内容正文:
第三章 维持生命之气-氧气
必背知识清单01 氧气的性质和用途
一、氧气的物理性质
1.通常状况下,氧气是无色无味的气体;
2.氧气不易溶于水;
3.在相同的状况下,氧气的密度比空气的密度大。
二、氧气的化学性质
物质
反应现象
文字和符号表达式
结论
在空气中
在氧气中
碳
发出 红光,生成使澄清石灰水变浑浊的气体
发出白光,生成使澄清石灰水变浑浊的气体
碳+氧气二氧化碳
C+O2CO2
夹持木炭的坩埚钳应由上而下缓慢伸入瓶中
铁
不燃烧
红热状态
剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体,放出大量热
铁+氧气四氧化三铁
Fe+O2Fe3O4
铁丝绕成螺旋状,集气瓶预先加少量水或细沙
蜡烛
发出 黄色 火焰,放出热量,生成 白雾 和使石灰水 浑浊 的气体
火焰明亮,发出
白 光,放出热量,生成 白雾 和使石灰水 浑浊 的气体
O2 CO2 H2O
验证蜡烛燃烧产生水必须使用干燥的烧杯
三、氧气的用途
氧气具有非常广泛的用途,主要是供给呼吸,支持燃烧和反应放热三个方面:
(1)供给呼吸:潜水作业、登山运动、高空飞行、宇宙航行、医疗抢救等。
(2)支持燃烧 :一般情况下,燃烧只需空气即可。炼钢,需使用富氧空气或氧气。
(3)反应放热:氧炔焰来焊接或切割金属。
必背知识清单02 实验室制取氧气
制取方法
高锰酸钾制取氧气
氯酸钾制取氧气
过氧化氢制取氧气
反应原理
高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气
KMnO4 K2MnO4 MnO2 O2
氯酸钾 氯化钾+ 氧气
KClO3 KCl O2
过氧化氢水+氧气
H2O2 H2O O2
发生装置
收集装置
检验
验满
(1)检验方法:将带火星的木条伸入集气瓶内,若木条复燃,说明该气体为氧气。
(2)验满方法:将带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃,表明该瓶氧气已经收集满
注意事项
①用加热的方法制取氧气时,试管口要略向下倾斜,以防止冷凝水回流到热的试管底部,使试管炸裂。
②用高锰酸钾制取氧气时,试管口应放一团棉花,防止加热时高锰酸钾粉末进入导管而堵塞导管。
③用排水法收集氧气时,当导管口有大量气泡冒出时,开始收集,实验结束后,先将导管移出水槽,再熄灭酒精灯,以防止水槽中的水倒流入试管,使试管因骤然冷却而炸裂。
④用过氧化氢制取氧气时,若用长颈漏斗,末端必须伸入液面下(或形成液封),以防止生成的气体从长颈漏斗末端逸出。
2. 高锰酸钾制氧气的操作步骤
(1)操作步骤:按实验要求,将所需仪器连接好组成一套装置,按先下后上、从左到右的顺序安装。
实验步骤
操作方法
(查)
检查装置气密性:先将导管一端浸入水中,用手紧握试管外壁,若水中导管口有气泡冒出,松开手,一段时间后,导管内形成一段水柱,说明装置不漏气
(装)
将高锰酸钾装入试管,然后在试管口塞一团棉花并用带有导管的橡胶塞塞紧试管口
(定)
用铁夹夹在距离试管口约 1/3处,将试管口略向下倾斜固定在铁架台上
(点)
点燃酒精灯,将酒精灯在试管下方来回移动,让试管均匀受热,然后对准试管中的药品部位集中加热
(收)
待气泡连续均匀地冒出时进行收集。当瓶口有大气泡冒出时,证明氧气已集满,在水下用玻璃片盖住瓶口,将集气瓶取出正放在桌面上
(离)
收集氧气结束后,将导管撤离水槽
(熄)
当导管移出水槽后,用灯帽盖灭酒精灯
必背知识清单03 催化剂
1.定义:在化学反应中能改变其他物质的反应速率(加快或变慢),但本身的质量和化学性质在反应前后不变的物质叫做催化剂。催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用
2.特点:一变(改变其他物质反应速率)、二不变(自身质量、化学性质不变)
①催化剂不能改变生成物的质量
②催化剂不是反应物也不是生成物
③一种催化剂只针对某一反应。不同的反应,催化剂可能不同;
④某一反应的催化剂可能不只一种(如:二氧化锰、硫酸铜溶液都可做过氧化氢溶液分解的催化剂)
必背知识清单04 氧气的工业制法
1.分离液态空气法
(1)原理:利用液态空气中液氮(沸点 -196℃))和液氧(沸点-183℃)的沸点不同
(2)过程氮气(首先蒸发出来)
低温
加压
蒸发
-196℃
液态
空气
空气
液态氧(贮存在蓝色的钢瓶中)
2.膜分离技术法
(1)原理:利用压力让空气通过具有富氧功能的薄膜,得到氧气。
(2)过程氧气含量为90%以上的富氧空气
含氧量较高的富氧空气
多级
分离
得到
通过
具有富集氧气功能的薄膜
空气
必背知识清单05 反应类型
1.化合反应由两种或两种以上物质生成一