制取氧气(制取氧气)

很多人对制取氧气,制取氧气不是很了解那具体是什么情况呢,现在让我们一起来瞧瞧吧!
1、1 过氧化氢在二氧化锰的催化下生成水与氧气2 氯酸钾在二氧化锰的催化下加热生成氯化钾与氧气3 高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾与二氧化锰与氧气4 水通电生成氢气与氧气 氧是人体进行新陈代谢的关键物质,是人体生命活动的第一需要。
2、呼吸的氧转化为人体内可利用的氧,称为血氧。
3、心脏冠状动脉的输血能力越强,血氧输送到心脑及全身的浓度就越高,人体重要器官的运行状态就越好。
4、实验室制备氧气有多种方法,例如:高锰酸钾制氧、过氧化氢(双氧水)制氧。
5、氧气制法 MnO2 (1)实验室制氧气 原理 2H2O2 ======== 2H2O + O2↑ (催化剂:MnO2 ) 2KMnO4=====K2MnO4 + MnO2 + O2↑ (条件:△ ) 2KClO3======2KCl+3O2↑( 条件:△ 催化剂:MnO2) (2)气体制取与收集装置的选择 甲 乙 用高锰酸钾或氯酸钾制氧气选甲装置:固体加热制气体 用过氧化氢制氧气选乙装置:液体不加热制气体 (3)制取氧气的操作步骤和注意点 A.(以高锰酸钾制取氧气为例) a、步骤:查—装—定—点—收—离—熄(茶庄定点收利息) 查----检查装置的气密性 装----装药品 定----把试管固定到铁架台上 点----点燃酒精灯加热(先预热) 收----收集气体 离----把导气管从水槽中取出 熄----熄灭酒精灯 b、注意点 ①试管口略向下倾斜:防止冷凝水倒流引起试管破裂 ②药品平铺在试管的底部:均匀受热 ③铁夹夹在离管口约1/3处 ④导管应稍露出橡皮塞:便于气体排出 ⑤试管口应放一团棉花:防止高锰酸钾粉末进入导管 ⑥排水法收集时,待气泡均匀连续冒出时再收集(刚开始排出的是试管中的空气,此时收集气体不纯) ⑦实验结束时,先移导管再熄灭酒精灯:防止水倒吸引起试管破裂 ⑧用排空气法收集气体时,导管伸到集气瓶底部:把空气排尽 B.(以过氧化氢制氧气为例) a.步骤:查---装---收 查---检查装置的气密性(用夹子把导管夹上,然后往长颈漏斗中加水,长颈漏斗的颈部中的水柱如不下降,气密性就良好) 装---装药品,先装固体,后装液体(防止液体飞溅) 收---收集气体 b、注意点 ①长颈漏斗的颈部应在液面以下:防止气体泄露----可用分液漏斗代替(可随时控制反应的发生和停止,以及反应的速度) ②导管应稍露出橡皮塞:便于气体排出 (4)氧气的验满:用带火星的木条放在集气瓶口 检验:用带火星的木条伸入集气瓶内工业制氧是指制造大量氧气,大致可分为以下几种方法。
6、空气冷冻分离法空气中的主要成分是氧气和氮气。
7、利用氧气和氮气的沸点不同,从空气中制备氧气称空气分离法。
8、首先把空气预冷、净化(去除空气中的少量水分、二氧化碳、乙炔、碳氢化合物等气体和灰尘等杂质)、然后进行压缩、冷却,使之成为液态空气。
9、然后,利用氧和氮的沸点的不同,在精馏塔中把液态空气多次蒸发和冷凝,将氧气和氮气分离开来,得到纯氧(可以达到99.6%的纯度)和纯氮(可以达到99.9%的纯度)。
10、如果增加一些附加装置,还可以提取出氩、氖、氦、氪、氙等在空气中含量极少的稀有惰性气体。
11、由空气分离装置产出的氧气,经过压缩机的压缩,最后将压缩氧气装入高压钢瓶贮存,或通过管道直接输送到工厂、车间使用。
12、使用这种方法生产氧气,虽然需要大型的成套设备和严格的安全操作技术,但是产量高,每小时可以产出数干、万立方米的氧气,而且所耗用的原料仅仅是不用买、不用运、不用仓库储存的空气,所以从1903年研制出第一台深冷空分制氧机以来,这种制氧方法一直得到最广泛的应用。
13、 2、分子筛制氧法(吸附法) 利用氮分子大于氧分子的特性,使用特制的分子筛把空气中的氧离分出来。
