【排水集气法收集氧气】在化学实验中,收集气体是常见的操作之一。其中,“排水集气法”是一种常用的方法,尤其适用于不易溶于水或微溶于水的气体,如氧气(O₂)。该方法利用水的排出作用,使气体在容器中逐渐积累,从而实现对气体的收集。
一、排水集气法的基本原理
排水集气法的核心原理是:当气体通过导管进入装有水的集气瓶时,由于气体密度小于水,会将水从瓶口排出,最终气体占据整个容器空间。此方法适用于不与水反应且难溶于水的气体。
对于氧气而言,其在常温下的溶解度较低,因此适合使用排水集气法进行收集。
二、实验步骤概述
1. 准备装置:包括发生器(如高锰酸钾加热分解)、导管、集气瓶、水槽等。
2. 检查装置气密性:确保所有连接处密封良好,防止气体泄漏。
3. 开始反应:点燃加热源,使反应物产生氧气。
4. 导气入瓶:将导管插入集气瓶底部,让氧气从水下缓慢进入。
5. 收集完成:当集气瓶中的水被完全排出后,关闭导管,取出集气瓶并盖上玻璃片。
6. 验证气体:可用带火星的木条伸入瓶中,观察是否复燃,以确认为氧气。
三、排水集气法的优点与局限性
项目 | 内容 |
优点 | - 操作简单,设备易得 - 适用于难溶于水的气体 - 可获得较纯净的气体 |
局限性 | - 不适合易溶于水的气体 - 收集过程中可能混入少量水分 - 需要控制反应速率,避免气体逸散 |
四、注意事项
- 实验前应确保装置气密性良好,防止气体泄漏。
- 排气时应保持导管始终浸入水中,避免空气混入。
- 收集完成后,应及时盖上玻璃片,防止氧气逸散。
- 实验结束后,先移开导管再熄灭火焰,以防倒吸现象。
五、总结
排水集气法是一种实用、可靠的气体收集方法,尤其适用于氧气等不易溶于水的气体。通过合理操作和注意细节,可以有效地提高气体收集的效率和纯度。掌握该方法不仅有助于理解气体性质,也为后续化学实验打下坚实基础。
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