百科
氧气的工业制法
工业制氧的方法
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。
因为任何液态物质都有一定的沸点,人们正是利用了物质的这一性质,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。为了便于贮存、运输和使用,通常把氧气加压到15000kPa,并贮存在漆成蓝色的钢瓶中。
近年来,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,可以得到含90%以上氧气的富氧空气。
富氧膜的研究在医疗、发酵工业、化学工业、富氧燃烧等方面得到重要应用。
相关试题
(1)地球上的生物离不开氧气,人类的生产活动也常用到氧气。自然界中氧气的主要来源是____;工业上通常采用________的方法来制得氧气。
(2)实验室制取氧气的方法很多,请写出三个制氧气的化学方程式:___________________________,___________________________,_________________________。以下哪个过程能正确地表示工业中大规模生产氧气的过程 [ ] A.二氧化碳氧气
B.空气液态空气氧气
C.高锰酸钾锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气
(KMnO4) (K2MnO4) (MnO2) (O2)
D.过氧化氢水 + 氧气
(H2O2) (H2O) (O2)下列关于氧气的说法中正确的是 [ ] A. 氧气在低温、高压的条件下可以转变为液体或固体
B. 氧气是植物光合作用的重要来源
C. 氧气的化学性质比较活泼,是可燃物
D. 因为氧气与氮气的密度不同,所以工业上分离液态空气法制取氧气工业上用__________的方法制取氧气,是__________变化;实验室用加热高锰酸钾的方法制氧气,是__________变化。 下列方法都可用于制取氧气,但其中一项与其他三项不属于同一类型,它是 [ ] A.通过分离液态空气制取氧气
B.加热氯酸钾制取氧气
C.加热高锰酸钾制取氧气
D.在过氧化氢中加入二氧化锰制取氧气学习化学可以帮助我们解决许多生活中的问题.请你回答下列问题:
(1)为了防止膨化食品变质,常在食品中充入 .
(2)为了鉴别硬水和软水,可以用 ,其中 的是软水.
(3)最近我国留美化学家参与合成了一种新型炸药C8N8O16,它抗打击、抗震,但一经引爆就会发生剧烈爆炸.该炸药由 种元素组成,一个分子中含 个原子.
(4)下列四种物质:O2、CO、CaO、H2SO4,每种物质都有不同于其他三种物质的特点,请各写出一点:
①O2 ;
②CO ;
③CaO ;
④H2SO4 .
(5)工业上常用分离液态空气的方法来制取氧气,而实验室一般用加热高锰酸钾的方法制取氧气.
①写出实验室制取氧气的文字表达式 .
②选择编号填空(A.物理变化 B.化学变化):工业制氧属于 ,实验室制氧属于 .
③请你简要谈谈工业制氧与实验室制氧两种方法不能交换的原因:
(6)请按要求写出一个生成水的文字表达式氧化反应: ; 分解反应: .工业上利用液态氮和液态氧的______不同;采用______的方法制取氧气,该方法属于______变化,利用此方法获得的氧气属于______(填“纯净物”或“混合物”). 工业上制取氧气是利用氧气、氮气的沸点不同,采用______法制取的,该变化属于______变化. 工业上制氧气的方法属于______变化. 下列有关工业上制取氧气的说法中正确的是( ) A.分离液态空气制取氧气属于分解反应 B.分离液态空气制取氧气的过程中发生物理变化 C.液氧是无色的 D.分离液态空气所得的氧气贮存在银灰色钢瓶中 工业上可以用______作为原料来大量制取氧气. 氧气是一种化学性质比较活泼的气体,纯净氧气在工业、医疗、航空、航天等方面有着极其广泛的用途,工业上常用分离液态空气法制取氧气.下图是从空气中分离氧气示意图,由此图你可获得的信息有哪些?(至少4条) 工业上制取大量氧气的原料是______,原理是利用液态氮和液态氧的______不同加以分离,实验室和工业上制得氧气在原理上的本质区别是:前者属于______变化,后者属于______变化. 下列有关氧气的说法中正确的是( ) A.工业上制氧气是利用了氧气的化学性质 B.氧气具有可燃性 C.物质跟氧气发生反应都是化合反应 D.相同情况下,氧气的密度比空气略大 工业上利用液态氮和液态氧的______不同,采用______的方法制得氧气. 工业上用空气为原料制氧气是( ) A.化学反应 B.物理变化 C.氧化反应 D.化合反应 工业上利用氧气和氮气的______不同分离出氧气.首先将空气除尘净化,然后在______条件下,使空气液化,接着控制温度______液态空气,______先跑出来,余下是______,再储存在淡蓝色的钢瓶里. 下列说法不正确的是( ) A.工业上从空气中获取氧气是物理变化 B.冰水混合物是纯净物 C.地壳中含量最多的金属元素是铁 D.相同条件下密度最小的气体是氢气 下列关于产生氧气方法的叙述中,错误的是( ) A.空气中的氧气主要来自于植物的光合作用 B.工业上用分离液态空气的方法制取氧气是分解反应 C.用含有氧元素的物质反应才有可能产生氧气 D.实验室常用加热高锰酸钾的方法制取氧气 工业上用分离液态空气法制取氧气的依据是( ) A.氧气与氮气的化学性质不同 B.氧气与氮气在水中溶解性不同 C.氧气与氮气的密度不同 D.氧气与氮气的沸点不同 工业上制备大量的氧气是采用______的方法,其原理是利用液态氮的沸点比液态氧的沸点______的性质.蒸发液态空气时,______首先蒸发出来,剩下的主要是______.此变化属于______.工业上为了便于贮存、运输和使用,常把氧气加压到1.5×107 Pa,并贮存在钢瓶中. (1)下列与人类生存、生活和生产关系密切的物质中,含氧元素分数最高的是______,氧气厂生产氧气应使用的原料是______. A空气 B水 C天然气 D石油 E煤
(2)上述各物质可用作生活燃料,并能通过管道长途输送的是______;其所含主要成分充分燃烧的化学方程式为______.
