学生实验4 氧气的实验室制取与性质
知识要点
1. 用高锰酸钾制氧气(图1)
2. 用过氧化氢溶液制氧气(图2)
3. 氧气的化学性质

图1 高锰酸钾制取氧气

图2 过氧化氢分解制取氧气
疑难点拨
用高锰酸钾制取氧气时,试管口为什么要放一团棉花?
原因:防止高锰酸钾粉末进入导管
实验结束时,为什么要先移出导管,再停止加热?
原因:防止水倒流,使试管炸裂
例题分析
实验室常用下列A、B装置制取气体,C、D、E装置收集气体。

(1) 仪器①的名称是。
(2) 实验室用高锰酸钾制取氧气,在装入试剂前,应进行的操作是,该反应符号表达式为$\ce{KMnO_{4} \xrightarrow{\Delta} K_{2}MnO_{4} + MnO_{2} + O_{2}}$;某同学在用图E装置收集氧气时,实验结束后发现收集的氧气不纯,可能的原因是(写一种)。
(3) 用收集的氧气完成少量木炭燃烧的实验(如图F所示),反应的符号表达式是$\ce{C + O_{2} \xrightarrow{点燃} CO_{2}}$;若用图G所示装置进行铁丝在氧气中燃烧的实验,则该装置不足之处是。
(4) 通常状况下,甲烷是一种无色、无味的气体,难溶于水,密度比空气小,实验室常用醋酸钠和碱石灰两种固体混合物加热制得甲烷气体。制取干燥的甲烷的可选用的制取装置是(填字母)。
分析 (1)仪器①的名称是锥形瓶;(2)由于更换仪器会造成试剂损失,在装入试剂前,应进行的操作是检查装置的气密性;高锰酸钾制取氧气的符号表达式为$\ce{KMnO_{4} \xrightarrow{\Delta} K_{2}MnO_{4} + MnO_{2} + O_{2}}$。用图E装置收集氧气后,发现收集的氧气不纯,可能的原因是没有等到气泡均匀、连续冒出时再收集或收集气体前集气瓶中没有装满水等;(3)碳和氧气完全反应生成二氧化碳,反应的符号表达式为$\ce{C + O_{2} \xrightarrow{点燃} CO_{2}}$;在做铁丝在氧气中燃烧的实验时,为了防止灼热的生成物溅落炸裂瓶底,要在集气瓶底部预留少量的水或铺一层细沙;(4)实验室常用醋酸钠和碱石灰两种固体混合物加热制得甲烷气体,属于固-固加热型,适合用装置A作发生装置;甲烷的密度比空气小,要收集较干燥的甲烷可用装置D。
答案 (1) 锥形瓶
(2) 检查装置气密性 $\ce{KMnO_{4} \xrightarrow{\Delta} K_{2}MnO_{4} + MnO_{2} + O_{2} \uparrow}$ 没有等到气泡均匀、连续冒出时再收集(或收集气体前集气瓶中没有装满水等)
(3) $\ce{C + O_{2} \xrightarrow{点燃} CO_{2}}$ 没有在集气瓶底部预留少量的水或铺一层细沙
(4) AD

解：
(1) 锥形瓶
(2) 检查装置气密性
$\ce{KMnO_{4} \xrightarrow{\Delta} K_{2}MnO_{4} + MnO_{2} + O_{2} \uparrow}$
没有等到气泡均匀、连续冒出时再收集(或收集气体前集气瓶中没有装满水等，合理即可)
(3) $\ce{C + O_{2} \xrightarrow{点燃} CO_{2}}$
没有在集气瓶底部预留少量的水或铺一层细沙
(4) AD