搜索
MnO2氧气的制备与性质实验探究报告一实验目的1、熟悉实验室制取氧气的反应原理，掌握实验室制取和收集氧气的方法及其性质实验的操作技巧。2、初步掌握本实验的演示教学方法。3、练习药品的取用及装置气密性检查。二实验原理我们都知道，约占空气体积1/5的氧气与人类的生活、生产有着很密切的关系，是人类维持生命不可缺少的物质，动物和植物的生存也都离不开氧气。在通常情况下，O2为无色无味的气体。在标准情况下，O2比空气的密度大。不易溶于水（每升水溶解O2约30ml）氧气的化学性质很活泼。它不仅可以助燃，而且在点燃或高温条件下可以和大多数金属（如铁、镁）、非金属（木炭、硫、磷、和石蜡等）发生反应，放出大量的热。2KMnO4===K2MnO4+MnO2+O2↑2H2O2===2H2O+O2↑三仪器、材料与药品硬质大试管、锥形瓶、分液漏斗、单孔橡皮塞、酒精灯、火柴、垫木、水槽、集气瓶、蒸发皿、研钵、毛玻璃片、橡皮软管、铁架台、玻璃棒、钥匙、脱脂棉、托盘天平、燃烧匙、·大烧杯、坩埚钳、砂纸、试管及试管架；KMnO4、10﹪H2O2、硫磺、木炭、铁丝、蜡烛、澄清石灰水。四实验内容⑴KMnO4加热分解法2KMnO4===K2MnO4+MnO2+O2↑实验步骤①----按照下图组装好仪器组装仪器的顺序是从上到下，从左到右。注意：试管口略向下倾斜约15度。②----检查装置的气密性用手握住试管（或用热毛巾捂住试管），若有气泡冒出则证明装置的气密性良好。③----装药品由于KMnO4是固体药品，所以纸槽装好KMnO4，缓缓倒入试管中。④----把试管固定到铁架台上注意将将试管固定在1/3处。⑤----点燃酒精灯加热确保酒精灯内的酒精约为1/4—2/3。先预热。注意，让试管均匀受热，否则会因冷热不均炸裂试管。⑥----收集气体（可以使用排水法、向上排空法）⑦----把导气管从水槽中取出如果使用向上排空法，此步骤基本不需要，但是最好先取出导管在盖上玻片。⑧----熄灭酒精灯注意事项MnO2①实验前先检查装置的气密性。②.试管口要略微向下倾斜：防止生成的水回流，使试管底部破裂。③导气管伸入发生装置内要稍露出橡皮塞（不要太长）有利于产生的气体排出。④试管口塞一团棉花：防止高锰酸钾粉末进入导气管，污染制取的气体和水槽中的水。⑤加热时先预热。⑥排气法收集气体时，导气管要伸入接近集气瓶底部：有利于集气瓶内空气排出，使收集的气体更纯。⑦实验结束后，先将导气管移出水面，然后熄灭酒精灯：防止水槽中的水倒流，炸裂试管。⑵H2O2分解法2H2O2===2H2O+O2↑①如下图，连接实验装置，顺序为由左到右，由上到下。②检查装置的气密性用手捂住锥形瓶口，若有气泡冒出，证明仪器的气密性良好。③装药品将固体药品二氧化锰缓缓倒入锥形瓶中；用20ml10%H2O2与40mlH2O混合配成30%H2O2缓慢加入分液漏斗中。④收集气体（同上高锰酸钾收集法）注意事项①如果用长颈漏斗，应注意其颈部应在液面以下：防止气体从长颈漏斗泄露，可用分液漏斗代替(可随时控制反应的发生和停止，以及反应的速度)；②导管应稍露出橡皮塞，便于气体排出；③由于H2O2易分解，稀释时应当用蒸馏水，并在使用前稀释。五氧气的性质实验1硫与氧气的反应取一洁净的燃烧匙，放入少量硫粉，酒精灯上加热至燃烧，发出微弱的淡蓝色火焰。然后将燃烧着的硫匙由上往下缓缓伸进集有O2的集气瓶中，这时火焰呈现明亮的蓝紫色，并伴有刺激性气味的SO2产生。为避免污染空气，将燃烧匙取出后及时淬入盛有冷水的大烧杯中。2碳在O2中燃烧用镊子夹取一小段木块碳，在酒精灯上烧至红热，再缓缓伸进盛满O2的集气瓶中，可看到木炭燃烧的更剧烈并发出白光。给集气瓶中倒入少量澄清石灰水，振荡，石灰水变浑浊。3铁在O2中燃烧准备一条铁丝，砂纸擦亮后弯成螺旋状，系在火柴上。点燃火柴，伸入盛有水的集气瓶中，铁丝燃烧，火星四射，并生成一种黑色熔融物。4蜡烛在O2中燃烧用小刀截取长约1cm的蜡烛，放入燃烧匙，点燃后伸入集气瓶。蜡烛的火焰更加亮白。给集气瓶中倒入少量澄清石灰水，振荡，石灰水变浑浊。注意事项以上关于做O2性质的实验，燃烧物一定要放置于集气瓶中央，切勿靠近瓶壁，以防集气瓶炸裂。六讨论与研究1、过氧化氢是液态，只需加入催化剂二氧化锰就可以反应，不需要加热，而且可以根据需要随开随停，并可以通过过氧化氢溶液的滴加速度来控制反应的速度和通过烧瓶内气体的冒出速度来判断反应速度，产物是水没有污染。2、加热高锰酸钾制氧气的优点：能产生较为稳定的气流，反应速率适中，危险小。缺点：原料价格高，氧元素利用率低，反应装置复杂，操作不当容易引起试管炸裂，固体废弃物对环境有负面影响。3、加热氯酸钾+二氧化锰优点：氧元素利用率高，分解过程中无粉末飞扬。缺点：原料价格高，反应装置复杂，操作不当容易引起试管炸裂，固体废弃物对环境有负面影响，制取的氧气中混有较多氯气而有异味等。