如何制取氧气
1、分离液态空气法
在低温条件下加压,使空气转变为液态,然后蒸发,由于液态氮的沸点是‐196℃,比液态氧的沸点(‐183℃)低,因此氮气首先从液态空气中蒸发出来,剩下的主要是液态氧。
空气中的主要成分是氧气和氮气。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。
2、膜分离技术
膜分离技术得到迅速发展。利用这种技术,在一定压力下,让空气通过具有富集氧气功能的薄膜,可得到含氧量较高的富氧空气。利用这种膜进行多级分离,可以得到百分之九十以上氧气的富氧空气。
3、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
4、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。每制取一立方米氧,同时获得两立方米氢。
扩展资料:工业制取氧气主要用途:
1、冶炼工艺:
在炼钢过程中吹以高纯度氧气,氧便和碳及磷、硫、硅等起氧化反应,这不但降低了钢的含碳量,还有利于清除磷、硫、硅等杂质。
2、化学工业:
在生产合成氨时,氧气主要用于原料气的氧化,以强化工艺过程,提高化肥产量。再例如,重油的高温裂化,以及煤粉的气化等。
3、国防工业:
液氧是现代火箭最好的助燃剂,在超音速飞机中也需要液氧作氧化剂,可燃物质浸渍液氧后具有强烈的爆炸性,可制作液氧炸药。
4、医疗保健:
供给呼吸:用于缺氧、低氧或无氧环境,例如:潜水作业、登山运动、高空飞行、宇宙航行、医疗抢救等时。
参考资料来源:百度百科-氧气
学生制作氧气
(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。
1、空气冷冻分离法
空气中的主要成分是氧气和氮气。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。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。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)。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。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。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。
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。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。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。这种制取氧的方法亦称吸附法。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。
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。每制取一立方米氧,同时获得两立方米氢。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。所以,电解法不适用于大量制氧。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。所以,电解法也不适用家庭制氧的方法。
(二)化学制氧
工业和医用氧气均购自制氧厂。工厂制氧的原料是空气,故价格非常便宜。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。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。
对无机过氧化合物的科学研究开始于18世纪。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。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。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。200年来,化学家们不断地研究,发现大量无机过氧化合物。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。常用的过氧化物有以下几种:
1、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。温度每升高5℃,它的分解速度就要增加1.5倍。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。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。
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。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。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。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。双氧水与有机物混合,能生成敏感和强烈的高效炸药。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。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。
其中第一个就是“分离液态空气法”
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
2H2O2____2H2O+O2↑(横线填MnO2)2KMnO3____2KCl+3O2↑(横线填MnO2或△)3KmnO4_____K2Mno4+MnO2+O2↑(横线填△)
实验室制取氧气的三种方法
氧气是怎么制作的
3氯酸钾在二氧化锰催化加热下分解为氯化钾和氧气。4工业上用分离液态空气的方法制取氧气。
制取氧气
三、可用向上排空气法,因为氧气密度比空气大。也可用向下排水法,因为氧气不溶于水。验满:把带火星木条放在集气瓶口,木条复燃。分解反应的特点:一个反应物,多个产物 已学过的分解反应:高锰酸钾受热分解,电解水等 工业上制取用液化空气法,这属于物理变化,利用空气中各成分的液化温度不同。
高锰酸钾加热与加二氧化锰制取氧气有何区别?
高锰酸钾制取氧气的实验步骤:1.装配实验装置(试管内的导管稍伸出胶塞即可,便于气体导出),检查装置的气密性。2.将药品平铺在试管底部,管口放一小团棉花(防止热的氧气流把高锰酸钾粉末吹入导管),用带导管的单孔橡皮塞塞紧试管口。3.将试管固定在铁架台上。(①注意试管口要略向下倾斜,防止药品...
为什么可以用制取二氧化碳的装置制取氧气?
可以用MnO2催化双氧水分解的方法制取。MnO2替代CaCO3,H2O2替代HCl就可以了,而且氧气的密度比空气的密度大,也可以用向上排空气法收集。
氧气的制取方法装置有何不同?为什么?
加热高锰酸钾制氧气和氯酸钾在二氧化锰做催化剂的条件下制取氧气属于固体加热装置。双氧水在二氧化锰做催化剂的条件下制取氧气属于固液装置
化学课本;制取氧气那课有什么重点?(急急急急急!!!)
(3)制取氧气的药品,器材,以及操作顺序。操作顺序:检;装;定;点;收;移;熄。检:检查装置的气密性。(既是重点,也是常考点)。装:装药品。(参照书后的附录)定:固定装置。(整个装置的安装顺序先下后上,先左后右),注意:①试管口略向下倾斜,防止水回流炸裂试管。②如果是加热高锰...
实验室常用右图装置制取氧气,请回答下列问题:(1)写出右图中仪器的名称...
实验室里,常采用分解过氧化氢溶液、加热氯酸钾或加热高锰酸钾的方法制取氧气.观察装置图可知是用分解过氧化氢溶液的方法制取氧气,用过氧化氢制氧气时常加入二氧化锰作催化剂,要得到平稳的氧气流,常将过氧化氢加入二氧化锰中,而使用分液漏斗可以控制滴加液体的量和控制反应速率.故答案为:(1)锥形瓶...
