《高锰酸钾制取氧气》实验全解

实验目的

1. 掌握加热高锰酸制取氧气的操作与注意事项；

2. 学习制取气体的发生装置和收集装置的选择原则。

实验用品

高锰酸钾固体、试管、棉花、带导管的胶塞、铁架台、酒精灯、水槽、集气瓶等

实验装置

图（a）

图(b)

图（c)

实验步骤

1.制取氧气

(1)实验准备:根据实验要求，清点实验仪器和药品。

(2)连接仪器，检验装置的气密性。

①在玻璃管上套上胶皮管:左手拿胶皮管，右手拿120°玻璃弯管并将弯管口蘸水，转动弯管将其插入胶皮管，

同样方式将60°弯管与胶皮管连接好。

②把玻璃管插进橡胶塞的孔里:左手拿单孔塞，右手拿120°玻璃弯管，并将弯管口蘸水，转动弯管，让弯管漏

出单孔塞少许。

③用橡胶塞塞住试管:左手拿试管，右手拿单孔塞，慢慢转动单孔塞将其塞入试管。

④将导气管一端浸入水槽的水中，用手紧握试管外壁，当观察到导管口有气泡冒出时，说明装置气密性良好。

(3)装药品

①取盛有高锰酸钾的试剂瓶，将瓶塞取下倒放在桌面上。

②取一药匙，用干净的纸擦拭几次，然后小心取一药匙药品。

③将试管略微倾斜，将盛有药品的药匙(或纸槽)小心地送到试管底部。

④将试管直立，让药品滑落到试管底部，并用手轻弹一下药匙(或纸槽)。

⑤同样方法再加入2～3药匙药品，然后在试管口塞一团棉花。

⑥用左手拿试管，右手拿单孔塞，慢慢转动单孔塞将其塞入试管口。

⑦将试管放回试管架，用纸擦拭药匙，放回原处，将瓶塞盖好并将试剂瓶放回原处。

(4)固定仪器

组装铁架台，将铁夹正放在支架的上方，拧紧相应螺丝帽

②在铁架台左侧放一盏酒精灯。

③取盛有药品的试管，将药品平铺(横放试管并轻轻转动)。

④将试管从底部套入铁夹并夹在试管的中上部(距管口约13处)。

⑤根据酒精灯灯焰的高度调节试管并让试管口略向下倾斜。

(5)组装收集装置

①在铁架台右侧放好水槽，取两个集气瓶，分别装满水。

②用磨砂玻璃片盖好瓶口，倒放在水槽中，瓶内无气泡。

③将导气管放人水槽内的水中。

(6)加热

①取下酒精灯灯帽，正放在桌面上。

②用火柴点燃酒精灯，然后将火柴熄灭，放在废物桶中。

③用手拿酒精灯用外焰给试管预热(来回移动34次)。

④用酒精灯外焰对准药品部位集中加热。

(7)收集气体

①当导管口气泡连续均匀冒出时，将导管口放在集气瓶口内收集气体。

②当有大气泡从集气瓶口逸出时，表明集气瓶内已经收集满氧气，将导气管从集气瓶口移开，在水面下用玻璃片盖住瓶口，小心地把集气瓶移出水槽，正放在桌面上。

③用同样方法再收集一瓶气体，此瓶可以留少量水，用作铁丝燃烧实验。

④停止加热时，先将导气管从水槽中取出，再将酒精灯移开，并用灯帽盖灭酒精灯。

(8)实验完毕，整理洗涤

①先将连接导管的大试管从铁夹中取出。

②然后将大试管、单孔塞、玻璃管、胶皮管依次拆开。

③将大试管内的固体物质倒入指定容器。

④先用水冲洗大试管，将废液倒人废液桶。

⑤用试管刷清洗大试管。

2.氧气的性质

(1)验证木炭在氧气中的燃烧反应

①取下酒精灯灯帽，正放在桌面上。

②用火柴点燃酒精灯，然后将火柴熄灭，放在废物桶中。

③用坩埚钳夹取一小块木炭，在酒精灯外焰上加热到发红，伸入上面实验收集的氧气中，观察木炭在氧气中燃烧的现象。

④燃烧停止后，取出坩埚钳，向集气瓶中加入少量澄清石灰水，振荡，观察现象。

(2)验证铁丝在氧气中的燃烧反应

①将铁丝一端绕成螺旋状，并在该端系上一根火柴。

②用坩埚钳夹持铁丝，用酒精灯点燃系在螺旋状细铁丝底端的火柴待火柴快燃尽时，迅速伸入盛有氧气的集气瓶中。

③将细铁丝由瓶口向下缓缓插入，不要让细铁丝触及集气瓶内壁，观察实验现象。

实验原理

$2KMnO_ {4} \stackrel {\Delta} {=} K_ {2}MnO_ {4} + MnO_ {2} + O _ {2} $↑

$ C+ O_ {2} \stackrel {点燃} {=} CO_ {2} $

$3Fe + 2O_ {2} \stackrel {点燃} {=} Fe_ {3} O _ {4}$

实验结论

（1）木炭在空气中燃烧是红热现象，在氧气中燃烧，发出白光放出热量，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。

（2）铁丝在空气中红热现象，不能燃烧，在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体。