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氧气的简介
  • 发布日期:2010-04-28      浏览次数:1930
    • 经营:氢气检测仪,氧气检测仪

         氧是一种化学元素,其原子序数为8,由符号“O”表示。在元素周期表中,氧是氧族元素的一员,它也是一个高反应性的第2周期非金属元素,很容易与几乎所有其它元素形成化合物(主要为氧化物)。标准状况下,两个氧原子结合形成氧气,是一种无色无嗅无味的双原子气体,化学式为O2如果按质量计算,氧在宇宙中的含量仅次于氢和氦,在地壳中,氧则是含量zui丰富的元素。氧不仅占了水质量的88%,也占了空气体积的20.9%。
       

       

        构成有机体的所有主要化合物都含有氧,包括蛋白质、碳水化合物和脂肪。构成动物壳、牙齿及骨骼的主要无机化合物也含有氧。由蓝藻、藻类和植物经过光合作用所产生的氧气化学式为O2,几乎所有复杂生物的细胞呼吸作用都需要用到氧气。对于厌氧性生物来说,氧气是有毒的。这类生物曾经是早期地球上的主要生物,直到2.5亿年前O2开始在大气层中逐渐积累。氧气的另一个同素异形体是臭氧。在高海拔形成的臭氧层能够隔离来自太阳的紫外线辐射。但是接近地表的臭氧则是一种污染,这些臭氧主要存在与光化学烟雾中。
       

       

        氧气是由约瑟夫·普利斯特里和卡尔·威廉·舍勒独立发现的。虽然卡尔比约瑟夫早发现一年,但由于约瑟夫首先发表论文,所以很多人仍然认为是约瑟夫首先发现的。氧气的英文名是“Oxygen”,由拉瓦锡定名与1777年,拉瓦锡利用氧气所进行的试验在燃烧和腐蚀的方面打败了当时流行的燃素说。在工业上,氧气是通过分馏液态空气制备的,同时使用分子筛除去二氧化碳和氮气。也可以通过电解水等其他方式制备氧气。氧气的运用包括钢铁的冶炼、塑料和纺织品的制造以及作为火箭推进剂与进行氧气疗法,也用来在飞机、潜艇、太空船和潜水中维持生命。
       

       

        氧的单质形态有氧气(O2)和臭氧(O3)。氧气在标准状况下是无色无味无臭,能帮助燃烧的双原子的气体。液氧呈淡蓝色,具有顺磁性。氧能跟氢化合成水。臭氧在标准状况下是一种有特殊臭味的蓝色气体。
       

       

        

      1.【物理性质】


        在标准状况下,氧气的密度是1.429g∕l,比空气的密度(1.293g∕l)略大。它不易溶于水,无色无味,在室温下,1L水中只能溶解于约30mL氧气。在压强为101kPa时,氧气在-183℃时变为蓝色液体,在-218℃时会变成淡蓝色雪花状的固体。 

      2.【化学性质】


         氧气的化学性质比较活泼。除了惰性气体、活性小的金属元素如金、铂、银、钯之外,大部分的元素都能与氧起反应,这些反应称为氧化反应,而反应产生的化合物称为氧化物。一般而言,非金属氧化物的水溶液呈酸性,而碱金属或碱土金属氧化物则为碱性。此外,几乎所有的有机化合物,可在氧中剧烈燃生成二氧化碳与水。


       

       

        (1)、氧气跟金属反应:
       

       

        与钾的反应:
       

       

        4K+O2=2K2O,钾的表面变暗
       

       

        2K+O2=K2O2;K+O2=KO2(超氧化钾),(条件:点燃或加热,两个反应同时进行)
       

       

        与钠的反应:
       

       

        4Na+O2=2Na2O,钠的表面变暗
       

       

        2Na+O2=Na2O2(条件:点燃或加热),产生黄色火焰,放出大量的热,生成淡黄色粉末。
       

       

        与镁的反应;2Mg+O2=2MgO(条件:点燃),剧烈燃烧发出耀眼的强光,放出大量热,生成白色固体。
       

       

        与铝的反应;4Al+3O2=2Al2O3(条件:点燃),发出明亮的光,放出热量,生成白色固体。
       

       

        与铁的反应;
       

       

