氧气的制取
工业上制取氧气的方法
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工业上制取氧气的方法
工业上制取氧气的方法主要有以下几种:
1. 分离空气法:利用低温分离空气中的氮气和氧气。
首先通过压缩空气,然后将压缩空气经过冷却与液化处理,使氮气与氧气分离,最后通过精炼等工艺,得到高纯度的氧气。
2. 制氧机法:利用分子筛吸附原理,将空气中的氮气与其他杂质吸附下来,只保留氧气通过。
制氧机有压缩空气与吸附式、压力摆动吸附式、真空吸附式等类型,可以根据需要选择适合的制氧机型号。
3. 电解水法:通过电解水(H2O)分解水分子,将氢气(H2)与氧气(O2)分离,从而得到纯净的氧气。
这种方法需要使用电解槽,通过电流将水分子分解成氢氧,然后通过分离装置将氢气和氧气分离。
4. 化学反应法:将一定比例的氧化剂与还原剂反应,使氧化剂释放出氧气。
比如利用高温下的氧化铝(Al2O3)与还原剂反应,得到氧气。
这种方法适用于特殊工艺中,需要高温条件下制取氧气的场合。
需要根据具体的工业需求和条件选择合适的制取氧气的方法。
实验室制取氧气的三个方法的化学方程式
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实验室制取氧气的三个方法的化学方程式大家好,今天咱们来聊聊实验室里怎么制取氧气,听起来是不是有点科学范儿?别担心,咱们把这些复杂的东西说得简单点,轻松点,咱们就像聊天一样。
1. 通过分解过氧化氢首先,第一个方法就是用过氧化氢分解。
这可是个经典的实验,想象一下,咱们拿一瓶透明的液体,稍微晃动一下,就能看到它释放出氧气。
你可能会问,过氧化氢是什么?其实就是那种能让你洗伤口的小瓶液体。
我们把它倒在一个烧杯里,然后加点儿催化剂,常见的就是二氧化锰,嘿,效果可真不错,氧气立马就出来了!化学方程式是这样的:2H_2O_2 → 2H_2O + O_2 uparrow 。
就像煮开水一样,水变成蒸汽,氧气“嗖”地一下就出来了,简直是太酷了!当然,搞实验的时候一定要小心,别把自己弄得一身水哦。
2. 通过热分解碳酸钠接下来,咱们聊聊第二种方法,那就是通过热分解碳酸钠。
这个方法可真是个好玩意儿,简单直接。
你想,咱们只需要把一小块固体碳酸钠放到加热炉上,火一开,立马就能看到一股气泡冒出来,氧气又来了!而且这个过程也不复杂,化学方程式写出来就是:2NaHCO_3 → Na_2CO_3 + H_2O + CO_2 + O_2 uparrow 。
说白了,就是小小的固体在高温下变身了,释放出水和二氧化碳的同时,氧气也呼之欲出了,真是神奇啊!你有没有觉得这个过程像变魔术呢?不光是科学,还是艺术。
3. 通过电解水最后,我们得提到一个大家都听说过的方法——电解水。
想象一下,咱们用一根电极放在水里,然后通电,哇,水里就开始冒泡了!这是因为水分子被电分解了,产生了氢气和氧气。
化学方程式就是:2H_2O → 2H_2 + O_2 uparrow 。
这个过程就像在做个小实验,咱们的电极像两位乐手在水中演奏,水就是它们的乐器。
随着电流的流动,氧气和氢气就成了它们的舞伴,恰如其分,真是精彩!在这个过程中,咱们不仅能看到气泡,甚至还能听到“滋滋”的声音,简直让人感受到科学的魅力!小结通过这三种方法,我们就能在实验室里轻松获得氧气。
制取氧气的方法
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制取氧气的方法
氧气是生命中不可或缺的重要元素,它对人体健康和生命起着至关重要的作用。
因此,制取氧气的方法也成为人们关注的焦点之一。
下面将介绍几种常见的制取氧气的方法。
首先,最常见的制取氧气的方法之一是通过分离空气中的氧气。
空气主要由氮
气和氧气组成,而氧气占空气的比例约为21%。
因此,可以通过将空气经过冷凝、压缩等方法来分离氧气和氮气,从而得到纯净的氧气。
这种方法广泛应用于工业生产和医疗领域。
其次,电解水也是一种制取氧气的常见方法。
电解水是利用电流将水分解成氢
气和氧气的过程。
在这个过程中,氧气会被释放出来,从而可以被收集和制取。
这种方法简单易行,可以在实验室和家庭中进行。
另外,还有一种制取氧气的方法是通过化学反应。
例如,过氧化钠和过氧化氢
可以通过化学反应来释放氧气。
这种方法在实验室中常常被使用,但是需要注意安全问题,因为化学反应可能会释放出有毒气体。
除了以上几种方法,还有其他一些制取氧气的方法,比如利用植物光合作用产
生氧气,或者利用分子筛等材料来吸附空气中的氧气。
这些方法各有特点,可以根据具体情况选择合适的方法来制取氧气。
总的来说,制取氧气的方法有很多种,可以根据不同的需求和场景选择合适的
方法。
无论是工业生产、医疗用途还是实验室研究,都需要根据具体情况来选择合适的制取氧气的方法。
希望本文介绍的方法对大家有所帮助。
实验室制取氧气的方法
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实验室制取氧气的方法
首先,最常见的制取氧气的方法是利用加热过氧化钾。
将过氧化钾放入试管中,然后用酒精灯或者Bunsen燃烧器加热过氧化钾,过氧化钾在加热的过程中会分解
成氧气和氧化钾。