14、首先,用压缩机迫使干燥的空气通过分子筛进入抽成真空的吸附器中,空气中的氮分子即被分子筛所吸附,氧气进入吸附器内,当吸附器内氧气达到一定量(压力达到一定程度)时,即可打开出氧阀门放出氧气。
15、经过一段时间,分子筛吸附的氮逐渐增多,吸附能力减弱,产出的氧气纯度下降,需要用真空泵抽出吸附在分子筛上面的氮,然后重复上述过程。
16、这种制取氧的方法亦称吸附法。
17、最近,利用吸附法制氧的小型制氧机已经开发出来,便于家庭使用。
18、3、电解制氧法把水放入电解槽中,加入氢氧化钠或氢氧化钾以提高水的电解度,然后通入直流电,水就分解为氧气和氢气。
19、每制取一立方米氧,同时获得两立方米氢。
20、用电解法制取一立方米氧要耗电12—15千瓦小时,与上述两种方法的耗电量(0.55—0.60千瓦小时)相比,是很不经济的。
21、所以,电解法不适用于大量制氧。
22、另外同时产生的氢气如果没有妥善的方法收集,在空气中聚集起来,如与氧气混合,容易发生极其剧烈的爆炸。
23、所以,电解法也不适用家庭制氧的方法。
24、 (二)化学制氧 工业和医用氧气均购自制氧厂。
25、工厂制氧的原料是空气,故价格非常便宜。
26、但是,氧气的贮存(高压氧气用钢瓶、液氧要用特殊贮罐)、运输、使用不太方便。
27、因此远离氧气厂的偏远山区运输困难,另外有些特殊环境如病人家中、高空飞行、水下航行的潜艇、潜水作业、矿井抢救等携带巨大笨重的钢瓶极为不便,小型钢瓶贮氧量小,使用时间短,因此就出现化学制氧法,在化合物中以无机过氧化物含氧量最多且易释放,目前化学制氧多采用过氧化物来制氧。
28、对无机过氧化合物的科学研究开始于18世纪。
29、1798年德国自然科学家洪堡(Alexandervon Humboldt)采用在高温中把氧化钡氧化的方法,制取了过氧化钡。
30、1810年法国化学家盖一吕萨克(Joseph—Louis Gay—Lussac)和泰纳尔(Louis—Jacques Thenard)合作制取了过氧化钠和过氧化钾。
31、1818年泰纳尔又用酸处理过氧化钡,再经蒸馏发现了过氧化氢。
32、200年来,化学家们不断地研究,发现大量无机过氧化合物。
33、这些过氧化物,在遇热或遇水或遇其他化学试剂的时候,很容易析出氧气。
34、常用的过氧化物有以下几种: 液体过氧化物(液体产氧剂)—双氧水双氧水的化学名称是过氧化氢(H2O2),为无色透明液体,有微弱的特殊臭氧味,是很不稳定的物质,在遇热、遇碱、混入杂质等许多情况下都会加速分解。
35、温度每升高5℃,它的分解速度就要增加1.5倍。
36、即便是稀释后浓度为35%的双氧水,在pH值增加(例如贮存在含碱玻璃瓶里)超过6个小时就要发生急剧分解。
37、双氧水中混入少量杂质(如铁、铜、黄铜、青铜、铅、银、铬、锰等金属粉末或它们的盐类),即便在室温下,同样要引起急剧的分解,产生氧气。
38、双氧水是过氧化物中最基本的物质,也是各国科学家最早认识的化学产氧剂。
39、双氧水具有产氧量较大(30%的稀释液中,有效氧含量为14.1%)和成本较低的好处。
40、但是,双氧水是强腐蚀剂,稍稍不慎便会造成人身伤害,而且在许多情况下还可引起爆炸或燃烧,无论在使用或贮存、运输中都属于危险品。
41、比如:在常压下,双氧水的蒸汽浓度达到40%以上时,温度过高即有爆炸危险。
42、双氧水与有机物混合,能生成敏感和强烈的高效炸药。
43、双氧水与醇类、甘油等有机物混合,就形成极危险的爆炸性混合物。
44、双氧水是强烈氧化剂,对有机物、特别对纺织物和纸张有腐蚀性,与大多数可燃物接触都能自行燃烧。
45、其中第一个就是“分离液态空气法”实验室制取氧气的三种方法2H2O2____2H2O+O2↑(横线填MnO2)2KMnO3____2KCl+3O2↑(横线填MnO2或△)3KmnO4_____K2Mno4+MnO2+O2↑(横线填△)。
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