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?
Câu hỏi: Tường trình lại thí nghiệm điều chế oxi trong phòng thí nghiệm
Lời giải
Điều chế và sản xuất Oxi [O2] trong phòng thí nghiệm
- Trong phòng thí nghiệm, người ta điều chế khí oxi bằng cách đun nóng những hợp chất giàu oxi và dễ phân hủy ở nhiệt độ cao như KMnO4 và KClO3 .
- Điều chế Oxi từ nguyên liệu là kali pemanganat
- Các bước tiến hành thí nghiệm:
Bước 1: Lấy 1 lượng nhỏ KMnO4vào đầy ống nghiệm có nhánh, khô
Bước 2: Đặt 1 ít bông gần miệng ống nghiệm
Bước 3: Đậy kín ống nghiệm bằng nút cao su
Bước 4: Lắp ống dẫn khí vào nhánh ống nghiệm
Bước 5: Đặt ống nghiệm vào giá sắt sao cho đấy ống nghiệm cao hơn miệng ống nghiệm chút ít
Bước 6: Kiểm tra độ kín của các nút, dùng đèn cồn đun nóng cả ống nghiệm chứa KMnO4, sau đó tập trung đốt nóng phần có hóa chất.
=> Kết quả của thí nghiệm 1: Đun nóng KMnO4
* Hiện tượng: Chất rắn trong ống nghiệm chuyển dần thành màu đen, tàn đóm đỏ bùng cháy.
* Viết phương trình hóa học:
* Giải thích:
Khi đun nóng kalipemaganat bị phân hủy tạo ra khí oxi
Vì khí oxi duy trì sự cháy nên làm cho tàn đóm đỏ bùng cháy
* Cách tiến hành:
- Lắp dụng cụ như hình vẽ.
- Cho một lượng nhỏ [bằng hạt ngô] KMnO4vào đáy ống nghiệm. Đặt một ít bồng gần miệng ống nghiệm.
- Dùng nút cao su có ống dẫn khí xuyên qua đậy kín ống nghiệm. Đặt ống nghiệm vào giá đỡ hoặc kẹp gỗ sao cho đáy ống nghiệm cao hơn miệng ống nghiệm chút ít.
- Nhánh dài của ống dẫn khí sâu gần sát đáy ống nghiệm [hoặc lọ thu].
- Dùng đèn cồn đun nóng cả ống nghiệm chứa KMnO4, sau đó tập trung đốt nóng phần có hóa chất. Kali pemanganat bị phân hủy tạo ra khí oxi. Nhận ra khí trong ống nghiệm [2] bằng que đóm còn hồng.
- Sau khi kiểm tra độ kín của các nút, đốt nóng ống nghiệm chứa KMnO4. Khí oxi sinh ra sẽ đẩy không khí hoặc đẩy nước và chứa trong ống nghiệm thu. Dùng nút cao su đậy kín ống nghiệm đã chứa đẩy bình oxi để dùng cho thí nghiệm sau.
* Hiện tượng:
Chất rắn trong ống nghiệm chuyển dần thành màu đen, tàn đóm đỏ bùng cháy.
* Phương trình hóa học
Khi nung KMnO4 ta điều chế được khí oxi theo phản ứng:
* Giải thích:
- Khi đun nóng kalipemaganat bị phân hủy tạo ra khí oxi.
- Vì khí oxi duy trì sự cháy nên làm cho tàn đóm đỏ bùng cháy.
- Chất rắn màu đen là MnO2
- Điều chế Oxi bằng từ nguyên liệu là kali clorat
* Cách 2 cách thu khí Oxi:
- Thu khí oxi bằng cách đẩy nước:
+ Cho đầy nước vào lọ chuẩn bị thu oxi rồi úp ngược lọ trong chậu thủy tinh
+ Đưa đầu ống dẫn khí vào lọ, khí oxi sẽ đẩy nước ra
+ Khi nước bị đẩy ra hết thì lấy lọ ra và đậy kín lọ đã chứa đầy oxi để dùng cho thí nghiệm sau
- Thu khí oxi bằng cách đẩy không khí
+ Tiếp tục đưa đầu ống dẫn khí vào gần sát đáy ống nghiệm, khí oxi sẽ đẩy không khí. Đưa que đóm có tàn đỏ vào miệng ống nghiệm để kiểm tra, nếu thấy bùng cháy là ống nghiệm đầy oxi.