氧气通过试管的一端释放出来,可以用试管接气瓶收集氧气。
这种方法制取氧气简单易行,但需要注意安全,加热过程中要小心操作,避免发生意外。
其次,还可以利用氯酸钾和二氧化锰的反应来制取氧气。
将氯酸钾和二氧化锰
混合放入试管中,然后加热,氯酸钾和二氧化锰会发生化学反应,生成氧气和氯化钾。
氧气通过试管释放出来,同样可以用试管接气瓶收集氧气。
这种方法制取氧气也比较简单,但需要注意反应过程中产生的气体压力,以免试管破裂。
另外,还可以利用电解水的方法来制取氧气。
将两根通电的电极放入水中,通
电后水分解成氢气和氧气,氧气会在正极释放出来。
这种方法制取氧气比较安全,但需要注意控制电解过程中的电流和电压,以免发生意外。
除此之外,还可以利用过氧化氢的分解来制取氧气。
将过氧化氢放入试管中,
加入少量的过氧化钠或过氧化钾催化剂,过氧化氢会分解成氧气和水。
氧气通过试管释放出来,同样可以用试管接气瓶收集氧气。
这种方法制取氧气也比较简单,但需要注意催化剂的使用量,过多的催化剂会影响氧气的纯度。
总的来说,实验室制取氧气的方法有很多种,每种方法都有其独特的优点和注
意事项。
在进行实验时,需要根据具体情况选择合适的方法,并严格遵守实验操作规程,确保实验安全顺利进行。
希望以上介绍的内容对大家有所帮助。
制取氧气的三种方法整理版
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● 制取气体一、实验室制取氧气三种方法的比较 过氧化氢制取氧气 氯酸钾制取氧气 高锰酸钾制取氧气药品状态 过氧化氢(H 2O 2)溶液、二氧化锰[MnO 2黑色固体,不溶于水] 氯酸钾[KClO 3白色晶体] 、二氧化锰高锰酸钾[KMnO 4 紫黑色晶体]反应条件 常温下,二氧化锰作催化剂 优点:安全简便,节能环保 加热二氧化锰作催化剂加热反应原理 过氧化氢水 + 氧气 H 2O 2H 2O + O 2氯酸钾MnO 2△氯化钾 + 氧气 KClO 3 MnO 2 △ KCl + O 2高锰酸钾△锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气KMnO 4 △ K 2MnO 4 + MnO 2 + O 2气体发生装置固液不加热型 固固加热型 固固加热型 收集装置1、向上排空气法(密度比空气大)【收集氧气】2、排水法(不易溶于水)【收集氧气】 ● 二、高锰酸钾制氧气实验步骤:实验步骤 注意事项查:检查装置气密性先将导管一端浸入水中,再用两手紧握容器外壁,若有气泡冒出,则证明装置气密性良好装:将药品装入试管药品要斜铺在试管底部,便于均匀加热 定:把试管固定在铁架台上铁夹夹在距试管口1/3处点:点燃酒精灯,先预热,再对准药品的部位集中加热。
先让试管均匀受热,防止试管因受热不均而破裂,然后对准药品部位用外焰加热 收:收集气体若用向上排空气法收集气体时,导管应伸入到集气瓶底部离:收集完毕,将导管撤离水槽。
熄:熄灭酒精灯二氧化锰二氧化锰验满方法:(1)用排水法收集时,如果集气瓶口有大气泡冒出时说明收集满(2)向上排空气法,将带火星的木条放在集气瓶口若木条复燃证明集满。
操作注意事项:1.收集氧气可以用排水法的原因是什么?答:氧气不易溶于水也不与水反应2、利用固体加热制取氧气,试管口为什么要略向下倾斜?答:目的是防止冷凝水回流到试管底部而使试管炸裂。
3、伸入试管中的导气管为什么刚刚露出橡皮塞即可呢?答:导气管太长,不利于气体导出。
制取氧气的三种方法整理版
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● 制取气体过氧化氢制取氧气 氯酸钾制取氧气 高锰酸钾制取氧气药品状态 过氧化氢(H 2O 2)溶液、二氧化锰[MnO 2黑色固体,不溶于水] 氯酸钾[KClO 3白色晶体] 、二氧化锰高锰酸钾[KMnO 4 紫黑色晶体]反应条件 常温下,二氧化锰作催化剂 优点:安全简便,节能环保 加热二氧化锰作催化剂加热反应原理 过氧化氢水 + 氧气 H 2O 2H 2O + O 2氯酸钾MnO 2△氯化钾 + 氧气 KClO 3 MnO 2 △ KCl + O 2 高锰酸钾△锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气KMnO 4△K 2MnO 4 + MnO 2 +O 2气体发生装置固液不加热型固固加热型固固加热型收集装置1、向上排空气法(密度比空气大)【收集氧气】2、排水法(不易溶于水)【收集氧气】 实验步骤 注意事项查:检查装置气密性先将导管一端浸入水中,再用两手紧握容器外壁,若有气泡冒出,则证明装置气密性良好装:将药品装入试管药品要斜铺在试管底部,便于均匀加热 定:把试管固定在铁架台上铁夹夹在距试管口1/3处点:点燃酒精灯,先预热,再对准药品的部位集中加热。
先让试管均匀受热,防止试管因受热不均而破裂,然后对准药品部位用外焰加热 收:收集气体若用向上排空气法收集气体时,导管应伸入到集气瓶底部离:收集完毕,将导管撤离水槽。
熄:熄灭酒精灯二氧化锰二氧化锰验满方法:(1)用排水法收集时,如果集气瓶口有大气泡冒出时说明收集满(2)向上排空气法,将带火星的木条放在集气瓶口若木条复燃证明集满。
