Câu hỏi:Cách điều chế O2 trong phòng thí nghiệm?
Lời giải:
– Nguyên liệu:
Trong phòng thí nghiệm, người ta điều chế khí oxi bằng cách đun nóng những hợp chất giàu oxi như: KClO3, KMnO4,….và dễ phân hủy ở nhiệt độ cao.
– Phương pháp thu khí oxi: Đẩy nước và đẩy không khí.
– Phương trình hóa học:
2KMnO4[t°] → K2MnO4+ MnO2+ O2
2KClO3[t°] → 2KCl + 3O2
*Lưu ý khi điều chế Oxi trong PTN:
- Nếu điều chế oxi bằng nhiệt phân chất rắn thì lắp ống nghiệm saocho miệng ống nghiệm hơi chúcxuốngđể đề phòng hỗn hợp có chất rắn ẩm, khi đun hơi nước không chảy ngược lại làm vỡ ống nghiệm.
- Khi ngừng thu khí, phải tháo rời ống dẫn khí rồi mới tắt đèn cồn tránh hiện tượng nước tràn vào ống nghiệm khi ngừng đun.
- Từ: KMnO4điều chế oxi tuy ít hơn từ KClO3nhưng dễ mua không cần dùng chất xúc tác và ít gây nguy hiểm.
- Khi thu khí O2, đề kiểm tra O2đã đầy bình chưa ta đưa tàn đóm đỏ vào miệng bình thấy bùng cháy chứng tỏ O2 đã đầy bình.
- KClO3là chất dễ gây nổ nên không nghiền nhiều một lúc và không nghiền lẫn với bất kì chất nào khác. Lọ đựng KClO3không để hở nút cạnh: P, C, S nút lọ đựng KClO3không độn giấy vào.
Cùng Top lời giải tìm hiểu chi tiết hơn về O2và cách điều chế O2 nhé:
Nguyên tố Oxy - Khí Oxy
Oxy là nguyên tố đứng thứ 8 trong bảng tuần hoàn các nguyên tố. Ôxy phân tử hay khí ôxy, có công thức O2 và do đó là điatomic [có hai nguyên tử]. Nó có thể tồn tại dưới dạng chất lỏng ở nhiệt độ cực thấp.
Oxy chiếm khoảng 21%khí trong khí quyển. Thật may mắn, con số này nằm giữa mức 17%cần thiết cho nhiều sinh vật để duy trì sự sống và 25%; tính chất dễ cháy của oxy trở thành mối quan tâm.
Chức năng của Oxy
Ôxy tinh khiết chủ yếu xuất hiện trong y học, sản xuất và hàng không vũ trụ trong thế giới hiện đại. Tầm quan trọng của ôxy còn vượt ra ngoài hệ thống hô hấp của con người và động vật.
Toàn bộ tế bào sống đều liên quan đến oxy, đối với tất cả các tế bào sống của con người cần được cung cấp oxy liên tục nếu không chúng sẽ chết trong vòng vài phút. Tế bào chết trên diện rộng trong cùng một khu vực dẫn đến chết mô hoặc hoại tử.
Ôxy, được Joseph Priestly phát hiện vào năm 1774 , cần thiết cho quá trình đốt cháy, và ôxy do đó được sử dụng trong luyện kim, đòi hỏi nhiệt độ cực cao để tạo ra các phản ứng hóa học cần thiết.
Ứng dụng của Oxy
Các công dụng cụ thể chính của oxy được tóm tắt tốt nhất bằng cách tách chúng thành ba ứng dụng sau:
Công dụng sinh lý của oxy - Oxy hỗ trợ quá trình hô hấp:
- Trong tế bào, oxy cần thiết cho quá trình hô hấp hiếu khí, cho phép lấy năng lượng từ thực phẩm ăn vào. Vì vậy, bổ sung oxy tại nhà và tại bệnh viện là rất quan trọng đối với những người bị rối loạn hô hấp như khí phế thũng.
- Bình dưỡng khí nén được sử dụng bởi những người leo núi ở độ cao lớn để chống lại áp suất O2 giảm ở độ cao này, vì càng lên cao không khí càng loãng.
