實驗室中有三種常見的制取氧氣的方法:一、氯酸鉀制取氧氣;二、高錳酸鉀制取氧氣;三、過氧化氫制取氧氣(實驗室中最常見的方法)。氧氣,化學式O2,相對分子質量32.00,無色無味氣體,氧元素最常見的單質形態(tài)。熔點-218.4℃,沸點-183℃。不易溶于水,1L水中溶解約30ml氧氣。
氯酸鉀制取氧氣化學式:2KCl03==(催化劑MnO2寫在橫線上方)
2KCl+302(氣體上升符號)優(yōu)點:利用率高怎樣制氧
制氧方法:
1、加熱高錳酸鉀:高錳酸鉀在加熱的條件下生成錳酸鉀,二氧化錳和氧氣。
2、分離液態(tài)空氣法
在低溫條件下加壓,使空氣轉變?yōu)橐簯B(tài),然后蒸發(fā),由于液態(tài)氮的沸點是‐196℃,比液態(tài)氧的沸點(‐183℃)低,因此氮氣首先從液態(tài)空氣中蒸發(fā)出來,剩下的主要是液態(tài)氧。
3、膜分離技術
膜分離技術得到迅速發(fā)展。利用這種技術,在一定壓力下,讓空氣通過具有富集氧氣功能的薄膜,可得到含氧量較高的富氧空氣。利用這種膜進行多級分離,可以得到百分之九十以上氧氣的富氧空氣。
4、分子篩制氧法(吸附法)
利用氮分子大于氧分子的特性,使用特制的分子篩把空氣中的氧離分出來。
首先,用壓縮機迫使干燥的空氣通過分子篩進入抽成真空的吸附器中,空氣中的氮分子即被分子篩所吸附,氧氣進入吸附器內,當吸附器內氧氣達到一定量(壓力達到一定程度)時,即可打開出氧閥門放出氧氣。
5、過氧化氫溶液催化分解:生成水和氧氣。
擴展資料:
氧氣冶煉工藝:在煉鋼過程中吹以高純度氧氣,氧便和碳及磷、硫、硅等起氧化反應,這不但降低了鋼的含碳量,還有利于清除磷、硫、硅等雜質。
而且氧化過程中產(chǎn)生的熱量足以維持煉鋼過程所需的溫度,因此,吹氧不但縮短了冶煉時間,同時提高了鋼的質量。高爐煉鐵時,提高鼓風中的氧濃度可以降焦比,提高產(chǎn)量。在有色金屬冶煉中,采用富氧也可以縮短冶煉時間提高產(chǎn)量。
參考資料來源:
氧氣的制取方法三種氧氣的制取的三種方法是氯酸鉀制氧,高錳酸鉀制氧和過氧化氫制氧。
一、氯酸鉀制取氧氣
化學式:2KC103==(催化劑Mn02寫在橫線上方)2KC1+302(氣體上升符號)。
優(yōu)點:利用率高。
二、高錳酸鉀制取氧氣
化學式:2KMn04==(反應條件:加熱)K2MnO4+MnO2+02(氣體上升符號)。
優(yōu)點:不需要催化劑。
三、過氧化氫制取氧氣(實驗室中最常見的方法)
化學式:2H202==(催化劑Mn02寫在橫線上方)2H20+02。
優(yōu)點:不需要加熱,環(huán)保節(jié)能。
氧氣的收集注意事項
1、用排水集氣法集氣時,集氣瓶充滿水后倒放入水槽中,導管伸到瓶口處即可。用向上排空氣法集氣時,集氣瓶正放,導管口要接近集氣瓶底部。
2、用排水法集氣時要注意當氣泡從導管口連續(xù)、均勻地放出時再收集,否則收集的氣體混有空氣。當集氣瓶口有氣泡冒出時,證明已滿。
3、停止反應時,應先把導管從水槽里拿出,再熄滅酒精燈,防止水槽里的水倒流到試管,導致試管炸裂。
4、收集滿氧氣的集氣瓶要正放,瓶口處蓋上玻璃片。
5、用高錳酸鉀制氧氣時,試管口處應放一小團棉花,可以防止加熱時高錳酸鉀粉末進入導管。
怎么制造氧氣制造氧氣的方法如下:
空氣冷凍分離法空氣中的主要成分是氧氣和氮氣。利用氧和氮的不同沸點從空氣中制備氧稱為空氣分離。先將空氣預冷、凈化(除去空氣中的少量水分、二氧化碳、乙炔、碳氫化合物等氣體和灰塵等雜質),然后壓縮、冷卻,成為液態(tài)空氣。
然后利用氧和氮的沸點差異,液態(tài)空氣在精餾塔中蒸發(fā)冷凝數(shù)次,分離出氧和氮,得到純氧(純度99.6%)和純氮(純度99.9%)。如果增加一些附加設備,稀有惰性氣體,如氬、氖、氦、氪、氙等??諝庵泻亢苌俚模部梢蕴崛?。
空分裝置產(chǎn)生的氧氣由壓縮機壓縮,最后壓縮后的氧氣裝入高壓鋼瓶儲存,或直接通過管道輸送到工廠和車間使用。用這種方法制氧,需要大型成套設備和嚴格的安全操作技術,但產(chǎn)量高,每小時可制氧數(shù)千立方米。
而且消耗的原材料只是不需要購買、運輸、儲存在倉庫里的空氣。因此,自1903年研制出第一臺低溫空氣分離制氧機以來,這種制氧方法得到了廣泛的應用。
分子篩氧氣法(吸附法)利用氮分子比氧分子大的特點,用特殊的分子篩分離空氣中的氧。首先,壓縮機迫使干燥空氣通過分子篩進入真空吸附器,使空氣中的氮氣分子被分子篩吸附,氧氣進入吸附器。
當吸附器中的氧氣達到一定量(壓力達到一定水平)時,可以打開氧氣出口閥釋放氧氣。一段時間后,分子篩吸附的氮氣逐漸增多,吸附能力減弱,產(chǎn)生的氧氣純度降低。
需要用真空泵將吸附在分子篩上的氮氣抽出,然后重復上述過程。這種制造氧氣的方法也叫吸附法。采用吸附法的小型制氧機已經(jīng)開發(fā)出來并廣泛應用于家用制氧機中。