氧氣是生活中常見的氣體,供給動物的呼吸,是中學化學重點學習的氣體之一
1、氧氣的物理性質
- 氧氣在通常狀況下,是一種無色、無味、無毒的氣體。
- 氧氣的密度(1.429kg/m3)比空氣密度(1.293kg/m3)略大,高山高原地帶的氧氣的含量低。
- 空氣中氧氣的體積分數為21%。
- 氧氣不易溶于水,在通常狀況下,1L水中大約可溶解30ml的氧氣,氧氣在水中的溶解能力,随水溫的升高而下降。
- 1.1、夏季氣溫高魚“浮頭”換氣原因?
答:夏季水溫高,導緻水中的氧氣含量低,魚得不到充足的氧氣,就會上浮吸取更多的氧氣。
1.2、煮沸後的開水,冷卻後不能直接養魚?
答:煮沸後的開水中氧氣含量很低,魚放人會缺氧,導緻死亡。
- 在标準氣壓(1.01×105pa)下,氧氣的沸點:-183℃,凝固點:-283℃,氧氣約在-183℃時變成淡藍色液體,約在-283℃時變成雪花狀的藍色固體。
2、氧氣的化學性質
2.1氧氣是一種化學性質比較活潑的氣體,可以與金屬、非金屬、化合物發生氧化反應。
- 氧氣有助燃性:氧氣支持燃燒,很多物質的燃燒都需要氧氣參與,如蠟燭的燃燒,木炭的燃燒、天然氣的燃燒等。
- 氧氣有氧化性:氧氣與很多物質發生氧化反應,如鐵在氧氣與水的作用下生成鐵鏽,銅在加熱條件下,被氧氣氧化成氧化銅等。
- 氧氣可供動植物呼吸:動植物的呼吸離不開氧氣,氧氣進入體内與體内的有機物(葡萄糖)反應,生産二氧化碳和水并釋放能量。為生命活動提供能量。
3、氧氣的用途
普通病人吸氧量為2.5-3L/min,氧氣濃度一般控制在24%-35%。氧氣濃度太高與太低,對人體都有危害。
- 純氧可以提高燃燒效率與溫度:可用于煉鐵、制造玻璃、金屬焊接與切割等領域。
4.1、工業制取(物理方法):
- 空氣中氧氣的體積約占21%,所以空氣是制取氧氣的價廉、容易得到的原材料;
- 工業制氧氣的特點:工藝簡單、原材料廉價、可大量制取氧氣;
- 工業制取氧氣(分離液态空氣法)的原理:先将幹燥純淨的空氣加壓降溫,使空氣變成液體,然後再升高到一定溫度,根據氮氣的沸點(标準氣壓下,氮氣的沸點:-196℃)與氧氣的沸點(标準氣壓下,氧氣的沸點:-183℃)不同,氮氣首先從液态空氣中蒸發出來。剩下的就是液态氧氣。然後把液态氧氣加壓到15000KPa,并儲存在藍色的鋼瓶中。整個過程是物理變化。
- 注意:空氣可以通過降溫和加壓兩種方法轉變成液體和固體。
例如:打火機裡的液體是丁烷氣體在常溫下加壓壓縮成液體。
4.2、氧氣的化學制取方法
4.2.1、固體加熱
- 高錳酸鉀加熱生成二氧化錳、錳酸鉀、氧氣
- 氯酸鉀加熱并在二氧化錳催化劑作用下生成氯化鉀、氧氣
文字表達式與化學方程式如下:
4.2.2、固 液體不加熱法:過氧化氫在二氧化錳的催化下生成水、氧氣
文字表達式與化學方程式如下:
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