氧气的实验室制取与性质

实验目的

掌握实验室制取、收集、检验氧气的方法，认识氧气的助燃性和氧化性。

实验原理

高锰酸钾受热分解放出氧气：2KMnO₄ =△= K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂↑。氧气不易溶于水，可用排水法收集；氧气能使带火星的木条复燃。氧气化学性质较活泼，能与多种物质反应：C + O₂ =点燃= CO₂；S + O₂ =点燃= SO₂；3Fe + 2O₂ =点燃= Fe₃O₄。

实验器材

• 高锰酸钾
• 棉花
• 木炭、硫粉、细铁丝
• 试管、铁架台、酒精灯
• 水槽、集气瓶、玻璃片
• 带导管的橡皮塞
• 燃烧匙、火柴、带火星的木条

实验步骤

1. 检查装置的气密性。
2. 试管中装入高锰酸钾，管口放一团棉花，固定在铁架台上，管口略向下倾斜。
3. 加热试管，待导管口气泡连续均匀冒出时，用排水法收集氧气。
4. 集气瓶在水下盖好玻璃片，取出后正放在桌上。
5. 实验结束先把导管移出水面，再熄灭酒精灯。
6. 用带火星的木条检验氧气，再依次将木炭、硫、铁丝放入氧气中燃烧，观察现象。

实验现象与结论

带火星的木条在氧气中复燃。木炭在氧气中燃烧发出白光，放热，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体；硫在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰，生成有刺激性气味的气体；铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体。说明氧气能支持燃烧，化学性质比较活泼。

注意事项

• 试管口略向下倾斜，防止冷凝水倒流使试管炸裂。
• 先移出导管再熄灭酒精灯，防止水倒吸。
• 做铁丝燃烧实验时，集气瓶底要留少量水或细沙。
• 硫燃烧产物有刺激性，应在通风处进行。

常见问题

加热高锰酸钾时试管口为什么要放一团棉花？

防止加热时高锰酸钾粉末随气流进入导管，堵塞导管或进入水槽。

为什么要等气泡连续均匀冒出时才开始收集？

刚开始排出的是装置内原有的空气，等气泡连续均匀冒出时再收集，收集的氧气才较纯。