操作注意事项:1.收集氧气可以用排水法的原因是什么?答:氧气不易溶于水也不与水反应2、利用固体加热制取氧气,试管口为什么要略向下倾斜?答:目的是防止冷凝水回流到试管底部而使试管炸裂。
3、伸入试管中的导气管为什么刚刚露出橡皮塞即可呢?答:导气管太长,不利于气体导出。
4、实验前,为什么要先给试管预热?答:为了使试管底部均匀受热,防止破裂。
5、加热高锰酸钾制取氧气,试管口为什么要放一团棉花?答:防止加热时,高锰酸钾颗粒随气流进入导气管。
制取氧气的三种方法整理版
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● 制取气体过氧化氢制取氧气 氯酸钾制取氧气 高锰酸钾制取氧气药品状态 过氧化氢(H 2O 2)溶液、二氧化锰[MnO 2黑色固体,不溶于水] 氯酸钾[KClO 3白色晶体] 、二氧化锰高锰酸钾[KMnO 4 紫黑色晶体]反应条件 常温下,二氧化锰作催化剂 优点:安全简便,节能环保 加热二氧化锰作催化剂加热反应原理 过氧化氢水 + 氧气 H 2O 2H 2O + O 2氯酸钾MnO 2△氯化钾 + 氧气 KClO 3 MnO 2 △ KCl + O 2 高锰酸钾△锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气KMnO 4△K 2MnO 4 + MnO 2 +O 2气体发生装置固液不加热型固固加热型固固加热型收集装置1、向上排空气法(密度比空气大)【收集氧气】2、排水法(不易溶于水)【收集氧气】 实验步骤 注意事项查:检查装置气密性先将导管一端浸入水中,再用两手紧握容器外壁,若有气泡冒出,则证明装置气密性良好装:将药品装入试管药品要斜铺在试管底部,便于均匀加热 定:把试管固定在铁架台上铁夹夹在距试管口1/3处点:点燃酒精灯,先预热,再对准药品的部位集中加热。
先让试管均匀受热,防止试管因受热不均而破裂,然后对准药品部位用外焰加热 收:收集气体若用向上排空气法收集气体时,导管应伸入到集气瓶底部离:收集完毕,将导管撤离水槽。
熄:熄灭酒精灯二氧化锰二氧化锰验满方法:(1)用排水法收集时,如果集气瓶口有大气泡冒出时说明收集满(2)向上排空气法,将带火星的木条放在集气瓶口若木条复燃证明集满。
操作注意事项:1.收集氧气可以用排水法的原因是什么?答:氧气不易溶于水也不与水反应2、利用固体加热制取氧气,试管口为什么要略向下倾斜?答:目的是防止冷凝水回流到试管底部而使试管炸裂。
3、伸入试管中的导气管为什么刚刚露出橡皮塞即可呢?答:导气管太长,不利于气体导出。
4、实验前,为什么要先给试管预热?答:为了使试管底部均匀受热,防止破裂。
5、加热高锰酸钾制取氧气,试管口为什么要放一团棉花?答:防止加热时,高锰酸钾颗粒随气流进入导气管。
氧气的制取
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氧气的制取【主要内容】氧气的制取一、氧气的工业制法工业制取氧气的方法:分离液态空气制取氧气。
利用空气中氧气、氮气的沸点不同,将液态空气蒸发,由于液氮的沸点比液氧低,所以氮气先蒸发出去,剩余的主要就是液氧了。
此变化是物理变化,不是分解反应。
富氧膜技术获得氧气:在一定压力下,让氧气通过具有富集氧气功能的薄膜,可以得到含氧量较高的空气。
利用这种膜进行多级分离,可以得到含90%以上氧气的富氧空气。
二、实验室制取氧气实验室制取物质的原则和特点:原料便宜、操作简单、反应速度适中。
常温下,过氧化氢的分解速率很慢,二氧化锰在过氧化氢分解反应中起了加快化学反应速率的作用,实验后测得二氧化锰的质量和化学性质都没有改变,化学上把二氧化锰这种改变化学反应速率的作用叫催化作用,能起催化作用的物质叫该反应的催化剂。
催化剂:在化学反应里能改变其它物质的化学反应速率,而本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有发生变化的物质。
注意:①定义中的“改变”包含的意思是加快或者减慢。
②催化剂又称为触媒。
③催化剂不会改变生成物的量,而只是改变了化学反应的速率而已。
④催化剂在反应前后,质量和化学性质不变,物理性质可能发生改变。
⑤催化剂必须具体到某个化学反应,不能说二氧化锰是催化剂或者二氧化锰能加快化学反应速率,应该说成:二氧化锰是过氧化氢分解制取氧气这个反应的催化剂。
催化作用:催化剂在化学反应中所起的作用。
(二)加热氯酸钾、高锰酸钾制取氧气。
制取氧气反应原理:①加热氯酸钾和二氧化锰的混合物文字表达式:氯酸钾氯化钾+氧气符号:KClO3KCl O2氯酸钾是白色固体,二氧化锰是黑色粉末。
二氧化锰是氯酸钾制氧气的催化剂。
②加热高锰酸钾文字表达式:高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气符号:KMnO4 K2MnO4MnO2O2高锰酸钾是暗紫色固体,具有杀菌消毒的作用,医院里常用作消毒剂。
概念:分解反应:由一种物质生成两种或两种以上其他物质的反应。
分解反应属于化学反应的四个基本反应类型之一。
家庭制取氧气的方法
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家庭制取氧气的方法
家庭制取氧气的方法可以采用化学和物理两种方式。