(3)利用如图所示的装置探究水的组成,通电一段时间后,A、B两试管中所得气体的化学式分别为______,该实验事实能说明水是由______组成的.
(4)欲除去不溶于水的泥沙,应采用的装如图所示,其中小卵石、石英砂和蓬松棉的作用是______.
(5)如图所示是“嫦娥一号”月球探测卫星点火发射时的情景,其所用的燃料是液态氢和液态氧,请写出其产生内能的反应化学方程式______.工业上制取大量氧气的方法______,是______(填“物理”或“化学”)变化. 氧气的工业制法是在加压、降温的条件下,根据______不同,氮气首先从空气中分离出来.这一变化是______变化. 空气和水是人类宝贵的自然资源,下列关于空气和水的说法中,不正确的是( ) A.从空气中分离出氮气和氧气的过程属于物理变化 B.造成空气污染的主要气体有CO、CO2、SO2等 C.水是最常用的一种溶剂 D.水体污染的主要来源有工业、农业、生活等污染 下列方法中,适合于工业制氧气的是( ) A.加热氯酸钾 B.加热氧化汞 C.加热高锰酸钾 D.分离空气 工业上制氧气的方法是______,属于______变化.实验室常用______或______的方法来制氧气,这个过程属于______变化.由于的氧气密度比空气______,可用______排空气法收集;又因氧气______于水,可用排水法收集. 学习化学可以帮助我们解决许多生活中的问题.请你回答下列问题:
(1)为了防止膨化食品变质,常在食品中充入______.
(2)为了鉴别硬水和软水,可以用______,其中______的是软水.
(3)最近我国留美化学家参与合成了一种新型炸药C8N8O16,它抗打击、抗震,但一经引爆就会发生剧烈爆炸.该炸药由______种元素组成,一个分子中含______个原子.
(4)下列四种物质:O2、CO、CaO、H2SO4,每种物质都有不同于其他三种物质的特点,请各写出一点:
①O2______;②CO______;③CaO______;④H2SO4______.
(5)工业上常用分离液态空气的方法来制取氧气,而实验室一般用加热高锰酸钾的方法制取氧气.
①写出实验室制取氧气的文字表达式______.
②选择编号填空(A.物理变化 B.化学变化):工业制氧属于______,实验室制氧属于______.
③请你简要谈谈工业制氧与实验室制氧两种方法不能交换的原因:______
(6)请按要求写出一个生成水的文字表达式
氧化反应:______; 分解反应:______.课堂上老师做了一个实验:将液态空气倒入一个烧杯中,发现立即冒出大量气泡,把一根燃着的木条放在烧杯口,小木条立即熄灭.产生此现象的原因是:液氮比液氧的沸点______(选填“高”或“低”)导致______首先从液态空气中蒸发出来.工业上利用该原理分离空气制取氧气. 氧气的制法
(1)工业上根据氧气和氮气的______不同,分离液态空气得到氧气.
(2)实验室制取氧气的方法
a:加热高锰酸钾反应的文字表达式:______
b:双氧水分解反应的文字表达式:______
(3)收集方法
氧气______溶于水,可以用排水法;氧气密度比空气略大,也可以用______法.
(4)氧气的检验将带火星的木条______集气瓶______,木条复燃,证明是氧气.
(5)写出氧气的验满的操作方法、现象、结论.______.工业上用的大量氧气,主要是用分离液态空气的方法制取的.这个方法利用了( ) A.分解反应 B.化合反应 C.液态氧和液态氮的密度不同 D.液态氧和液态氮的沸点不同 为了较准确测定氯酸钾完全分解产生氧气的体积,可进行发下实验:称取2.45g氯酸钾与适量二氧化锰混合,然后加热直至无气体放出.慢慢上下移到量筒,使量筒内外液面高度相同,读取量筒的气体体积.请完成下列空白:
(1)氯酸钾分解产生氧气的化学方程式______.
(2)测量气体体积时,可以将反应发生装置和收集装置中的气体冷却到室温再进行,则收集气体应选上图中的______装置.
(3)慢慢上下移到量筒,使量筒内外液面高度相同的目的是:______
(4)若这时氧气密度约为1.33g/L,应选用______规格的量筒(选填字母序号)
A、100ml B、200ml C、500ml D、1000ml.工业上利用液态氧和液态氮的______不同,采用______的方法制取氧气.为了便于贮存、运输和使用,通常把氧气加压成______,并贮存在钢瓶中. “原料是否廉价易得”是工业生产需考虑的重要因素.工业制取二氧化碳的原料是石灰石,写出煅烧石灰石时反应的化学方程式______,工业上用分离液态空气的方法获得氧气,主要利用了氧气和氮气的______不同. 下列化学方程式书写正确且符合题意的是( ) A.铜制炊具加热后变成黑色4Cu+O2
2Cu2O△ . B.工业上大量制取氧气2H2O2
2H2O+O2↑MnO2 . C.法国化学家拉瓦锡把汞放在密闭容器里加热2Hg+O2
2HgO△ . D.沼气的利用CH4+2O2
CO2↑+2H2O点燃 . 判断正误(用√或×表示):工业制氧气的过程中,生成了新物质--氧气______. 空气中主要组分及沸点如下表所示: