九年级化学氧气的性质和用途(1)

2024年1月7日发(作者：邓忠仁)

氧气的性质

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定义：

氧气，空气主要组分之一，比空气重，标准状况（0℃和大气压强101325帕）下密度为1.429克/升。无色、无臭、无味。在水中溶解度很小。压强为101kPa时，氧气在约-183摄氏度时变为淡蓝色液体，在约-218摄氏度时变成雪花状的淡蓝色固体。

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氧气的性质：

1.氧气的物理性质：

（1）无色无味，标况下，氧气的密度为1.429g/L，密度比空气大，难溶于水，1L水中只能溶解约30ml的氧气。

（2）三态变化：氧气（无色气体）（淡蓝色雪花状）

（3）工业产生的氧气，一般加压贮存在蓝色的钢瓶中。

2.氧气的化学性质：

（1）化学性质较活泼，在一定条件下，可以和多种物质发生化学反应，同时放出热量；具有助燃性和氧化性，在化学反应中提供氧，是一种常用的氧化剂。

（2）助燃性，氧化性

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液氮（淡蓝色液体）固态氮

①与金属的反应：

2Mg+O23Fe+2O2

②与非金属的反应：

C+O22C+O2

③与化合物的反应：

2CO+O2CH4+2O22CO2

CO2+2H2O

2CO2+3H2O

CO2（O2充分）

2CO（O2不充分）

2MgO

Fe3O4

C2H5OH+3O2•

易错点：

（1）误认为氧气具有可燃性，可以做燃料

氧气可以帮助可燃物燃烧，具有助燃性，它本身不能燃烧，不能做可燃物。

（2）误认为氧气的化学性质非常活泼，能与所有物质发生反应

氧气是一种化学性质非常活泼的气体，在一定条件下能与许多物质发生化学反应，但不是与所有物质都能发生化学反应。

（3）误认为燃烧都需要氧气

燃烧有广义和狭义之分，通常所说的燃烧是指可燃物与氧气发生的一种发光，放热第2页 共4页

的剧烈的氧化反应。燃烧的条件之一是需要氧气。但有一些燃烧不需要氧气，如镁在二氧化碳中也能燃烧。

（4）误认为物质与氧气的反应叫氧化反应

氧化反应是物质与氧发生的反应，其中包括物质与氧气中的氧元素发生的反应，也包括物质与其他含氧物质中的氧元素发生的反应。如氢气与氧气反应生成水是氧化反应，氢气与氧化铜反应生成铜和水也是氧化反应。

（5）误认为氧气与液氧性质不行

物质的性质包括物理性质和化学性质，氧气与液氧物理性质不同，但化学性质是相同的，因为它们二者的分子构成相同，都是由氧分子构成的。

（6）误认为含氧的物质都能制取氧气。

制取氧气需要含氧的物质，但不是所有的含氧物质都能用来制取氧气。

氧气的工业制法

什么是工业制氧？

实验室中常用过氧化氢或高锰酸钾分解制取氧气的方法，具有反应快、操作简便、便于收集等特点，但成本高，无法大量生产，只能用于实验室中。工业生产则需考虑原料是否易得、价格是否便宜、成本是否低廉、能否大量生产以及对环境的影响等。 空气中约含21%的氧气，这是制取氧气的廉价、易得的原料。

工业制氧的原理

工业用分离空气法制氧，是个物理变化，利用氮气沸点低于氧气。

在低温条件下加压，使空气转变为液态，然后蒸发。由于氮的沸点是-196℃，比液态氧(-183℃)低，因此氮气首先从液态空气中蒸发出来，剩下的主要就是液态氧了。

工业制氧的方法:

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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.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。

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