化学方法包括:
1. 过氧化氢(双氧水)分解:过氧化氢在二氧化锰催化下分解为水和氧气。
这个反应可以在锥形瓶中进行,通过导管将氧气导出。
2. 氯酸钾加热分解:将氯酸钾和少量的二氧化锰混合加热,可以产生氧气。
这个反应需要在实验室条件下进行,因为加热过程可能产生爆炸。
物理方法包括:
1. 分子筛制氧:使用分子筛吸附氮气,从而从空气中分离出氧气。
这种方法需要一个专门的制氧机。
2. 电解水:将水通过电解作用分离成氢气和氧气,需要电源来提供动力。
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制取气体过氧化氢制取氧气 氯酸钾制取氧气 高锰酸钾制取氧气药品状态 过氧化氢(H 2O 2)溶液、二氧化锰[MnO 2黑色固体,不溶于水] 氯酸钾[KClO 3白色晶体] 、二氧化锰 高锰酸钾[KMnO 4 紫黑色晶体]反应条件 ,常温下,二氧化锰作催化剂 优点:安全简便,节能环保加热二氧化锰作催化剂加热反应原理 过氧化氢水 + 氧气 H 2O 2H 2O + O 2氯酸钾MnO 2△氯化钾 + 氧气 KClO 3 MnO 2 △ KCl + O 2高锰酸钾△锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气KMnO 4 △ K 2MnO 4 + MnO 2 + O 2: 气体发生装置固液不加热型 固固加热型 固固加热型 收集装置1、向上排空气法(密度比空气大)【收集氧气】2、排水法(不易溶于水)【收集氧气】 实验步骤 注意事项查:检查装置气密性/先将导管一端浸入水中,再用两手紧握容器外壁,若有气泡冒出,则证明装置气密性良好装:将药品装入试管药品要斜铺在试管底部,便于均匀加热 定:把试管固定在铁架台上铁夹夹在距试管口1/3处点:点燃酒精灯,先预热,再对准药品的部位集中加热。
先让试管均匀受热,防止试管因受热不均而破裂,然后对准药品部位用外焰加热收:收集气体 若用向上排空气法收集气体时,导管应伸入到集气瓶底部}离:收集完毕,将导管撤离水槽。
熄:熄灭酒精灯二氧化锰,验满方法:(1)用排水法收集时,如果集气瓶口有大气泡冒出时说明收集满(2)向上排空气法,将带火星的木条放在集气瓶口若木条复燃证明集满。
操作注意事项:1.收集氧气可以用排水法的原因是什么·答:氧气不易溶于水也不与水反应2、利用固体加热制取氧气,试管口为什么要略向下倾斜答:目的是防止冷凝水回流到试管底部而使试管炸裂。
3、伸入试管中的导气管为什么刚刚露出橡皮塞即可呢答:导气管太长,不利于气体导出。
4、实验前,为什么要先给试管预热答:为了使试管底部均匀受热,防止破裂。
氧气的制取实验原理
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氧气的制取实验原理氧气的制取实验原理如下:一、分解过氧化氢制取氧气的实验原理分解过氧化氢(H2O2)可以制取氧气的实验原理是利用过氧化氢在催化剂作用下分解产生氧气和水。
具体步骤如下:1. 准备实验装置:将过氧化氢溶液倒入试管中,用橡皮塞封住,并将导管的一端插入到试管内。
2. 加入催化剂:在溶液中加入催化剂,常用的催化剂有锰(IV)氧化物、二氧化锰、过氧化锰酸钾等。
催化剂会加速过氧化氢的分解反应。
3. 分解反应:随着催化剂的作用,过氧化氢开始分解,产生氧气和水。
反应方程式为:2H2O2(l) →2H2O(l) + O2(g)。
4. 氧气收集:氧气会从导管中冒出,并被导入收集气体的瓶子内。
由于氧气比空气密度小,所以氧气会在瓶子底部集聚。
5. 安全措施:由于过氧化氢容易分解,因此操作过程中需小心谨慎,防止过氧化氢溅到皮肤或眼睛。
此外,由于氧气为可燃气体,所以要远离明火。
二、加热过氧化钾制取氧气的实验原理加热过氧化钾(K2O2)可以制取氧气的实验原理是利用过氧化钾在加热条件下分解产生氧气和金属氧化物。
具体步骤如下:1. 准备实验装置:将过氧化钾放入玻璃试管中,并用橡皮塞封住试管的一端,并将导管的另一端插入到试管中。
2. 加热反应:将试管加热,过氧化钾在高温下分解,产生氧气和金属氧化物。
反应方程式为:2K2O2(s) →2K2O(s) + O2(g)。
3. 氧气收集:氧气会从导管中产生,并被导入收集气体的瓶子内。
由于氧气比空气密度小,所以氧气会在瓶子底部集聚。
4. 安全措施:加热过程中要小心操作,避免试管破裂或溅到皮肤或眼睛。
此外,由于氧气为可燃气体,所以要远离明火。
总结起来,制取氧气的实验原理可以通过分解过氧化氢或加热过氧化钾来实现。
这些实验都是利用化学反应产生氧气,并通过收集气体的方法将氧气收集起来。
这两种实验均有一定的危险性,操作时要注意安全。
以上是氧气的制取实验原理的相关介绍,希望对您有所帮助。
制取氧气的三种方法整理版