- Oxy bổ sung là cần thiết cho những bệnh nhân phẫu thuật cố ý bị liệt do các thủ thuật y tế, trong đó "máy tim phổi" giữ cho các chức năng quan trọng của họ hoạt động.
- Oxy có thể được sử dụng như một chất khử trùng để tiêu diệt một số vi khuẩn kỵ khí bị tiêu diệt khi tiếp xúc đủ với khí.
Sử dụng oxy trong công nghiệp:
- Ôxy cần thiết cho phản ứng chuyển cacbon thành khí carbon oxit CO trong quá trình luyện thép, diễn ra dưới nhiệt độ cao trong lò cao. Khí CO được tạo ra cho phép khử oxit sắt thành các hợp chất sắt tinh khiết hơn.
- Oxy được sử dụng trong các ứng dụng khác liên quan đến kim loại và yêu cầu nhiệt độ cao, chẳng hạn như mỏ hàn.
- Sử dụng oxy trong không gian vũ trụ:
- Ở dạng lỏng, oxy được sử dụng rộng rãi như một chất oxy hóa để sử dụng trong tên lửa, nơi nó phản ứng với hydro lỏng để tạo ra lực đẩy khủng khiếp cần thiết cho việc cất cánh. Bộ đồ du hành vũ trụ bao gồm một dạng oxy gần như tinh khiết.
- Oxy được sử dụng để phân hủy các hợp chất hydrocacbon, chúng bị phân hủy bằng cách đốt nóng chúng. Điều này được sử dụng để tạo ra quá trình đốt cháy thường giải phóng nước và carbon dioxide, nhưng cũng có thể tạo ra hydrocacbon axetylen, propylen và ethylene.
Sử dụng oxy trong không gian vũ trụ:
- Oxy được sử dụng trong các nhà máy xử lý nước thải và lọc nước. Nó bị ép qua nước để tăng sản sinh vi khuẩn chuyển hóa các chất cặn bã trong nước.
- Khí oxy [O2] là cần thiết để sản xuất năng lượng trong những thứ không liên kết với nguồn cung cấp điện của chúng, chẳng hạn như máy phát điện và phương tiện [ví dụ: tàu, máy bay và ô tô].
- Nó cũng được sử dụng để sản xuất epoxy ethane [ethylene oxide], được sử dụng làm chất chống đông và sản xuất polyester, và chloroethene, tiền thân của PVC. Khí oxy được sử dụng để hàn và cắt kim loại bằng oxy-axetylen.
- Các ứng dụng phổ biến của oxy bao gồm sản xuất thép, nhựa và hàng dệt, hàn, hàn và cắt thép và các kim loại khác, đẩy tên lửa, liệu pháp oxy và các hệ thống hỗ trợ sự sống trong máy bay, tàu ngầm, tàu vũ trụ và lặn.
Điều chế Oxy trong phòng thí nghiệm và trong công nghiệp
Cách điều chế Oxy trong phòng thí nghiệm
Trong phòng thí nghiệm, người ta điều chế khí oxy bằng cách đun nóng các hợp chất chứa nhiều oxy ở nhiệt độ cao.Ví dụ như:
2KMnO4 [t°] → K2MnO4 + MnO2 +O2
2KClO3 [t°] → 2KCl + 3O2
Sản xuất oxy trong công nghiệp:
Trong công nghiệp, nguyên liệu để sản xuất oxi chủ yếu là không khí và nước. Khí oxi dùng trong công nghiệp thường được hóa lỏng, nén dưới áp suất cao và được đựng trong các bình bằng thép.
Sản xuất khí oxi từ không khí: hóa lỏng không khí thường ở nhiệt độ thấp và áp suất cao. Sau đó, cho không khí lỏng bay hơi. Trước hết, thu được khí N2 ở -196 °C, sau đó là O2 ở -183 °C.
Sản xuất oxi từ nước: điện phân nước trong các bình điện phân, sẽ thu được 2 chất khí riêng biệt là O2 và H2.
