实验室制取氧气(高锰酸钾法)

实验目的

掌握加热高锰酸钾制取氧气的操作步骤,并会用排水法收集和检验氧气。

实验原理

高锰酸钾受热分解,生成锰酸钾、二氧化锰和氧气: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,可据此检验。

实验器材

• 高锰酸钾
• 棉花
• 大试管
• 带导管的单孔橡胶塞
• 铁架台
• 酒精灯
• 水槽
• 集气瓶与玻璃片
• 带火星的木条

实验步骤

1. 连接装置,检查装置的气密性。
2. 装入高锰酸钾,在试管口放一团棉花,塞紧橡胶塞。
3. 将试管固定在铁架台上,管口略向下倾斜。
4. 点燃酒精灯,先预热,再对药品部位加热。
5. 导管口气泡连续均匀冒出时,开始用排水法收集氧气。
6. 集满后在水下盖好玻璃片,正放在桌面上。
7. 先将导管移出水面,再熄灭酒精灯。

实验现象与结论

加热后导管口有气泡冒出,开始排出的是装置内的空气,待气泡连续均匀冒出时再收集。集气瓶口有大气泡向外冒出,说明已集满。将带火星的木条伸入瓶内,木条复燃,证明收集到的是氧气。

注意事项

• 试管口放一团棉花,防止高锰酸钾粉末进入导管。
• 试管口略向下倾斜,防止冷凝水倒流使试管炸裂。
• 先撤导管后熄灯,防止水槽中的水倒吸。
• 加热时先预热,使试管均匀受热。

常见问题

为什么要等气泡连续均匀冒出才收集?

刚开始排出的是装置内的空气,过早收集会使氧气不纯。

为什么要先撤导管再熄灭酒精灯?

防止试管冷却后压强减小,水槽中的水倒吸入热试管使其炸裂。