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制取氧气的三种方法整理版本页仅作为文档封面,使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March制取气体过氧化氢制取氧气氯酸钾制取氧气高锰酸钾制取氧气药品状态过氧化氢(H2O2)溶液、二氧化锰[MnO2黑色固体,不溶于水]氯酸钾[KClO3白色晶体] 、二氧化锰高锰酸钾[KMnO4紫黑色晶体]反应条件常温下,二氧化锰作催化剂优点:安全简便,节能环保加热二氧化锰作催化剂加热反应原理过氧化氢水 + 氧气H2O2H2O + O2氯酸钾MnO2△氯化钾 +氧气KClO3MnO2△KCl+ O2高锰酸钾△锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气KMnO4△K2MnO4+ MnO2+ O2气体发生装置固液不加热型固固加热型固固加热型收集装置1、向上排空气法(密度比空气大)【收集氧气】2、排水法(不易溶于水)【收集氧气】二、高锰酸钾制氧气实验步骤:实验步骤注意事项查:检查装置气密性先将导管一端浸入水中,再用两手紧握容器外壁,若有气泡冒出,则证明装置气密性良好装:将药品装入试管药品要斜铺在试管底部,便于均匀加热定:把试管固定在铁架台上铁夹夹在距试管口1/3处点:点燃酒精灯,先预热,再对准药品的部位集中加热。
先让试管均匀受热,防止试管因受热不均而破裂,然后对准药品部位用外焰加热收:收集气体若用向上排空气法收集气体时,导管应伸入到集气瓶底部二氧化锰离:收集完毕,将导管撤离水槽。
熄:熄灭酒精灯验满方法:(1)用排水法收集时,如果集气瓶口有大气泡冒出时说明收集满(2)向上排空气法,将带火星的木条放在集气瓶口若木条复燃证明集满。
操作注意事项:1.收集氧气可以用排水法的原因是什么答:氧气不易溶于水也不与水反应2、利用固体加热制取氧气,试管口为什么要略向下倾斜答:目的是防止冷凝水回流到试管底部而使试管炸裂。
3、伸入试管中的导气管为什么刚刚露出橡皮塞即可呢答:导气管太长,不利于气体导出。
工业上制取氧气的方法
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工业上制取氧气的方法
工业上制取氧气的方法有多种,主要包括分馏法、化学法和膜法。
下面将分别介绍这三种方法。
一、分馏法。
分馏法是一种通过液态空气的分馏来制取氧气的方法。
首先将液态空气通过加热使其升温,然后通过精密的分馏设备,将液态空气中的氮气和氩气等成分逐渐分离出来,最终得到高纯度的氧气。
这种方法制取的氧气纯度高,适用于一些对氧气纯度要求较高的工业领域。
二、化学法。
化学法是一种通过化学反应来制取氧气的方法。
常用的化学法制氧方法有过氧化钠法和过氧化氢法。
过氧化钠法是将氢氧化钠与过氧化氢反应,生成氧气和氢氧化钠。
而过氧化氢法则是将过氧化氢分解产生氧气。
这两种方法制取氧气的原理简单,操作方便,适用于一些小规模的制氧需求。
三、膜法。
膜法是一种利用气体在特定条件下通过半透膜的选择性渗透来实现氧气分离的方法。
利用膜法制氧的设备主要包括膜分离器和膜模块。
气体在通过膜模块时,由于氧气和氮气在膜材料上的渗透速度不同,从而实现了氧气和氮气的分离。
这种方法制氧过程简单,操作成本低,适用于一些对氧气纯度要求不高的工业领域。
综上所述,工业上制取氧气的方法有分馏法、化学法和膜法。
不同的方法适用于不同的工业领域,选择合适的方法可以提高氧气制取的效率和经济性。
在实际应用中,需要根据具体的工艺要求和经济成本来选择合适的制氧方法,以满足工业生产的需要。
制取氧气的三种方法整理版
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制取氧气的三种方法整理版-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN●制取气体过氧化氢制取氧气氯酸钾制取氧气 高锰酸钾制取氧气药品状态 过氧化氢(H 2O 2)溶液、二氧化锰[MnO 2黑色固体,不溶于水]氯酸钾[KClO 3白色晶体] 、二氧化锰 高锰酸钾[KMnO 4 紫黑色晶体]反应条件 常温下,二氧化锰作催化剂 优点:安全简便,节能环保加热二氧化锰作催化剂加热反应原理 过氧化氢水 + 氧气 H 2O 2H 2O + O 2氯酸钾MnO 2△氯化钾 + 氧气KClO 3MnO 2 △KCl + O 2高锰酸钾△锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气KMnO 4△K 2MnO 4 + MnO 2 +O 2气体发生装置固液不加热型 固固加热型 固固加热型收集装置1、向上排空气法(密度比空气大)【收集氧气】2、排水法(不易溶于水)【收集氧气】 实验步骤 注意事项查:检查装置气密性先将导管一端浸入水中,再用两手紧握容器外壁,若有气泡冒出,则证明装置气密性良好装:将药品装入试管药品要斜铺在试管底部,便于均匀加热定:把试管固定在铁架台上 铁夹夹在距试管口1/3处点:点燃酒精灯,先预热,再对准药品的部位集中加热。
先让试管均匀受热,防止试管因受热不均而破裂,然后对准药品部位用外焰加热收:收集气体若用向上排空气法收集气体时,导管应伸入到集气瓶底部离:收集完毕,将导管撤离水二氧化锰二氧化锰验满方法:(1)用排水法收集时,如果集气瓶口有大气泡冒出时说明收集满(2)向上排空气法,将带火星的木条放在集气瓶口若木条复燃证明集满。
操作注意事项:1.收集氧气可以用排水法的原因是什么?答:氧气不易溶于水也不与水反应2、利用固体加热制取氧气,试管口为什么要略向下倾斜答:目的是防止冷凝水回流到试管底部而使试管炸裂。
