制取氧气的方法有几种?
一、空气成分的研究史
1.18世纪70年代,瑞典科学家舍勒和英国的科学家化学家普利斯特里,分别发现并制得了氧气。
2.法国科学家拉瓦锡最早运用天平作为研究化学的工具,用定量的方法研究了空气的成分,第一次明确提出了“空气是由氧气和氮气组成的”。其中氧气约占空气总体积的1/5的结论。
二、空气中氧气成分的测定
1.实验现象:
A.红磷燃烧发出黄白色火焰,放出热量,冒出白色浓烟
B.(过一会儿白烟消失,装置冷却到室温后打开弹簧夹)烧杯内的水倒流入集气瓶,约占瓶子容积的1/5。
2.实验结论:说明空气不是单一的物质;氧气约占空气总体积的1/5。
3.原理
4.注意事项:
A.所用的红磷必须过量,过少则氧气没有全部消耗完
B.要等集气瓶(装置)冷却后才能打开弹簧夹,
C.装置的气密性要好,(否则测量结果偏小),
D.要先夹住橡皮管,然后再点红磷(否则测量结果偏大)。
E.点燃红磷伸入瓶中要立即塞紧瓶塞(否则测量结果偏大)。
思考:
(1)可否换用木炭、硫磺、铁等物质?如能,应怎样操作?
答:不能用木炭或蜡烛(燃烧产生了气体,瓶内体积变化小),不能用铁(铁在空气中不能燃烧)
(2)可否用镁代替红磷?不能用镁,因为镁不但跟氧气反应而且还跟氮气等反应,结果测得的不只是空气中氧气的体积。会远远大于氧气的体积。
5..实际在实验中测得的结果比真实值小,其原因可能是A.红磷量不足;B.装置气密性差;C.未冷却至室温就打开止水夹;D.没有预先在导管中装满水
三、空气的主要成分
(按体积分数):氮气(N2)78%,氧气(O2)21%(氮气比氧气约为4:1),稀有气体0.94%,二氧化碳(CO2)0.03%,其它气体和杂质0.03%。空气的成分以氮气和氧气为主,属于混合物。
空气成分口诀:氮七八氧二一,零点九四是稀气;零点零三有两个,二氧化碳和杂气
四、物质的分类:纯净物和混合物
1.纯净物:由一种物质组成的,“纯净”是相对的,绝对纯净的物质是没有的,只要杂质含量低,不至于对生产和科学研究产生影响的物质就是纯净物。
2.混合物:两种或多种物质组成的,这些物质相互间没有发生化学反应,各物质都保持各自的性质。
注意:划分纯净物、混合物的标准是根据物质的种类来划分的。只含一种物质的就属于纯净物,含有几种物质的就属于混合物
五、空气是一种宝贵的资源
1.氮气:无色、无味的气体,不溶于水,不燃烧也不支持燃烧,不能供给呼吸,化学性质不活泼。
2.稀有气体:无色、无味的气体,通电时能发出不同颜色的光,化学性质很不活泼。
六、空气的污染及防治
1.造成空气污染的物质:有害气体(一氧化碳(CO)、二氧化氮(NO2)、二氧化硫(SO2))和烟尘。
2.污染来源:空气中的有害物质来自化石燃料的燃烧,石油化工厂排放的废气及汽车排放的尾气。
3.被污染的空气带来的危害:损害人体健康、影响作物生长、破坏生态平衡。
存在的环境问题:温室效应(二氧化碳含量过多引起)、臭氧空洞(飞机的尾气、氟里昂的排放)、酸雨(由二氧化硫、二氧化氮引起)。
4.防止空气污染的措施:加强大气质量监测,改善环境状态、植树造林、使用清洁能源。
5.目前空气污染指数包括:一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫、可吸入颗粒物、臭氧。
七、未来化学将朝着“绿色化学”——“绿色消毁”和“绿色生产”的方向发展。核心是利用化学原理从源头消除污染。
特点:①充分利用资源和能源,原料无毒无害②减少向环境排放废物③原料中的原子全部被消纳,实现零排放(在化合反应中体现)④生产出环境友好产品。
氧气
一、氧气的物理性质
1.色、味、态:通常情况下,是无色无味的气体;
2.密度:标准状况下,密度为1.429g/L,略大于空气。(可用向上排空法)
3.溶解性:氧气不易溶于水。(可用排水法收集)
4.三态变化:降温后,氧气可以变为淡蓝色的液体,甚至淡蓝色雪花状固体。
二、氧气的化学性质
(一)与非金属(碳、硫、磷)的反应
1.木炭(黑色固体)燃烧