KMnO4 để trong phòng thí nghiệm thường bị ẩm, khi bị đun nóng sẽ có hơi H2O thoát ra, tới gần miệng ống nghiệm gặp lạnh hơi H2O sẽ ngưng tụ thành H2O lỏng. Nếu ống nghiệm chếch lên, phần lỏng này chảy xuống đáy ống nghiệm sẽ gây vỡ ống nghiệm do nhiệt độ không đều. Vì vậy phải hạ thấp miệng ống để H2O lỏng không chảy xuống đáy.
Những câu hỏi liên quan
– Vì sao có thể thu khí oxi bằng phương pháp đẩy nước?
– Nêu vai trò của bông khô?
– Khi dừng thí nghiệm nên tắt đèn cồn trước hay tháo ống dẫn khí ra trước? Tại sao?
Một ống nghiệm đựng đầy nước. Hỏi khi đốt nóng ở miệng ống, ở giữa hay đáy ống thì tất cả nước trong ống sôi nhanh hơn? Tại sao?
Hãy chọn những từ và công thức hóa học thích hợp để điền vào chỗ trống trong câu sau:
Oxi có thể điều chế trong phòng thí nghiệm bằng phản ứng nhiệt phân ... Người ta thu khí này bằng cách đẩy ... trong ống nghiệm vì O 2 không tác dụng với ... Ống nghiệm phải đặt ở tư thế ...
Nhúng đầu một băng giấy hẹp vào dung dịch phênolphtalêin rồi đặt vào một ống nghiệm. Đậy ống nghiệm bằng một tờ bìa cứng có dán một ít bông tẩm dung dịch amôniac [H.20.1]. Khoảng nửa phút sau ta thấy đầu dưới của băng giấy nhả sang màu hồng mặc dù hơi amôniac nhẹ hơn không khí. Hãy giải thích tại sao.
Còn có thể điều chế khí oxi bằng cách nung nóng kali clorat K C l O 3 [chất rắn màu trắng]. Khi đun nóng 24,5g K C l O 3 , chất rắn còn lại trong ống nghiệm có khối lượng là 13,45g. Tính khối lượng khí oxi thu được, biết hiệu suất của phản ứng phân hủy là 80%.
Giải thích các bước giải:
- Tại sao khi đun nóng KMnO4 ta phải đặt miếng bông ở đầu ống nghiệm ?
=> Để tránh trường hợp các hóa chất lẫn vào ống nghiệm dẫn khí, nên thu khí O2 không tinh khiết
- Khi thu khí oxi bằng cách đẩy không khí, tại sao phải đặt miệng bình hướng lên trên và đầu ống dẫn khí phải để ở sát đáy bình ?
=> Vì Oxi nặng hơn KK [ tự tính nha :] và để thu lượng oxi nhiều nhất mà đẩy hết KK trong bình ra
- Theo em làm cách nào để biết được ta đã thu đầy khí oxi vào bình
=> Nếu thu bằng cách:
+ Đẩy KK: Đưa que đóm ở trên miệng của bình
+ Đẩy nước: Quan sát bằng mắt thường lượng nước bị đẩy ra
-Khi thu oxi bằng cách đẩy nước ta phải chú ý điều gì ?
=> Đặt ống nghiệm hướng xuống
Chúc bn hc tốt
Đáp án:
Giải thích các bước giải:
khi đun nóng KMnO4 ta phải đặt miếng bông ở đầu ống nghiệm vì khi đun nóng sẽ làm hơi nước bốc lên nhưng lại có màu tím nên ta dùng bông để chặn màu tím thoát ra làm ta không xác định được hiện tương.
khi thu khí oxi
bằng cách đẩy không khí, tại sao phải đặt miệng bình hướng lên trên và đầu ống dẫn khí phải để ở sát đáy bình vì oxi nặng hơn không khí [ 32>29] để thẳng lên cho khi vào dễ hơn.