3、伸入试管中的导气管为什么刚刚露出橡皮塞即可呢答:导气管太长,不利于气体导出。
4、实验前,为什么要先给试管预热答:为了使试管底部均匀受热,防止破裂。
三种制取氧气的化学方程式
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三种制取氧气的化学方程式
在化学中,氧气是当今世界上存在最多元素之一,可以通过三种不同的方法制取:光催化,氧化法和拉尔坦氧化。
光催化是一种以可见的曙光和紫外光为能源的氧气自动制取方法,化学方程式为4 HCl + 2 KMnO4 + 3 O2 → KCl + 2 MnO2 + 4 H2O + 4 O2。
氧化法是通过电解将水分解成氧气的化学方法,它的化学方程式为2 H2O →
2 H2 + O2。
然后,拉尔坦氧化是将苯乙醇通过氧化反应制取氧气的制备方法。
其化学方程式为C2H5OH → 2CO2 + 3H2O + O2。
光催化法充分利用了可见光和紫外光的能量来制取氧气,它能够提高反应活性,抵消反应所需的能量,从而减少制取氧气所需的成本和环境污染。
氧化法通过加热电解质水来分解水,以氧气为目的产物,它是一种使用电带穿过的电流电解水质的方法。
拉尔坦氧化法则是通过对苯乙醇的氧化反应来制取氧气,它的反应过程会产生极大量的热能,从而消除了使用传统的燃烧或氧化方法所需的能量。
同时,拉尔坦氧化法实现的氧气的制备过程很简单,结构上也更易实现。
总之,三种不同的方式可以实现氧气的生产,这些方式有效地增强了可能被安全而有效地利用氧气而产生的能量效率,使其成为当今世界上重要的一次能源来源。
初中氧气的制取方法
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初中氧气的制取方法一、氧气的概述氧气是一种无色、无味、无毒的气体,化学式为O2。
它是地球大气中最常见的元素之一,占大气体积的21%左右。
在生命活动中,氧气是必不可少的物质,它参与了人类和动物的呼吸过程以及许多化学反应。
二、制取氧气的方法1. 分离空气法分离空气法是目前制取工业用途下最主要的方法。
其基本原理是利用空分设备将空气中含有的各种成分按照其沸点差异进行分离,从而得到高纯度的氧气。
2. 电解水法电解水法也是制取高纯度氧气常用的方法之一。
它利用电解池将水分解成为含有丰富负离子和正离子溶液,然后通过负极处放出来单质态的O2。
3. 高温分解法高温分解法主要适用于小规模实验室制取高纯度O2。
其原理是将金属过硫酸盐加热至较高温度(约400℃),使其发生分解反应产生O2。
三、分离空气法制取氧气的步骤1. 空气的净化首先,需要将空气中的杂质去除。
这一步可以通过过滤和吸附等方式进行。
过滤可以去除空气中的颗粒物和液滴,而吸附则可以去除空气中的水、二氧化碳、甲烷等杂质。
2. 压缩空气将净化后的空气通过压缩机进行压缩,使其压力升高至10-20MPa左右。
这样可以增加空气分离时的效率。
3. 制冷降温经过压缩后,需要利用冷却器将空气冷却至低于其沸点(约-183℃)的温度。
这样可以使其中一些成分变为液态或固态,从而方便进行进一步分离。
4. 空分设备分离将制冷后的空气进入到空分设备中,通过不同组件之间沸点差异大小进行分离。
常见的组件有:N2、O2、Ar等。
其中O2是最后一个被提取出来的组件。
5. 纯化和储存经过以上步骤得到高纯度的氧气后,需要进行进一步纯化和储存。
这一步可以通过吸附剂、膜分离等方式进行。
四、电解水法制取氧气的步骤1. 准备电解池首先,需要准备一个电解池。
电解池通常由两个电极(阳极和阴极)和一个电解质组成。
阳极通常是由铂或其他耐腐蚀金属制成,而阴极则可以使用铜或其他导电性较好的金属。
2. 加入水和电解质将适量的水和一定量的电解质加入到电解池中。
三种制取氧气的方法
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三种制取氧气的方法
1. 化学法制取氧气:通过氢氧化物与过氧化物反应得到氧气。
常用的化学法制取氧气的方法有氧化铂和氯酸钾反应、次氯酸钠和过氧化钠反应等。
2. 物理法制取氧气:利用分子筛或分子过滤膜来分离氧气和其他气体。
这种方法通常用于空气分离或高纯度气体的分离。
3. 电解法制取氧气:利用电解水,通过电解水生成氧气和氢气的方法。
电解水是将水在电解槽中通过直流电分解为氧气和氢气的方法,其中氧气在阳极产生,氢气在阴极产生。
这种方法一般用于实验室或工业生产中需要大量氧气的场合。
工业制取氧气的方法和原理
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工业制取氧气的方法和原理在工业生产中,制取氧气的方法有多种,主要包括分离法、吸附法、电解法和催化法。
下面将分别介绍这四种方法及其原理。
1.分离法分离法是工业制取氧气的一种常用方法,主要包括真空蒸馏和分馏两种技术。
真空蒸馏法是通过降低环境压力,使氧气与其他气体分离。
在真空蒸馏过程中,混合气体在低温下加压液化,然后降低压力使氧气沸腾,从而实现与其他气体的分离。
分馏法则是利用不同气体在液体中的溶解度差异,通过多次冷凝和蒸发操作,将氧气与其他气体分离。