如图是实验室制取和收集气体的装置图.请回答:(1)写出A图中带标号仪器的...
(1)仪器的名称:①铁架台;②酒精灯;(2)反应物的状态为固体和液体,反应条件不需要加热,反应物的状态为固体制取气体时,需要加热,实验室用KMnO4制取O2时,反应物是固体,可选用的发生装置是A;收集氧气的方法有排水法和向上排空气法,排水法收集到的气体比排空气法收集到的气体纯,所以收集比较...
实验室中制取氧气和工业上制取氧气有何相同之处与不同之处?谢谢...
第四,纯度不同,一般说来实验室的产品相比与工业制成品纯度要好,但是在现在的条件下,工业产品也可以经过一些气体的吸附过程达到比较高的纯度。如果纠结于同位素的话,两者得到的氧气中氧元素的同尾数分布是不同的。相同之处,产品都是氧气,在不考虑成本的情况下,产品用途和化学性质没有区别。
比较一下实验室通常制取二氧化碳和氧气的产生和集气装置有何不同
二氧化碳制备装置不加热,氧气制备装置既有加热的高锰酸钾,也有不加热的双氧水与催化剂反应;二氧化碳和氧气都可用向上排空气法收集,但二氧化碳一般不用排水法。方法总结:制取气体的装置分两部分:气体发生装置和气体收集装置。发生装置的选取根据反应条件和反应物的状态而设计,收集装置是根据气体的性质(主要是...
田律降脂:[答案] 工业制氧,分离液态空气 实验室制氧,1、加热氯酸钾(有少量的二氧化锰):2KClO3 =MnO2 △ = 2KCl + 3O2 ↑ 2、加热高锰酸钾:2KMnO4 =△= K2MnO4 + MnO2 + O2↑ 3、实验室用双氧水制氧气:2H2O2= MnO2= 2H2O+ O2↑
秀城区19221406610: 制取氧气有哪几种方法? - ?
田律降脂:[答案] 四种 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 1.2 H2O2 == MnO2 === 2 H2O + O2↑ 2.2 KClO3 ===加热 MnO2 ...
秀城区19221406610: 氧气的三种制备方法是什么 - ?
田律降脂: 实验室中有三种常见的制取氧气的方法:一、氯酸钾制取氧气;二、高锰酸钾制取氧气;三、过氧化氢制取氧气(实验室中最常见的方法).氧气,化学式O₂,相对分子质量32.00,无色无味气体,氧元素最常见的单质形态.熔点-218.4℃,沸...
秀城区19221406610: 制取氧气方法和实验步骤 - ?
田律降脂:[答案] 1,用高锰酸钾制取氧气,要铁架台和酒精灯、大试管、单孔胶塞、导管、集气瓶、玻璃片、水槽.收集方法有排水法或向上排空气法. 2,用氯酸钾和二氧化锰,如上. 3,用过氧化氢溶液与二氧化锰,用试管,先倒过氧化氢进试管,然后放少量二氧化...
秀城区19221406610: 制取氧气的所有方法 - ?
田律降脂: A 电解水 B 分离空气 C 加热高锰酸钾 D 分解过氢氧化钠 E加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气. F分解双氧水制取氧气 G 过氧化钠和水反应高锰酸钾----→ 锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气2)实验装置: 排水法: 发生装置:试管,酒精灯,带...
秀城区19221406610: 如何制取氧气 - ?
田律降脂:[答案] 双氧水加二氧化锰 过氧化钠加水 加热高锰酸钾 氯酸钾分解 把反应装置套在大叶植物上置于阳光下,另一头通入二氧化碳 电解水 氟利昂通入臭氧 敲碎一个温度计,加热得氧化汞,再加热制氧气 净化空气,液化空气,升温,氮气气化,得液氧 等等等...
秀城区19221406610: 化学实验室里怎么制取氧气 - ?
田律降脂:[答案] 有三种方法,反应原理分别是 实验室用加热氯酸钾(有少量的二氧化锰):2KClO3 =MnO2 △= 2KCl + 3O2 ↑ 实验室用加热高锰酸钾:2KMnO4 =△= K2MnO4 + MnO2 + O2↑ 实验室用双氧水制氧气:2H2O2= MnO2= 2H2O+ O2↑
秀城区19221406610: 制氧气的方法 - ?
田律降脂: 制取氧气的方法:一、加热氯酸钾和二氧化锰的混合物采用固固加热装置,用排水法收集 原理:2 KClO3 ===加热 MnO2 === 2 KCl + 3 O2 二、加热高锰酸钾,采用固固加热装置 原理 :2 KMnO4 === 加热 ==== K2MnO4 + MnO2 + O2 三、在二...
秀城区19221406610: 制取氧气的方法 - ?
田律降脂: 1、双氧水加二氧化锰催化(实验室制氧) 2、氯酸钾加二氧化锰催化加热(实验室制氧) 3、电解水 4、二氧化碳加过氧化钠 5、水加过氧化钠 6、物理方法(工业制氧)---从空气中分 注:要方程式,楼上那位有 了