《氧气的制法与性质》实验报告

一、 实验目的与要求

1. 掌握实验室制取和收集氧气的方法，并熟练掌握排水与排空气法的操作。 2. 学习如何验证氧气的性质及其实验的操作技巧。 3. 初步掌握本实验的演示教学方法。 4. 加深对催化剂的认识。 二、 实验原理

1、过氧化氢分解制备法

2H2O2

2H2O + O2↑

2、氧气的性质验证实验

氧气的物理性质无色无味的气体。在标准状况下，氧气的密度比空气的密度大，且不易溶于水。

氧气的化学性质很活泼，不仅可以助燃，并且在高温或点燃的条件下，还可以和大多数金属、非金属发生反应，放出大量的热。 三、仪器、材料与药品

硬质大试管、锥形瓶、分液漏斗、玻璃弯管、酒精灯、火柴、水槽、集气瓶、毛玻璃片、橡皮软管、铁架台、玻璃棒、药匙、脱脂棉、托盘天平、燃烧匙、大烧杯、坩埚钳、细砂、试管及试管架；MnO24、30%H2O2、木炭、铁丝、蜡烛、澄清石灰水。

四、实验步骤

1.氧气的制备与收集

（1）过氧化氢分解制备法

②实验步骤：

a、检查装置气密性； b、在蒸馏烧瓶中加入0.5-1.5gMnO2,用带有分液漏斗的塞子塞住烧瓶，分液漏斗中加入H2O2（与水各20mL稀释为质量分数15%）； c、用排水法收集（氧气不溶于水）。反应开始后，待气泡快速、均匀冒

出时开始收集，此时管中空气已排尽，当集气瓶冒出第一个大气泡时，表示已集满，这时用毛玻璃片盖住瓶口，移除水面，如此连续收集四瓶。 ③实验现象描述：

a、打开分液漏斗的活塞后，可以观察到有气泡迅速冒出；

b、同时观察到蒸馏烧瓶中出现烟雾。 ④现象分析：

a、过氧化氢与滴入蒸馏烧瓶中与二氧化锰（催化剂）接触，迅速分解产生大量氧气和水蒸气形成了雾，从而看到水槽中气泡迅速冒出；

b、蒸馏烧瓶中产生了大量气体，二氧化锰固体颗粒被气流冲起形成烟。 ⑤关键技术：

a、控制好滴加过氧化氢的速率；

b、过氧化氢用前要用蒸馏水稀释至15%左右。

c、漏斗口一定要保持在液面以下，以免气体从漏斗排出，影响实验的进行。

⑥安全性分析：

a、溶液中过氧化氢过少，反应太慢，过多则因反应剧烈而引起喷发事故； b、过氧化氢制氧气不用加热，常温下即可反应；

c、反应后的产物是氧气和水，不会污染环境，是一种比较绿色的制备氧气的化学方法；

d、30%的H2O2对皮肤有强烈的腐蚀作用，操作时应戴上防护手套。

2.O2的性质

（1）炭在O2中的燃烧: C+O2==CO2

①实验步骤：

a、用坩埚钳夹取一小段木炭，在酒精灯上烧至红热； b、缓慢将木炭伸进O2瓶中，观察实验现象；

c、给此集气瓶中倒入少量澄清石灰水，振荡，观察实验现象。

CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+H2O ②实验现象：

a、木炭伸进O2瓶中实验现象为：木炭燃烧的更剧烈，并发出白光,并伴有少量烟产生。

b倒入少量澄清石灰水，振荡后的实验现象为：石灰水变混浊。 ③注意事项：

燃烧物定要放于集气瓶中央，切勿靠近瓶壁，以防集气瓶炸裂。 (2) 铁在02中的燃烧：3Fe+2O2==Fe3O4 ①实验步骤：

a、取一条细铁丝，砂纸擦亮后将铁丝缠绕于火柴棍上，充分利用火柴燃

烧的热量将铁烧至红热；

b、点燃火柴，用坩埚钳夹住火柴一端，烧至火焰将尽时，竖直将其伸入到铺有一层细沙的O2集气瓶中，观察实验现象。

②实验现象：

a、空气中只能看到铁丝被烧红，火柴燃尽；

b、看到铁丝在氧气中燃烧，火星四射，并伴有少许烟产生，瓶壁可观察

到有黑色的熔融物。

③注意事项：

a、燃烧物定要放于集气瓶中央，切勿靠近瓶壁，以防集气瓶炸裂； b、集气瓶底一定要铺细砂，而不能用水代替。因熔铁落入水中，导热不良，高温的熔融物会使集气瓶底炸裂。

铁在空气中不能剧烈反应，在氧气中能够反应强烈。

（3）蜡烛在氧气中的燃烧：CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+H2O

①实验步骤：

a、用小刀截取4cm左右长蜡烛一段，放入燃烧匙，点燃后伸入用排空气法收集的氧气瓶中，观察蜡烛燃烧的实验现象；

b、向集气瓶中注入少量石灰水，振荡，观察实验现象。 ②实验现象：

a、蜡烛在氧气中燃烧时火焰更加亮白； b、瓶壁上有水珠出现；

c、振荡后集气瓶中出现混浊。

蜡烛是有机物，含有C、H元素，与氧气反应生成CO2和H2O，CO2能使澄清石灰水便混浊。 ③注意事项：

a、为了鉴定水的生成，此瓶氧气必须是用排空气法收集；

b、燃烧物定要放于集气瓶中央，切勿靠近瓶壁，以防集气瓶炸裂。

①安装实验装置如图：

五．讨论与研究

1、过氧化氢是液态，只需加入催化剂二氧化锰就可以反应，不需要加热，而且可以根据需要随开随停，并可以通过过氧化氢溶液的滴加速度来控制反应的速度和通过烧瓶内气体的冒出速度来判断反应速度，产物是水没有污染。

2、加热高锰酸钾制氧气的优点：能产生较为稳定的气流，反应速率适中，危险小。缺点：原料价格高，氧元素利用率低，反应装置复杂，操作不当容易引起试管炸裂，固体废弃物对环境有负面影响。

3、加热氯酸钾+二氧化锰 优点：氧元素利用率高，分解过程中无粉末飞扬。缺点：原料价格高，反应装置复杂，操作不当容易引起试管炸裂，固体废弃物对环境有负面影响，制取的氧气中混有较多氯气而有异味等。

第二篇：实验报告(氧气的实验室制取和性质)

实验活动1

氧气的实验室制取与性质

[ 目的要求 ]

1.练习仪器组装、加热、检查装置气密性、收集气体和检验气体等基本操作。

2.学习实验室制取氧气的方法，并用实验探究氧气有哪些化学性质，加深对氧气化学性质的理解和识记。 [实验准备]

物品准备：铁架台、试管、酒精灯、火柴、导管、水槽、高锰酸钾、氯酸钾、二氧化锰、集气瓶、脱脂棉、药匙、

一、探究用高锰酸钾制取氧气：

二、探究氧气的性质： 讨论与交流

通过实验，你有哪些收获？

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