        4Fe+3O2+2xH2O=2Fe2O3·xH2O,(铁锈的形成)
       

       

        3Fe+2O2=Fe3O4(条件:点燃),红热的铁丝剧烈燃烧,火星四射,放出大量热,生成黑色固体。
       

       

        与锌的反应:2Zn+O2=2ZnO(条件:点燃),
       

       

        与铜的反应;2Cu+O2=2CuO(条件:加热),加热后亮红色的铜丝表面生成一层黑色物质。
       

       

        (2)、氧气跟非金属反应:
       

       

        与氢气的反应:2H2+O2=2H2O(条件:点燃),产生淡蓝色火焰,放出大量的热,并有水生成。
       

       

        与碳的反应:CO2(carbon dioxide)
       

       

        (碳+氧气→二氧化碳)C+O2=CO2(条件:点燃),剧烈燃烧,发出白光,放出热量,生成使石灰水变浑浊的气体。
       

       

        氧气不完全时则产生一氧化碳:2C+O2=2CO(条件:点燃)。
       

       

        与硫的反应:S+O2=SO2(条件:点燃),发生明亮的蓝紫色火焰,放出热量,生成有刺激性气味的气体,该气体也能使成清石灰水变浑浊,且能使酸性高锰酸钾溶液或品红溶液褪色。
       

       

        与红磷的反应:4P+5O2=2P2O5(条件:点燃),剧烈燃烧,发光放热,生成白烟。(P4O10为五氧化二磷的分子式,此处写P2O5亦可)
       

       

        与白磷的反应:P4+5O2=2P2O5,白磷在空气中自燃,发光发热,生成白烟。
       

       

        与氮气的反应:N2+O2=2NO(条件:放电)
       

       

        与氧气的反应:3O2=2O3(条件:放电)
       

       

        (3)、氧气跟一些有机物反应,如甲烷、乙炔、酒精、石蜡等能在氧气中燃烧生成水和二氧化碳。
       

       

        气态烃类的燃烧通常发出明亮的蓝色火焰,放出大量的热,生成水和能使澄清石灰水变浑浊的气体。
       

       

        甲烷:CH4+2O2=CO2+2H2O(条件:点燃)
       

       

        乙烯:C2H4+3O2=2CO2+2H2O(条件:点燃)
       

       

        乙炔:2C2H2+5O2=4CO2+2H2O(条件:点燃)
       

       

        苯:2C6H6+15O2=12CO2+6H2O(条件:点燃)
       

       

        甲醇:2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O(条件:点燃)
       

       

        乙醇:CH3CH2OH+3O2=2CO2+3H2O(条件:点燃)
       

       

        碳氢氧化合物与氧气发生燃烧的通式:4CxHyOz+(4x+y-2z)O2=4xCO2+2yH2O(条件:点燃)(通式完成后应注意化简!下同)
       

       

        烃的燃烧通式:4CxHy+(4x+y)O2=4xCO2+2yH2O(条件:点燃)
       

       

        乙醇被氧气氧化:2CH3CH2OH+O2=2CH3CHO+2H2O(条件:Cu,加热)
       

       

        此反应包含两个步骤:(1)2Cu+O2=2CuO(加热)(2)CH3CH2OH+CuO=CH3CHO+Cu+H2O(加热)
       

       

        氯仿与氧气的反应:2CHCl3+O2=2COCl2(光气)+2HCl
       

       

        (4)、氧气与其它化合物的反应:
       

       

        硫化氢的燃烧:(完全)2H2S+3O2=2H2O+2SO2;(不完全)2H2S+O2=2H2O+2S(条件:点燃)
       

       

        煅烧黄铁矿:4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2(条件:高温)
       

       

        二氧化硫的催化氧化:2SO2+O2=2SO3(条件:V2O5,加热)
       

       

        空气中硫酸酸雨的形成:2SO2+O2+2H2O=2H2SO4
       

       

        氨气在纯氧中的燃烧:4NH3+3O2(纯)=2N2+6H2O (条件:点燃)
       

       

        氨气的催化氧化:4NH3+5O2=4NO+6H2O (条件:Pt,加热)
       

       

        一氧化氮与氧气的反应:2NO+O2=2NO2
       

       

        

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