加热氯酸钾和二氧化锰的混合物或加热高锰酸钾制氧气
初中学习大师2020-10-26 18:53
加热氯酸钾和二氧化锰的混合物 或 加热高锰酸钾制氧气
在实验室中，可以用过氧化氢和二氧化锰混合制取氧气，使用的是固液混合装置。
在实验室中，还有没有其他的方法制取氧气呢？
在实验室中，我们也可以使用加热固体的方法制取氧气。在这里，我们分别加热氯酸钾和二氧化锰的混合物，或暗紫色的高锰酸钾制取氧气。
1加热氯酸钾和二氧化锰的混合物
氯酸钾是一种白色固体物质，二氧化锰是一种黑色粉末。
我们使用加热氯酸钾的方法制取氧气，二氧化锰在这个反应中也作为催化剂，起催化作用。实际上，不加入二氧化锰，氯酸钾一样能够分解，只是比较慢。二氧化锰作为催化剂，不能够改变生成物，但是改变了此反应的速率。
实验装置如下
反应装置可以分为发生装置、收集装置。
主要的仪器如上图：酒精灯，试管，导管，集气瓶。
做这个实验，我们要按一定的顺序来操作，总结成几个字：
连查装定点收移熄。
1.连----连接装置。导管伸入试管内不宜过长，以稍微露出橡皮塞为宜，准备检查装置气密性。
2.查----检查装置气密性。可以使用酒精灯进行加热，如果导管末段有气泡产生，说明装置气密性良好。
3.装----装药品。氯酸钾和二氧化锰的混合物应平铺在试管底部，有利于均匀受热。
4.定----固定装置。试管口要略向下倾斜，因为过一会要加热药品，所以防止药品中的水分受热变成水蒸气，在试管口凝结成水滴倒流入试管底部，引起试管炸裂；导管伸入试管内不宜过长，以稍微露出橡皮塞为宜，有利于空气的排出和氧气的导出。
5.点----点燃酒精灯。加热药品时请注意，如果直接进行加热，试管底端有可能冷热不均引起炸裂，所以首先要对试管底部加热区域进行预热，再用外焰直接加热。
6.收----收集气体。刚开始加热产生的气体，主要是试管中原有的空气，因为我们的实验的目的是收集高纯度的氧气，所以需要等待导管末端有均匀稳定的气泡产生的时候，再进行收集。
7.移----将导管移出水槽。
8.熄----熄灭酒精灯。（为什么先移出导管后熄灭酒精灯？因为如果先熄灭酒精灯，试管中压强会迅速减小，而此时导管又在水槽里，会导致水倒吸入试管引起试管炸裂。）再将集气瓶用玻璃片盖好，因为氧气密度比空气的大，所以集气瓶要正放在桌面。
反应原理：
氯酸钾在二氧化锰做催化剂和加热的条件下，生成氯化钾和氧气。因为在加热过程中，生成的氧气（是气体）彻底脱离原固体体系，所以符号表达式后面加上升箭头。
2加热高锰酸钾
此过程也是加热固体，所以实验装置与氯酸钾和二氧化锰共热的装置、过程类似。
高锰酸钾是细小的粉末，在加热的过程中，试管内空气会快速流动，高锰酸钾粉末会被“吹”向导管，有可能进入导管，进而进入水槽。所以我们必须在试管口塞一团棉花，防止加热时高锰酸钾粉末进入导管。
化学反应式
高锰酸钾在受热的情况下，生成锰酸钾、二氧化锰和氧气。在这个反应中，二氧化锰不是催化剂，而是生成物。
3小结
4拓展
图为三种实验室制氧气的方法的关系，体现了：
氯酸钾和二氧化锰混合共热这种方法，与高锰酸钾受热分解，都使用固体加热装置；氯酸钾和二氧化锰混合共热，与过氧化氢与二氧化锰混合制氧气，二氧化锰在这两个反应中都做催化剂；三种方法都能够制取氧气。
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