第三节 制取氧气
一、 气体制取装置
1. 气体发生装置
n 加热固体制备气体的装置（见上图①）
u 反应物和反应条件的特征：反应物都是固体，反应需要加热。
u 装置气密性的检查方法：将导气管的出口浸没在水中，双手紧握试管。如果水中出现气泡，说明装置气密性良好。（原理：气体的热胀冷缩）
u 加热时的注意事项：
l 绝对禁止向燃着的酒精灯内添加酒精。
l 绝对禁止用燃着的酒精灯引燃另一只酒精灯。
l 禁止用嘴吹灭酒精灯。加热结束时，酒精灯的火焰应该用灯帽盖灭。
l 铁夹应夹在试管的中上部，大约是距试管口1/3处。
l 药品要斜铺在在试管底部，便于均匀受热。
l 试管口要略向下倾斜，防止冷凝水回流热的试管底部使试管炸裂。
l 试管内导管应稍露出胶塞即可。如果太长，不利于气体排出。
l 停止反应时，应先把导管从水槽中移出，再熄灭酒精灯，防止水槽中的水被倒吸入热的试管中，使试管炸裂。
u 选择装置时，要选择带有橡皮塞的弯管。
n 固液混合在常温下反应制备气体的装置（见上图②）
u 反应物和反应条件的特征：反应物中有固体和液体，反应不需要加热。
u 装置气密性的检查方法：在导管出口处套上橡皮塞，用弹簧夹夹紧橡皮塞，从漏斗中加水。如果液面稳定后水面不下降，则表明装置气密性良好。
u 要根据实际情况选择(a)(b)(c)(d)四种装置。
l 装置(a)的特点：装置简单，适用于制取少量的气体；容易造成气体泄漏，增加药品不太方便。
l 装置(b)的特点：便于随时添加药品。
l 装置(c)的特点：可以控制反应速率。
l 装置(d)的特点：可以控制反应的发生和停止。（希望停止反应时，用弹簧夹夹住橡皮管。这时由于试管内的气压大于外界大气压，试管内的液面会下降）
u 如果使用长颈漏斗，注意长颈漏斗的下端管口应插入液面以下，形成液封，防止生成的气体从长颈漏斗逸出。使用分液漏斗时无需考虑这个问题。
u 选择装置时，要选择带有橡皮塞的直管。(a)装置使用单孔橡皮塞，(b)(c)(d)装置使用双孔橡皮塞。
u 固体药品通过锥形瓶口加入，液体药品通过分液漏斗加入。
2. 气体收集装置
n 排水法收集气体的装置（见右图）
u 适用情况：收集的气体不溶或难溶于水，且不与水反应。
u 注意事项：
l 集气瓶中不能留有气泡，否则收集到的气体不纯。
l 应当等到气泡连续均匀地放出后再收集气体，否则收集到的气体不纯。
l 在气泡连续均匀放出之前，导气管管口不应伸入到集气瓶口。
l 如果瓶口出现气泡，说明气体收集满。
l 如果需要较干燥的气体，请不要使用排水法。
l 气体收集完毕后，要在水下把玻璃片盖在集气瓶口上，否则收集到的气体不纯。
l 收集完毕后，如果收集的气体的密度比空气大，集气瓶口应该朝上；如果收集的气体的密度比空气小，集气瓶口应该朝下。
n 向上排空气法收集气体的装置（见右图）
u 适用情况：气体密度大于空气（相对分子质量大于29），且不与空气中的成分反应。
u 要求：导管伸入集气瓶底，以利于排净空气。
u 密度和空气接近的气体，不宜用排空气法收集。
u 暂存气体时，只需将集气瓶正放在桌面上，盖上毛玻璃片就可以了。
n 向下排空气法收集气体的装置（见右图）
u 适用情况：气体密度小于空气（相对分子质量小于29），且不与空气中的成分反应。
u 要求：导管伸入集气瓶底，以利于排净空气。
u 密度和空气接近的气体，不宜用排空气法收集。
u 暂存气体时，需要盖上毛玻璃片并将集气瓶倒放在桌面上。
l 导气管属于发生装置。把导气管画在收集装置中，是为了更好地说明问题。
二、 实验室制取氧气
1. 加热高锰酸钾制取氧气
l 反应原理：2KMnO4K2MnO4 MnO2 O2↑
l 发生装置：由于反应物是固体，反应需要加热，所以选择加热固体制备气体的装置。
l 收集装置：由于氧气不易溶于水，且不与水发生化学反应，所以可以选择排水法收集气体
