氯酸钾和二氧化锰(氯酸钾和二氧化锰的方程式)
一、氧气的化学制备方法
固体加热法
1.高锰酸钾被加热生成二氧化锰、高锰酸钾和氧气。
2.氯酸钾在二氧化锰催化剂的作用下加热,生成氯化钾和氧气。
固+液不加热法:过氧化氢在二氧化锰的催化下生成水和氧气。
二.高锰酸钾加热制氧实验
2.1.实验仪器
反应装置:铁架、酒精灯、试管、胶塞、胶管。
收集装置:水箱、集气瓶和导管
医药:高锰酸钾
说明:高锰酸钾:紫黑色,细长棱柱状晶体或颗粒状固体,易溶于水,形成紫红色高锰酸钾溶液。
2.2.实验原理
在加热条件下,高锰酸钾分解为二氧化锰、高锰酸钾和氧气。
二氧化锰:黑色粉末,不溶于水,可用作化学反应的催化剂。
高锰酸钾:深绿色或灰黑色固体,溶于水。
2.3.实验步骤
2.3.1.装配设备
组装设备:从下到上,从左到右组装。先放铁架子→放酒精灯→安装试管→安装导管→放入水槽。
注意事项:
酒精灯与试管底部的距离应由外部火焰加热;
试管口应略微向下倾斜,防止试管口的冷凝水在加热过程中回流到试管底部,造成试管爆裂;
夹子夹在试管的中上部,距离试管口约1/3。
2.3.2.气密性试验(热胀冷缩法或微热法)
如图所示组装设备。为了形成一个封闭的系统,将导管的一端放在烧杯液面以下,保持试管塞紧,然后用手盖住试管,并观察烧杯中试的喷嘴中是否出现气泡。如果松开手,水会流回导管末端形成水柱,说明气密性好。
2.3.3.把药放进去。
用勺子从药瓶中取出高锰酸钾固体粉末,慢慢放入试管中,将样品放入试管底部,将药物均匀地放在试管底部,在试管口附近放一个蓬松的棉花,然后将试管塞住。
将气瓶装满水(气瓶内不能有气泡),用玻璃片盖住瓶口,然后倒扣在水槽里。只有将气瓶口放在液面以下,才能取下玻璃板。
试管口放蓬松棉的目的:防止加热时高锰酸钾粉末溅入导管,堵塞导管,影响气体输出,注意棉必须松驰,便于气体输出。
管子进入试管不能太长,只是稍微进入试管,太长的进入试管不利于气体的输出。
2.3.4.加热
点亮酒精灯,在试管底部和中部之间来回加热4~5次进行预热,然后用外焰加热固体。
2.3.5.收集气体
当管口处的气泡连续均匀地冒出时,将管口伸入装有水的集气瓶中。当集气筒口外缘出现气泡时,证明集气筒口已满。在水中用磨砂玻璃片盖住集气筒口,并将其移出水面。它在桌子上。
需要注意的事项
收集密度高于空气体后,直接放在桌子上;
收集密度小于空气体后,倒放在桌子上;
问题:为什么刚刚弹出的气泡不能收集?
答:因为实验设备中有空气体,所以刚开始出现的气泡是氧气和空气体的混合气体。如果收集,得到的氧气不纯。
气体收集完全后,应将集气瓶放在桌子上。
向上排气空气法:
将集气瓶的口放在桌子上,导管延伸到靠近集气瓶底部的地方,磨砂玻璃片盖住集气瓶的口,留下一部分气体排出。收集满气体后,用磨砂玻璃片将集气瓶口盖紧。它在桌子上。
2.3.6.反应结束后,先拆下导管,然后停止加热。
为什么先拔导管,再熄灭酒精灯?
答:如果先拆下酒精灯,导管会变冷,导管内的气压会降低,烧杯内的水会沿着导管吸回试管内,导致试管爆裂。
2.3.7.实验现象:试管内固体减少,紫色固体逐渐变黑(黑色物质为二氧化锰和高锰酸钾);气泡从管道里冒出来。
2.3.8.检查氧气是否完全收集。
将带有火星的木棍放入集气筒的口中,带有火星的木棍会重新点燃,表明氧气已经被完全收集。
三.氯酸钾加热制氧实验
3.1.实验仪器
反应装置:铁架、酒精灯、试管、胶塞、胶管。
收集装置:水箱、集气瓶和导管
药物:氯酸钾和二氧化锰(催化剂)
氯酸钾:白色粉末状固体,有毒,易溶于水。
二氧化锰:黑色粉末状固体,不溶于水。
注:①氯酸钾和二氧化锰按一定比例混合均匀,混合后在试管中加热。不同的混合比例导致不同的反应速率。
②二氧化锰作为催化剂:本实验可以加快反应速度,反应前后催化剂的种类、化学性质和质量不变,催化剂可以重复使用。
3.2.实验步骤同加热高锰酸钾制氧。
连接装置→检查气密性→加药→加热→收集气体→检查气体是否收集充分→拔除导管→熄灭酒精灯。