制取氧氣實驗常見錯誤操作分析

孫雁冰　趙蘭天

氧氣，化學式O2，是一種無色、無味的氣體。氧氣具有助燃性，幾乎所有的有機化合物都能在氧氣中燃燒生成二氧化碳和水。氧氣可通過化學實驗和工業制造所得，可用于廢水的處理、火箭推進劑、航空航天、焊割金屬以及動物和人體供氧等方面。氧氣占地殼質量的48.6%，是自然界中分布最廣、豐度最高的元素。

制取氧氣實驗是初中化學的一個重要實驗，也是第一個制取氣體試驗，由于學生之前沒有接觸過相關儀器，部分學生操作不規范，不熟練。現對此實驗中常見錯誤操作進行分析更正，以便提高學生的實驗操作技能。

一、固定試管

錯誤操作：1.鐵夾夾在試管口處或夾在試管中部和下部；2.導氣管伸入試管內太長；3.將試管水平或試管口略高于試管底固定。

錯誤分析：1.鐵夾距離試管口太近，易夾破試管口；試管夾夾在中部和下部，由于試管底部一端較短，不利于加熱，且試管受熱膨脹受到鐵夾的限制而破裂；2.試管內的導氣管太長，不易把試管內的空氣排凈，且生成的氣體難以導出，會造成收集的氣體不純；3.若將試管水平或試管口略高于試管底部固定，加熱時，固體藥品存放時吸收的水分或反應生成的水，變成水蒸汽在試管口冷凝成水滴，倒流到試管底部，造成試管炸裂。

正確操作：1.鐵夾夾在試管中上部和距離試管口三分一之處；2.試管內導氣管不宜太長，剛露出膠塞即可；3.固定試管時，試管口要略低于試管底。

二、點燃酒精燈給試管中固體加熱

錯誤操作：1.不預熱，直接加熱。2.用酒精燈的內焰或焰心加熱。3.加熱時，沒有對準藥品處加熱。

錯誤分析：1.加熱時不預熱，就會集中加熱，會因試管局部過熱而造成受熱不均勻，導致試管破裂。2.酒精燈的焰分為外焰、內焰、焰心，外焰溫度最高，故用外焰加熱。3.不對準藥品加熱，會導致大量熱量損耗。

正確操作：用火柴點燃酒精燈，使酒精燈在試管下方來回移動，使其均勻受熱，然后用外焰固定在藥品的部位加熱。

三、收集氣體

錯誤操作：1.用排水法收集時，集氣瓶未裝滿水就收集，或者剛開始有氣泡冒出時就收集；2.用向上排空氣法收集時，導氣管沒有伸到接近集氣瓶瓶底部；3.集滿氧氣的集氣瓶，敞口放在桌面上。

錯誤分析：1.集氣瓶未裝滿水，會導致收集的氧氣不純，因為瓶內空氣未排凈，開始有氣泡冒出時就收集，試管內尚有空氣，剛開始加熱氧氣未生成，試管內的空氣受熱膨脹而逸出，導致收集的氣體不純；2.用上排空氣法收集時，導氣管不伸到接近集氣瓶的底部，即使氧氣的密度大，也很難將瓶底的空氣排出，故氧氣不純；3.氧氣密度比空氣密度略大，由于氧氣分子不斷運動，敞口放置，氧氣會擴散到空氣中而損耗。

正確操作：1.應將集氣瓶注滿水；2.待氣泡連續均勻冒出時，再開始收集；3.應把導氣管伸到接近集氣瓶底部；4.在水下用毛玻璃片的毛片蓋住集氣瓶口，正放在桌面上。

四、驗滿氧氣

錯誤操作：把帶火星的木條伸入集氣瓶內。

錯誤分析：若集氣瓶內氧氣不滿，帶火星的木條伸入瓶內也會重新燃燒，故不能說明氧氣已滿。

正確操作；將一帶火星的木條放到集氣瓶口，若木條復燃，證明氧氣已滿。

五、實驗完畢時的操作

錯誤操作：1.先撤酒精燈，后撤導管；2.用嘴吹滅酒精燈；3.只蓋一次酒精燈帽；4.試管未冷卻就用冷水洗滌。

錯誤分析：1.若先撤酒精燈，試管內溫度降低，氣體體積減小，壓強變小，水槽中的水會從導氣管倒流入熱的試管，使試管炸裂；2.用嘴吹滅酒精燈，傾斜的火焰會引起酒精燈里的酒精著火；3.若只蓋一次，燈帽內冷卻會形成負壓，大氣壓會把燈帽緊緊地壓在燈勁上，下次使用不易拔下燈帽；4.冷水進入熱試管炸裂。

正確操作：1.先把導氣管從水槽中移出，再熄滅酒精燈；2.用燈帽蓋滅后，取下燈帽重蓋一次；3.等試管冷卻到室溫時再洗滌。