在分馏过程中,混合气体经过多次冷凝和蒸发,氧气逐渐富集在液体中,最终实现与其他气体的分离。
2.吸附法吸附法是一种常用的工业制氧方法,主要包括活性炭吸附和分子筛吸附两种技术。
活性炭吸附法是利用活性炭的吸附作用将氧气与其他气体分离。
活性炭具有较高的比表面积,能够有效地吸附混合气体中的氧气,从而实现与其他气体的分离。
分子筛吸附法则是利用分子筛对不同分子的吸附能力的差异,将氧气与其他气体分离。
分子筛是一种具有特定孔径分布的固体材料,能够选择性地吸附混合气体中的氧气,从而实现与其他气体的分离。
3.电解法电解法是一种制取氧气的方法,主要包括隔膜电解和无隔膜电解两种技术。
隔膜电解法是在电解过程中使用隔膜将阳极和阴极分开,避免氢气和氧气的混合。
在电解过程中,水分子在阳极分解成氢气和氧气,氢气和氧气分别从阳极和阴极导出,从而实现氧气的制取。
无隔膜电解法则是在电解过程中不使用隔膜,直接电解盐水。
在电解过程中,水分子在阳极分解成氢气和氧气,氢气和氧气混合后导出,通过后续处理实现氢气和氧气的分离。
4.催化法催化法是一种制取氧气的方法,主要包括加氢催化和氧化催化两种技术。
加氢催化法是利用催化剂促进氢气和一氧化碳的氧化反应,生成水和二氧化碳,同时制取氧气。
在加氢催化过程中,催化剂可以促进氢气和一氧化碳的氧化反应,降低反应活化能,提高反应速率。
氧化催化法则是利用催化剂促进氧气的氧化反应,生成水和二氧化碳,同时制取氧气。
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氧气的制取【主要内容】氧气的制取一、氧气的工业制法工业制取氧气的方法:分离液态空气制取氧气。
利用空气中氧气、氮气的沸点不同,将液态空气蒸发,由于液氮的沸点比液氧低,所以氮气先蒸发出去,剩余的主要就是液氧了。
此变化是物理变化,不是分解反应。
富氧膜技术获得氧气:在一定压力下,让氧气通过具有富集氧气功能的薄膜,可以得到含氧量较高的空气。
利用这种膜进行多级分离,可以得到含90%以上氧气的富氧空气。
二、实验室制取氧气实验室制取物质的原则和特点:原料便宜、操作简单、反应速度适中。
(一)分解过氧化氢溶液(双氧水)制取氧气实验现象实验结论把带火星的木条伸入装有过氧化氢溶液的试管带火星的木条很快熄灭常温时,过氧化氢溶液不易产生大量氧气加热装有过氧化氢溶液的试管,再把带火星的木条伸入有气体生成,带火星的木条很快复燃加热过氧化氢溶液,有氧气放出向装有过氧化氢溶液的试管中加少量的MnO2,再用带火星的木条伸入立即产生大量气体,带火星的木条很快复燃二氧化锰使过氧化氢溶液在常温时迅速分解,产生氧气文字表达式及化学符号过氧化氢水 + 氧气H2O2 H2O O2常温下,过氧化氢的分解速率很慢,二氧化锰在过氧化氢分解反应中起了加快化学反应速率的作用,实验后测得二氧化锰的质量和化学性质都没有改变,化学上把二氧化锰这种改变化学反应速率的作用叫催化作用,能起催化作用的物质叫该反应的催化剂。
催化剂:在化学反应里能改变其它物质的化学反应速率,而本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有发生变化的物质。
注意:①定义中的“改变”包含的意思是加快或者减慢。
②催化剂又称为触媒。
③催化剂不会改变生成物的量,而只是改变了化学反应的速率而已。
④催化剂在反应前后,质量和化学性质不变,物理性质可能发生改变。
⑤催化剂必须具体到某个化学反应,不能说二氧化锰是催化剂或者二氧化锰能加快化学反应速率,应该说成:二氧化锰是过氧化氢分解制取氧气这个反应的催化剂。
催化作用:催化剂在化学反应中所起的作用。
(二)加热氯酸钾、高锰酸钾制取氧气。
制取氧气反应原理:①加热氯酸钾和二氧化锰的混合物文字表达式:氯酸钾氯化钾+氧气符号:KClO3KCl O2氯酸钾是白色固体,二氧化锰是黑色粉末。
二氧化锰是氯酸钾制氧气的催化剂。
②加热高锰酸钾文字表达式:高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气符号:KMnO4 K2MnO4MnO2O2高锰酸钾是暗紫色固体,具有杀菌消毒的作用,医院里常用作消毒剂。
概念:分解反应:由一种物质生成两种或两种以上其他物质的反应。
分解反应属于化学反应的四个基本反应类型之一。
(三)加热高锰酸钾制取氧气的装置及操作1.实验装置:(1)发生装置:固体加热制备气体,采用大试管内装药品,固定在铁架台上,用酒精灯加热的发生装置。
(2)收集装置:①排水集气法——氧气不易溶于水且不与水发生反应;②向上排空气法——氧气密度比空气略大。
凡是难溶于水或不易溶于水且不跟水发生化学反应的气体都可以用排水集气法收集。
密度比空气大且不与空气发生反应的气体,都可以用向上排空气法收集;密度比空气小且不与空气发生反应的气体,都可以用向下排空气法收集。
2.实验步骤:(1)连接装置。
(先下后上,先左后右)(2)检验装置气密性。
(3)装药品。
(将高锰酸钾装入大试管,试管口略向下倾斜,在试管口要塞一团棉花)(4)加热。
(先均匀加热,再固定在有药品的部位加热,加热时使用酒精灯的外焰)(5)收集氧气。
(导气管刚冒出泡时不要立即收集,因为开始排出的是试管中的空气。
待气泡从集气瓶口逸出时,表明集气已满。
用玻璃片在水下盖好,取出正立在桌面上。