实验现象:在氧气中:剧烈燃烧,发出白光,放出热量,生成一种无色无味气体,该气体能使澄清石灰水变浑浊。
做木炭燃烧实验时,燃烧匙应慢慢从瓶口向瓶底伸入(充分利用瓶内的氧气)。
2.硫粉(淡黄色)燃烧:
实验现象:在空气中:发出微弱的淡蓝色火焰;放出热量、生成一种带有刺激性气味的气体。
实验室制取氧气的三种方法
1. 2H2O2 ==(MnO2)2H2O + O2↑
2. 2KClO3 ===(加热)MnO2 === 2 KCl + 3O2↑
3. 2KMnO4 ===(加热)K2MnO4 + MnO2 + O2↑
4. 2H2O==(通电)2H2↑+O2↑
氯酸钾或者高锰酸钾在加热条件下生成氧气。
KMNO4加热分解,水电解
答:1、双氧水制取法。过氧化氢:H2O2二氧化锰:MnO2(催化剂)。2、氯酸钾与二氧化锰加热生成氧气。氯酸钾:lO3二氧化锰:MnO2(催化剂)氯化钾:l。3、高锰酸钾加热法。高锰酸钾:KMnO4锰酸钾:K2MnO4二氧化锰:MnO2。4、电解水制成氧气。水:H2O;化学反应方程式:2H2O==通电==2H2↑+O2↑。
答:二、物理方法:液化分离法:压缩降温空气到液态,抄然后升温利用氮气和氧气的沸点不同,使氩气先挥百发,剩下的为氧气。
答:2、物理法(工业法)。氧气的工业制法,它是利用氧气和氮气的沸点不同,来分离出氧气.具体步骤是:首先将空气净化除去杂质等,然后在高压低温的条件下,使空气液化,控制温度蒸发液态氮气,沸点较低的氮气先蒸发出来,余下的便是沸点较高的淡蓝色液态氧气,将其加压贮存在钢瓶中备用即可。2、氯酸钾在二氧...
答:1、电解水:2H2O=通电=2H2+O2;水在通电下分解出氢气和氧气。2、空气分离。3、加热高锰酸钾:分解产物锰酸钾、二氧化锰和氧气。4、分解过氧化氢。5、加热氯酸钾和二氧化锰的混合物。6、分解双氧水。
答:实验室中有三种常见的制取氧气的方法:一、氯酸钾制取氧气;二、高锰酸钾制取氧气;三、过氧化氢制取氧气(实验室中最常见的方法)。1、氯酸钾制取氧气 化学式:2KC103==(催化剂Mn02写在横线上方)2KC1+302(气体上升符号)。优点:利用率高。2、高锰酸钾制取氧气 化学式:2KMn04==(反应条件:...
答:1电解水:2H2O=通电=2H2+O2;水在通电下分解出氢气和氧气。2空气分离。3加热高锰酸钾:分解产物锰酸钾、二氧化锰和氧气。4分解过氧化氢。5加热氯酸钾和二氧化锰的混合物。6分解双氧水。氧气(oxygen),化学式O₂。化学式量:32.0,无色无味气体,氧元素最常见的单质形态。熔点-218.4℃,沸点...
答:制取氧气的方法有:固液常温型、固固加热型。1、固液常温型,利用过氧化氢与二氧化锰在常温下就能发生反应产生氧气而制得。(1)查:利用装置内外气压相等,液体不回落的原理检查装置的气密性。(2)装:取下橡胶塞,向锥形瓶内装入二氧化锰,再塞好橡胶塞。(3)定:按照从下到上、从左到右的顺序...
答:2、用催化剂MnO2并加热氯酸钾,化学式为:2KClO₃===(△,MnO₂) 2KCl+3O₂↑ 3、双氧水(过氧化氢)在催化剂MnO₂(或红砖粉末,土豆,水泥,铁锈等)中,生成O₂和H₂O,化学式为: 2H₂O₂===(MnO₂) ₂H₂O+O...
答:实验室中有三种常见的制取氧气的方法:一、氯酸钾制取氧气。二、高锰酸钾制取氧气。三、过氧化氢制取氧气(实验室中最常见的方法)。氧气,化学式O₂,相对分子质量32.00,无色无味气体,氧元素最常见的单质形态。熔点-218.4℃,沸点-183℃。不易溶于水,1L水中溶解约30mL氧气。相关信息:氧气...
答:以下是制取氧气的六种方法的改进和润色:1. 电解水法:通过电解水(2H2O → 2H2 + O2),在通电的条件下,水分解产生氢气和氧气。2. 空气分离法:利用空气中各组分的不同沸点,通过分馏过程分离氧气。3. 加热高锰酸钾法:高锰酸钾在加热至一定温度时(分解产物为锰酸钾、二氧化锰和氧气),分解...