过氧化氢制取氧气的实验步骤

如题所述

过氧化氢制取氧气的实验步骤,如下:

通过过氧化氢在二氧化锰的催化下生成水和氧气(固体与液体不加热的方法)来制取氧气,是实验室制取氧气的常见方法之一,实验操作过程中装置气密性检验与氧气的收集方法是初中化学学习的重要内容。

一、过氧化氢制取氧气实验

1.1、实验仪器:

锥形瓶、长颈漏斗或分液漏斗、导管、水槽、集气瓶、双孔塞。药品:二氧化锰(黑色固体,化学式:MnO2)、5%~6%的过氧化氢溶液(6%的H2O2与94%的水混合物)。

注意:二氧化锰是催化剂,加速过氧化氢的分解反应。在反应过程中二氧化锰的质量与化学性质都不变。

1.2、实验原理

过氧化氢在二氧化锰的催化下生成水和氧气。长颈漏斗+锥形瓶、分液漏斗+锥形瓶。检验装置的气密性:使用长颈漏斗气密性检验(注水法或液差法)。

组装好设备,打开止水夹,向长颈漏斗中缓慢注入水,待水将长颈漏斗管口浸没,关闭止水夹,再继续注入水,锥形瓶内的气体受水的挤压,气压变大,使水进入长颈漏斗中,长颈漏中的水面高出锥形瓶中的水面,形成液面差,说明气密性良好。

使用分液漏斗气密性检验(微热法)

组装好设备,关闭分液漏斗旋塞,将导管的另一端放入水中,用双手捂住锥形瓶,一段时间后,若水中的导管口有气泡冒出,松手后,水流入导管口,形成一段水柱,说明气密性良好。

加入药品

长颈漏斗+锥形瓶:先将二氧化锰放入锥形瓶中,塞好带有导管与长颈漏斗的双孔塞,向长颈漏斗中加入过氧化氢溶液,使长颈漏斗的末端在液面以下,形成液封,防止气体从长颈漏斗中跑出。

分液漏斗+锥形瓶:先将二氧化锰放入锥形瓶中,塞好带有导管与分液漏斗的双孔塞,关上分液漏斗旋塞,打开活塞,向分液漏斗中加入过氧化氢溶液,打开旋塞,让过氧化氢溶液滴下。

氧气的收集

排水法:首先将集气瓶装满水(集气瓶中不能有气泡),用玻璃片盖住瓶口,然后倒立放到水槽中,集气瓶口一定要放入液面以下。

待导管口的气泡连续、均匀冒出时,开始收集氧气,将导管口伸入盛满水的集气瓶中,当看到有气泡从集气瓶口外沿冒出,证明收集满,在水中用毛玻璃片盖住集气瓶口,并移出水面。正放在桌面上。

注意:收集密度比空气大的气体后,要正放在桌面上;收集密度比空气小的气体后,要倒立放在桌面上。

问题:为什么待导管口的气泡连续、均匀冒出时,才可以开始收集氧气?解答:实验设备中存在空气,刚开始冒出的气泡里是氧气与空气的混合气体,如果收集得到的氧气不纯净。

因氧气的密度比空气大,所以收集满氧气后,集气瓶要正放在桌面上。向上排空气法:将集气瓶口正放在桌面上。

导管伸到靠近集气瓶底的地方,毛玻璃片盖在集气瓶口,留出一部分让气体排出。收集满气体后,用毛玻璃片将集气瓶口盖严。正放在桌面上。

检验氧气是否收集满

用带火星的木条放到集气瓶口,带火星的木条复燃,说明氧气已收集满。过氧化氢制取氧气实验现象:锥形瓶中有大量气泡产生。

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