Trong phòng thí nghiệm khí oxi có thể được điều chế bằng cách nhiệt phân muối KClO3 có MnO2 làm xúc tác và có thể được thu bằng cách đẩy nước hay đẩy không khí
Chọn C
Hình vẽ mô tả điều chế khi O2 đúng cách là 1 và 3. Vì O2 nặng hơn không khí và không tan trong nước nên có thể thu O2 bằng cách đẩy nước hoặc đẩy không khí. Ống nghiệm chứa O2 hơi trúc xuống để oxi và hơi nước thoát ra dễ dàng hơn [KClO3 trong PTN thường bị ẩm].
Bạn đang xem: Vì sao có thể thu khí oxi bằng cách đẩy nước
Trong phòng thí nghiệm khí oxi có thể được điều chế bằng cách nhiệt phân muối K C l O 3 có M n O 2 làm xúc tác và có thể được thu bằng cách đẩy nước hay đẩy không khí
Trong các hình vẽ cho ở trên, hình vẽ mô tả điều chế và thu khí oxi đúng cách là
A. 1 và 2.
B. 2 và 3.
C. 1 và 3.
D. 3 và 4.
Chọn đáp án C.
Hình vẽ mô tả điều chế khi O 2 đúng cách là 1 và 3. Vì O 2 nặng hơn không khí và không tan trong nước nên có thể thu O 2 bằng cách đẩy nước hoặc đẩy không khí. Ống nghiệm chứa O 2 hơi trúc xuống để oxi và hơi nước thoát ra dễ dàng hơn [ K C l O 3 trong PTN thường bị ẩm].
Trong phòng thí nghiệm khí oxi có thể được điều chế bằng cách nhiệt phân muối KClO3 có MnO2 làm xúc tác và có thể được thu bằng cách đẩy nước hay đẩy không khí:
Trong các hình vẽ cho ở trên, hình vẽ mô tả điều chế và thu khí oxi đúng cách là:
A. 1 và 2.
B.2 và 3.
C.1 và 3.
D.3 và 4.
Trong phòng thí nghiệm khí oxi có thể được điều chế bằng cách nhiệt phân muối KClO3 có MnO2 làm xúc tác và có thể được thu bằng cách đẩy nước hay đẩy không khí. Trong các hình vẽ cho dưới đây, hình vẽ nào mô tả điều chế oxi đúng cách:
A. 2 và 3
B.3 và 4
C.1 và 2
D.1 và 3
Trong phòng thí nghiệm khí oxi có thể được điều chế bằng cách nhiệt phân muối KClO3 có MnO2 làm xúc tác và có thể được thu bằng cách đẩy nước hay đẩy không khí. Trong các hình vẽ cho dưới đây, hình vẽ nào mô tả điều chế oxi đúng cách:
A. 2 và 3
B.
Xem thêm: Nguyên Tắc Cơ Sở Dồn Tích Là Gì, Cơ Sở Dồn Tích Trong Kế Toán
3 và 4C. 1 và 2
D. 1 và 3
Chọn đáp án D
Vì M O 2 = 32 MKhông Khí = 29 nên với thí nghiệm [2] và [4] thì O2 không thoát lên được.
Khi thu khí oxi vào ống nghiệm bằng cách đẩy không khí phải để vị trí ống nghiệm như thế nào? Vì sao? Đối với khí hiđro, có làm thế được không? Vì sao?
Vì khí O2[M =32] nặng hơn không khí [M=29] nên khi thu khí oxi ta có thể để ống nghiệm nghiêng hoặc để đứng còn khí H2nhẹ hơn không khí nên khi thu khí phải úp ngược ống nghiệm không được để đứng ống nghiệm.
Khi thu khí oxi vào ống nghiệm bằng cách đẩy không khí, phải để vị trí ống nghiệm như thế nào? Vì sao? Đối với khí hiđro, có làm như thế được không? Vì sao?
Khi thu khí oxi vào ống nghiệm bằng cách đẩy không khí, phảo để vị trí ống nghiệm nằm thẳng đứng, miệng ống nghiệm hướng lên trên vì trọng lượng khí oxi [32g] lớn hơn trọng lượng không khí [29g]. Đối với khí hiđro thì không thể được vì trọng lượng khí hiđro rất nhẹ [2g] so với không khí [29g]. Đối với khí H2 thì phải đặt ống nghiệm thẳng đứng và miệng ống nghiệm hướng xuống dưới.
