初中化学/氧气、二氧化碳制取方法

氧气

工业制法

工业上普遍利用低温分馏的方法大量制备氧气，使用分子筛除去二氧化碳和氮气。中国国家标准规定：氧气气瓶为淡蓝色，黑字；而美国则用橙色。

实验室制法

氧气的密度大于空气且不易溶于水，所以我们用以下两种方法来收集。

• 
  排水法
• 
  向上排空气法

• 排水法

排水法用于收集难溶于水的气体，例如$\mathrm{O}{\phantom{A}}_2$、$\mathrm{H}{\phantom{A}}_2$。 用这种方法收集验满方法：当出现连续均匀的气泡时开始收集，瓶口有较大气泡冒出时停止收集。

• 向上排空气法

向上排空气法用于收集密度比空气大的气体，例如$\mathrm{O}{\phantom{A}}_2$、$\mathrm{C}\mathrm{O}{\phantom{A}}_2$

• 用向上排空气法收集气体的验满方法

氧气：将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，则证明集满氧气。 二氧化碳：将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，则证明集满二氧化碳。

高锰酸钾分解制氧气

$\mathrm{2}\mathrm{K}\mathrm{M}\mathrm{n}\mathrm{O}{\phantom{A}}_4\stackrel{△}{\to }\mathrm{K}{\phantom{A}}_2\mathrm{M}\mathrm{n}\mathrm{O}{\phantom{A}}_4\text{+}\mathrm{M}\mathrm{n}\mathrm{O}{\phantom{A}}_2\text{+}\mathrm{O}{\phantom{A}}_2\mathrm{\uparrow }$ 操作顺序：

• 连接仪器成装置
• 检查装置气密性
• 装药品，同时放入一小团棉花（防止高锰酸钾进入导管，堵塞导管）
• 固定试管
• 点燃酒精灯
• 收集气体
• 将导管移出水面
• 熄灭酒精灯

过氧化氢分解制氧气

实验装置

$\mathrm{2}\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}{\phantom{A}}_2\stackrel{Mn{O}_2}{\to }\mathrm{2}\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}\text{+}\mathrm{O}{\phantom{A}}_2\mathrm{\uparrow }$ 操作顺序：

• 连接仪器成装置
• 检查装置气密性
• 装药品（先固后液）
• 收集气体
• 将导管移出水面

氯酸钾分解制氧气

$\mathrm{2}\mathrm{K}\mathrm{C}\mathrm{l}\mathrm{O}{\phantom{A}}_3$

二氧化碳

工业制法

在工业上是以高温加热灰石（主要成分为碳酸钙）分解产生二氧化碳：（1atm,摄氏700度以上）$\mathrm{C}\mathrm{a}\mathrm{C}\mathrm{O}{\phantom{A}}_3⟶\mathrm{C}\mathrm{a}\mathrm{O}\text{+}\mathrm{C}\mathrm{O}{\phantom{A}}_2\uparrow$

实验室制法

$\mathrm{C}\mathrm{a}\mathrm{C}\mathrm{O}{\phantom{A}}_3\text{+}{\phantom{A}}_2\mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{l}⟶\mathrm{C}\mathrm{a}\mathrm{C}\mathrm{l}{\phantom{A}}_2\text{+}\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}\text{+}\mathrm{C}\mathrm{O}{\phantom{A}}_2\mathrm{\uparrow }$ 应注意：

• 不要使用纯的碳酸钙或碳酸钠（纯的碳酸钠或碳酸钙与盐酸反应速率过快,不利于收集二氧化碳）
• 不要使用硫酸（硫酸与碳酸钙反应生成的硫酸钙微溶于水，会附着在大理石或石灰石表面，阻碍反应继续进行）
• 不要使用浓盐酸（浓盐酸易挥发，挥发出的氯化氢气体会混入制得的二氧化碳，使制得的二氧化碳不纯）