂中的燃烧：3Fe+2O₂Fe₃O₄装置同上①试验环节：a、取一条细铁丝，砂纸擦亮后将铁丝缠绕于火柴棍上，充足运用火柴燃烧的热量将铁烧至红热；b、点燃火柴，用坩埚钳夹住火柴一端，烧至火焰将尽时，竖直将其伸入到铺有一层细沙的O₂集气瓶中，观测试验②试验现象：a、空气中只能看到铁丝被烧红，火柴燃尽；b、看到铁丝在氧气中燃烧，火星四射，并伴有少许烟产生，瓶③注意事项：a、燃烧物定要放于集气瓶中央，切勿靠近瓶壁，以防集气瓶炸不良，高温的熔融物会使集气瓶底炸裂。铁(4)蜡烛在氧气中的燃烧：CO₂+Ca(OH)₂==CaCO₃J+H₂O①试验环节：a、用小刀截取4cm左右长蜡烛一段，放入燃烧匙，点燃后伸入c、振荡后集气瓶中出现混浊。蜡烛是有机物，具有C、H元素，与氧气反应2、加热高锰