内容正文:
10. 氧气的制取
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目录
【课堂笔记1】氧气的工业制法………………………………………………………………………………………01
【课堂笔记2】氧气的实验室制法……………………………………………………………………………………02
【课堂笔记3】催化剂…………………………………………………………………………………………………09
【课堂笔记4】分解反应………………………………………………………………………………………………13
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【课堂笔记1】氧气的工业制法
1. 原料:空气(氧气占空气总体积的21%)
2. 原理:根据空气中各组成成分的沸点不同。
成分
氮气(N2)
氧气(O2)
二氧化碳(CO2)
氩气(Ar)
氖气(Ne)
氦气(He)
沸点
-195.8℃
-183.0℃
-78.4℃
-185.7℃
-245.9℃
-268.9℃
利用液态氮的沸点比液态氧的沸点低的原理。先将空气在低温条件下加压变为液态,再将液态空气缓缓升温至
-196℃左右,氮气首先达到沸点从液态空气里蒸发出来,剩下的主要就是液态氧了。
3. 方法:分离液态空气
至约-200℃
4. 贮存:氧气贮存在蓝色钢瓶中
【重点解析】工业上以空气为原料制取氧气,原料来源广泛,所制得的氧气价格较低。工业上在制取氧气的过程中,没有新物质生成,属于物理变化。
【对点分析1】
1. 下列关于工业制氧气的说法不正确的是( )
A. 工业制取氧气的方法是分离液态空气 B. 该过程是属于物理变化
C. 该方法利用是氧气和氮气的沸点不同 D. 经过净化除尘后的空气属于纯净物
2. 工业制氧气,利用分离液态空气的方法,此方法利用了( )
A.分解反应 B.化合反应 C.氧化反应 D.液态氧和液态氮的沸点不同
3. 下列关于空气的说法错误的是( )
A.空气的成分按体积计算,氧气约占21%
B.二氧化碳排放过多会引起温室效应,所以二氧化碳属于空气污染物
C.工业上利用分离液态空气制取氧气,这一过程属于物理变化
D.为改善空气质量,提倡“绿色出行”,以公共交通工具为主
4. 已知N2的沸点为-196℃,O2的沸点为-183℃。工业上在低温下加压,先使空气液化,然后蒸发,则O2为___________(填“先”或“后”)蒸发出来的气体。
【对点训练1】
1. 下列关于氧气说法正确的是( )
A.鱼类能在水里生存,说明氧气极易溶于水 B.液氧可以做火箭的助燃剂
C.分离液态空气获得氧气是化学变化 D.植物呼吸作用吸收二氧化碳放出氧气
2. 下列有关空气的说法错误的是( )
A.工业上可用分离液态空气的方法制取氧气
B.稀有气体可制成多种用途的电光源
C.CO2是引起温室效应的主要气体,不属于空气污染物
D.空气的成分按质量计算,氧气约占21%
3. 工业生产中需要用到大量的氧气,分离液态空气法就是其中一种常用的工业制氧法。
空气中主要组成成分及沸点如下表所示:
物质
氮气
氧气
二氧化碳
氦气
氖气
氩气
氪气
沸点/℃
-196
-183
-78.5
-268.9
-245.9
-189.2
-156.6
(1)气体物质A中主要成分是_______(选填“氧气”或“氮气”),判断理由是 。
(2)空气经多次压缩和降温变成液态空气,该过程发生改变的是 。该原理主要利用物质的 (选填“物理性质”或“化学性质”),液态物质B中可能存在的物质有 (写两种物质的化学式)
(3)二氧化氮在一定条件下具有和氧气相似的化学性质,将点燃的镁条伸入充满二氧化氮的集气瓶中,可以观察到的现象是 。
(4)举一例氮气在生活中的用途: 。
【课堂笔记2】氧气的实验室制法
1. 用加热氯酸钾和二氧化锰固体制取氧气(固 ─ 固 加热型)
(1)原理:氯酸钾 氯化钾 + 氧气;2KClO3 2KCl + 3O2↑
(2)装置:
【重点解析】
①加热高锰酸钾制取氧气:高锰酸钾锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气;2KMnO4K2MnO4 + MnO2 + O2↑