Khi thu khí oxi vào ống nghiệm bằng cách đẩy không khí, phải để vị trí ống nghiệm nằm thẳng đứng, miệng ống nghiệm hướng lên trên vì trọng lượng khí oxi [32g] lớn hơn trọng lượng không khí [29g]. Đối với khí hiđro thì không thể được vì trọng lượng khí hiđro rất nhẹ [2g] so với không khí [29g]. Đối với khí H2 thì phải đặt ống nghiệm thẳng đứng và miệng ống nghiệm hướng xuống dưới.
Khi thu khí oxi vào ống nghiệm bằng cách đẩy không khí, phảo để vị trí ống nghiệm nằm thẳng đứng, miệng ống nghiệm hướng lên trên vì trọng lượng khí oxi [32g] lớn hơn trọng lượng không khí [29g]. Đối với khí hiđro thì không thể được vì trọng lượng khí hiđro rất nhẹ [2g] so với không khí [29g]. Đối với khí H2 thì phải đặt ống nghiệm thẳng đứng và miệng ống nghiệm hướng xuống dưới.
Cho hình vẽ điều chế oxi trong phòng thí nghiệm:
– Viết phương trình hóa học của phản ứng.
– Vì sao có thể thu khí oxi bằng phương pháp đẩy nước?
– Vì sao miệng ống nghiệm đựng KMnO4 lắp hơi nghiêng xuống?
– Nêu vai trò của bông khô?
– Khi dừng thí nghiệm nên tắt đèn cồn trước hay tháo ống dẫn khí ra trước? Tại sao?
– Dùng phương pháp đẩy nước là hợp lí vì oxi ít tan trong nước và oxi thu được có độ tinh khiết cao.
– Oxi nặng hơn không khí, khi đốt nóng KMnO4 thì áp suất tại đó cao hơn nên
– Oxi sinh ra sẽ di chuyển xuống phía dưới ống nơi áp suất thấp hơn và dễ dàng thoát ra ống dẫn khí. – Bông khô có vai trò hút ẩm.
– Khi dừng thí nghiệm nên tắt đèn cồn trước sau đó mới tháo ống dẫn khí.
a] Khi thu khí oxi vào ống nghiệm bằng cách đẩy không khí phải để vị trí ống nghiệm như thế nào? Vì sao? Đối với khí hiđro, có làm thế được không? Vì sao?
b] Tính nồng độ phần trăm của 0,05 mol KCl có trong 300 gam dung dịch.
a]
-Phải để ống nghiệm chĩa đầu ống lên trên, vì oxi nặng hơn không khí nên đẩy được không khí dưới đáy ống nghiệm lên trên
-Còn hidro do nhẹ hơn không khí nên phải đặt ống nghiệm xuống úp để cho hidro bay lên trên đáy, đẩy không khí xuống dưới
b] Ta có: mKCl=0,05.74,5=3,725[g]
=>\[C\%_{\left[ddKCl\right]}=\dfrac{3,725}{300}\cdot100\%=1,24\%\]
Để điều chế oxi trong phòng thí nghiệm, bạn An thiết kế thí nghiệm như hình vẽ sau đây. Biết rằng chất X là KMnO4. Sau khi xem hình, bạn Bình đưa ra nhận xét:
[a] Có thể thay chất X bằng CaCO3
[b] Có thể thu khí oxi bằng phương pháp đẩy không khí và để ngửa bình
[c] Có thể thu khí oxi bằng phương pháp đẩy không khí và để úp bình
[d] Phải làm khô khí oxi trước khi dùng phương pháp đẩy nước
[e] Còn thiếu một ít bông đặt ở đầu ống nghiệm chứa chất X.
Em hãy giúp bạn An xác định các nhận xét đúng – sai [không cần giải thích ]
Lớp 9 Hóa học 1 0 Gửi Hủy
a] Sai. Vì CaCO3 → CaO + CO2
b] Đúng. Vì oxi nặng hơn không khí nên được dùng phương pháp đẩy không khí để ngửa bình
c] Sai
d] Đúng. Dùng bông ở ống nghiệm chứa X
e] Đúng.
Đúng 0 Bình luận [0]
ttmn.mobi