因为氧气密度比空气略大。
)(6)将导气管移出水面。
(7)熄灭酒精灯,停止加热。
特别注意(6)、(7)两步不能交换,如果先移去酒精灯,会引起试管内压强减小,使水槽中的水在大气压强作用下进入热的试管,使试管炸裂。
3.注意事项:(1)试管口略向下倾斜。
(防止因加热时药品所含湿存水变为水蒸气,在试管口冷凝成水滴,沿着试管流至试管底部,使试管破裂)(2)伸入试管内的导管不宜过长,以免气体难以排出。
(3)加热前要检验装置的气密性。
方法是:将导气管的一端放入水中,双手紧握试管,观察导气管口是否有气泡产生。
松开手,稍等片刻,看导气管中是否上升形成水柱。
(4)加热高锰酸钾制备氧气,要在试管口放一小团棉花。
(防止高锰酸钾进入导气管堵塞导管,同时防止生成的氧气不纯。
)(5)用排水法收集氧气,导管口开始有气泡产生时不宜立即收集,当气泡连续地较均匀地放出后再收集。
(因为开始产生的气体不纯,含有空气)(6)排水法收集氧气结束时,应先撤去导管,后停止加热。
(防止水倒吸入试管,导致热的试管破裂)【例题解析】1.化学是一门以实验为基础的科学,化学所取得的丰硕成果,是与实验密不可分的。
下面四种途径都可以得到氧气:写出实验室中通过甲、乙、丙三种途径制取氧气的文字表达式:甲_____________________;乙_____________________;丙_____________________。
化学实验的绿色化就是以绿色化学的理念和原则来指导实验,从实现原料和反应过程的绿色化考虑,你认为在中学化学实验室中,甲、乙、丙三种制取氧气的途径中,__________(填“甲”、“乙”或“丙”)途径更体现化学实验的绿色化追求。
【分析】提高原子的利用率,力图使所有作为原料的原子都被产品消纳,实现“零排放”和充分利用资源与能源,采用无毒、无害的原料都是绿色化学的主要特点,从这一角度考察,在实验室用过氧化氢制取氧气更能体现化学实验的绿色化,因为用过氧化氢制取氧气的原子利用率更高;且无需加热,更加节约资源和能源,更加环保。
本题答案:过氧化氢水 + 氧气氯酸钾氯化钾+氧气高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气甲2.将混有高锰酸钾和氯酸钾的晶体放入试管中加热,完全反应后试管中剩余固体物质共有()A. 2种B. 3种C. 4种D. 5种【分析】本题考查了两种实验室制取氧气的常见反应,高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,氯酸钾在二氧化锰作为催化剂时受热分解生成氯化钾和氧气,完全反应后试管中剩余的固体物质为锰酸钾、二氧化锰和氯化钾三种物质。
本题答案: B3.下列表示的气体物质中,属于混合物的是()【分析】此题是从微观角度考查混合物和纯净物区别的试题。
从微观角度看:混合物是由两种或两种以上的分子构成的;纯净物只由一种分子构成。
本题中选项A、B中只有一种分子,故选项A、B是纯净物;选项C、D中都有两种分子,故选项C、D是混合物。
本题答案:CD4.下列气体中,既能用排水法,又能用向上排空气法收集的气体是()A.氧气B.氢气C.二氧化碳D.甲烷标准状况下密度(g/L) 1.429 0.089 1.978 0.714 在水中的溶解性不易溶于水难溶于水能溶于水难溶于水(在标准状况下,空气的密度是 1.293 g/L)。
【分析】气体的收集方法主要由该气体的物理性质决定。
难溶于水或不易溶于水的气体,可以用排水法收集;在相同条件下,密度比空气大的气体,可用向上排空气法收集;密度比空气小的气体,可用向下排空气法收集。
上述气体中,既能用排水法,又能用向上排空气法收集的气体是氧气。
本题答案: A5.某同学想探究二氧化锰在过氧化氢分解中作催化剂,设计了以下探究实验,请你完成实验报告和实验分析:(1)实验报告:填写①~⑧。
结论实验步骤用带火星的木条检验时的现象1. 向试管1中倒入 5 mL 5%的过氧化氢溶液不复燃无氧气放出2. 给试管1稍微加热①②3. 向试管2中倒入 5 mL 5%的过氧化氢溶液和一匙二氧化锰③④4. 待试管2中无气泡冒出时再倒入 5 mL 5%的过氧化氢溶液⑤⑥5. 待试管2中无气泡冒出时再加入一匙二氧化锰⑦⑧(2)实验分析:①比较步骤1和步骤2可得出结论:过氧化氢溶液不加热无氧气放出,稍加热有氧气放出。
②比较步骤1和步骤3可得出结论:_____________________。
③比较步骤4和步骤5可得出结论:_____________________。
(3)该同学觉得该实验还不完美,他还想证明MnO2在反应前后质量不变,你认为他该增加什么实验?【分析】根据控制变量的方法,设计一系列对比实验,得出过氧化氢在稍微加热和加入催化剂的条件下,放出氧气的结论。
思考该题时,一定要找好对比实验并比照思考,即可得出答案。
本题答案:(1)①复燃②有氧气放出③复燃④有氧气放出⑤复燃⑥有氧气放出⑦不复燃⑧无氧气放出(2)②常温下观察不到过氧化氢溶液的分解,但在MnO2的催化作用下,能明显观察到过氧化氢分解生成O2。
③MnO2可反复使过氧化氢分解出氧气,说明在化学反应中的MnO2性质不变,而且MnO2本身不放出氧气。
(3)反应前称量MnO2的质量,反应后,过滤出MnO2再称量其质量。