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问 为什么可以用排水法收集氧气 排水法收集氧气的原理与优势

2026-08-24 07:44:44
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因为氧气不易溶于水,且不与水发生化学反应,同时排水法可以直观地观察气体收集的进度,避免气体逸散,因此实验室常用排水法收集氧气。 氧气在水中的溶解度很小(约1体积水溶解0.03体积氧气),因此当氧气通过导管进入倒置的集气瓶时,水被排出,氧气逐渐充满集气瓶。此外,排水法还能利用水的压力防止空气混入,确保收集到的氧气纯度较高。该方法操作简单、安全,尤其适用于收集密度与空气相近或略大的气体(如氧气),相比之下,向上排空气法需要额外判断是否集满,而排水法通过瓶口气泡消失即可判断,更便捷可靠。

【常见问题】

问题1:为什么排水法收集氧气时,集气瓶要倒扣在水槽中?

回答1:集气瓶倒扣在水槽中,是为了利用水的密封性防止氧气逸散,同时通过排水排出瓶内原有空气,确保收集到的氧气纯净。由于氧气不易溶于水,倒扣后氧气从底部进入,逐渐将水排出,实现高效收集。

问题2:排水法收集氧气时,导管口有气泡连续均匀冒出后才开始收集,为什么?

回答2:开始加热时,试管内空气受热膨胀会先排出,此时收集到的气体混有空气,氧气纯度低。等到导管口气泡连续均匀冒出时,表明氧气已持续稳定产生,此时收集到的气体主要为氧气,纯度更高,符合实验要求。

问题3:排水法收集氧气与向上排空气法相比,哪个更准确?

回答3:排水法收集氧气更准确,因为氧气不易溶于水,排水法能直观看到气体充满集气瓶,且瓶中水完全排出后即表示集满,无需额外验满操作。而向上排空气法需用带火星木条在瓶口验满,容易因操作误差导致纯度不足或收集过量。

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