1.1、實驗儀器:
錐形瓶、長頸漏鬥或分液漏鬥、導管、水槽、集氣瓶、雙孔塞。
藥品:二氧化錳(黑色固體,化學式:MnO2)、5% 至 6% 過氧化氫溶液(6% H2O2 和 94% 水的混合物)。
註:二氧化錳是壹種催化劑,可加速過氧化氫的分解反應。在反應過程中,二氧化錳的質量和化學性質保持不變。
1.2、實驗原理
過氧化氫在二氧化錳的催化下生成水和氧氣
文字表達式和化學方程式如下:
1.3、實驗步驟
1.3、實驗步驟2、試驗裝置的氣密性
用長頸漏鬥進行氣密性試驗(註水法或液差法)組裝好設備後,打開止水栓,向長頸漏鬥內緩緩註水,待水將長頸漏鬥口浸沒後,關閉止水栓、然後繼續註水,錐形瓶中的氣體受到水的擠壓,氣壓變大,使水進入長頸漏鬥,長頸漏鬥的水面高於錐形瓶的水面,形成液面差,即氣密性變好。
用分液漏鬥氣密性試驗(微熱法)組裝好儀器,關閉分液漏鬥的軟木塞,將導管的另壹端放入水中,用雙手蓋住錐形瓶,壹段時間後,如果導管口的水有氣泡冒出,松開手,水流入導管口,形成壹段水柱,即為氣密性良好。
1.3.2、加藥
長頸漏鬥+錐形瓶:先將二氧化錳倒入錐形瓶中,用導管和長頸漏鬥堵住兩孔塞,向長頸漏鬥中加入雙氧水溶液,使長頸漏鬥的壹端低於液面,形成液封,防止氣體從長頸漏鬥中跑出。
分液漏鬥+錐形瓶:先將二氧化錳放入錐形瓶中,用導管和分液漏鬥堵住兩孔塞,關閉分液漏鬥塞,打開活塞,向分液漏鬥中加入過氧化氫溶液,打開塞子,讓過氧化氫溶液滴下。
1.3.3、收集氧氣
排水法:首先在量筒內裝滿水(量筒內不能有氣泡),用壹塊玻璃蓋住瓶口,然後倒立放入水槽中,量筒口壹定要放入液面以下。當導管口連續均勻地冒出氣泡時,開始收集氧氣,將導管口伸入裝滿水的集氣瓶中,看到瓶口外沿冒出氣泡,證明收集滿了,就用壹塊毛玻璃蓋住瓶口放入水中,並將它移出水面。將其正放在桌面上。
註意:收集密度比空氣大的氣體後,要把它正放在桌面上;收集密度比空氣小的氣體後,要把它倒放在桌面上;
問題:為什麽要等到導管口連續、均勻地冒出氣泡後才能開始收集氧氣?
答:實驗儀器中有空氣,剛開始出來的氣泡是氧氣和空氣的混合氣體,如果收集的氧氣不純。
因為氧氣的密度比空氣的密度大,所以收集氧氣後應將鋼瓶正放在桌面上。
向上排氣法:將鋼瓶口正對著桌面,導管伸到鋼瓶底部,在鋼瓶口上蓋壹塊玻璃,留出壹部分鋼瓶供氣體排出。收集滿氣體後,用玻璃片蓋緊氣瓶口。將其正放在桌面上。
1.3.4、檢驗氧氣是否收集滿
用木柴的火星放到氣瓶口,用木柴的火星復燃,即表示氧氣收集滿了。
2.過氧化氫制取氧氣 實驗現象:錐形瓶中產生大量氣泡。