下面内容是化学实验中收集氧气的常用技巧及相关注意事项,综合实验室操作规范整理如下:
一、收集技巧及原理
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排水法
- 原理:利用氧气不易溶于水的物理性质(1升水仅溶解约30毫升氧气)。
- 操作步骤:
- 将集气瓶装满水倒置在水槽中,导管口伸入瓶口;
- 待导管口连续均匀冒出气泡时开始收集(初始气泡为试管内空气,需排出以保证纯度)。
- 优点:氧气纯度高,适用于需要干燥气体的实验。
- 注意事项:
- 收集后集气瓶需正放(氧气密度大于空气);
- 实验结束时需先撤导管再熄灭酒精灯,防止水倒流炸裂试管。
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向上排空气法
- 原理:氧气密度(1.429 g/L)略大于空气(1.293 g/L),可通过分层置换空气收集。
- 操作步骤:
- 导管伸至集气瓶底部,利用氧气下沉排尽空气;
- 瓶口盖玻璃片减少气体逸散。
- 优点:收集氧气干燥,操作便捷。
- 缺点:纯度较低(混入空气),需验满。
二、关键操作注意事项
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装置与操作规范
- 试管口略向下倾斜,防止冷凝水回流;
- 高*制氧时,试管口需塞棉花防止粉末堵塞导管;
- 铁夹夹在距试管口1/3处,酒精灯外焰对准药品加热。
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验满与检验技巧
- 验满(仅适用于向上排空气法):将带火星木条置于瓶口,复燃则满。
- 检验:将带火星木条伸入瓶内,复燃则为氧气。
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安全与效率
- 长颈漏斗需液封,避免氧气泄漏;
- 排水法收集时,若气泡断续或瓶口有大气泡则停止收集。
三、适用场景对比
技巧 | 适用条件 | 纯度 | 干燥性 |
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排水法 | 需高纯度氧气 | 高 | 含水分 |
向上排空气法 | 需干燥氧气,纯度要求不高 | 较低 | 干燥 |
四、扩展聪明
工业制氧常用分离液态空气法(利用氮气、氧气沸点差异)或分子筛吸附法(氮分子大于氧分子,选择性吸附)。实验室则以分解*氢(双氧水)、高*或*为主。
如需进一步了解具体实验步骤(如高*加热分解操作),可参考实验室安全手册或标准化教学视频。