化学实验中的氧气收集：向上排空气法vs排水法

化学实验中的氧气收集：向上排空气法vs排水法

引用

网易

等

9

来源

1.

https://www.163.com/dy/article/JL29SHGJ05521GTH.html

2.

https://www.sohu.com/a/766575182_121124346

3.

https://m.antpedia.com/news/3308742.html

4.

http://www.lubanyouke.com/38715.html

5.

https://www.ty-hb.com/cn/newsdetails/62/186.html

6.

https://www.jyeoo.com/shiti/fe5102d6-6615-4156-9059-0e77184f2253

7.

http://www.asia-ep.net/newsshow.php?cid=15&id=3240

8.

http://www.gxshuixie.com/wnclcz/21437.jhtml

9.

https://xtalpi.com/news-132

在化学实验中，氧气的收集是一项基础且重要的操作。不同的收集方法会影响实验效果和结果的准确性。本文将详细介绍实验室中最常用的两种氧气收集方法：向上排空气法和排水法，分析它们的原理、操作步骤、优缺点以及适用场景。

向上排空气法是基于氧气密度大于空气的原理进行收集的。具体操作如下：

1. 将集气瓶正放于桌面，确保瓶口向上。
2. 将导气管插入集气瓶底部，缓慢通入氧气。
3. 由于氧气密度较大，它会逐渐将空气从瓶口排出。
4. 使用带火星的木条放在瓶口验满，若木条复燃，则说明氧气已收集满。

这种方法的优点是操作简单，设备要求低。然而，由于氧气与空气的密度差较小，难以完全排出集气瓶内的空气，导致收集到的氧气纯度通常只有80%左右。此外，验满时需要小心操作，防止氧气逸出。

排水法则是利用氧气不易溶于水的特性来收集氧气。具体步骤如下：

1. 先将集气瓶装满水，并倒扣在水槽中。
2. 将产生氧气的导管伸入集气瓶口。
3. 氧气会将瓶中的水排出，当集气瓶中的水完全排空时，瓶内即充满氧气。
4. 在水下用玻璃片盖住瓶口，然后将集气瓶取出正放。

排水法收集的氧气纯度较高，可达90%以上，但得到的氧气会含有一定水分。因此，如果需要干燥的氧气，还需要进行干燥处理。排水法的缺点是操作相对繁琐，需要水槽等额外设备。

在实验室中，氧气的制取通常采用以下几种方法：

1. 加热氯酸钾或高锰酸钾
2. 过氧化氢分解（常温下进行）

制取装置的选择取决于反应条件：

• 固体加热型：适用于需要加热的反应，如氯酸钾或高锰酸钾分解。
• 固液不加热型：适用于常温下进行的反应，如过氧化氢分解。

收集到的氧气可以用浓硫酸、碱石灰或无水氯化钙进行干燥处理，以去除水分。

1. 使用排水法时，确保集气瓶装满水，防止空气混入。
2. 使用向上排空气法时，验满时要确保木条在瓶口，防止氧气逸出。
3. 加热法制取氧气时，注意安全，防止试管炸裂。
4. 收集完氧气后，先将导气管从水中取出，再停止加热，防止水倒吸回试管中。

通过对比分析，我们可以根据实验需求选择合适的收集方法。如果需要快速简便地收集氧气，且对纯度要求不高，可以选择向上排空气法。如果需要高纯度的氧气，且实验条件允许，建议使用排水法。掌握这些基本的气体收集方法，对于进行化学实验至关重要。