資源簡介

氧氣的制取和收集
氧氣的制取是初中化學的重點，也是歷年中考的熱點。我們不僅要學好氧氣制取的知識，而且要觸類旁通，逐步掌握實驗室制取氣體的一般思路和方法。中考對制取氧氣的考查主要集中在藥品選用、實驗裝置、操作步驟等方面。
實驗室制取收集氧氣：
過氧化氫制氧氣
高錳酸鉀制氧氣
藥品和反應原理
2H2O22H2O+O2↑
2KMnO4K2MnO4?+ MnO2?+ O2↑
發生裝置
固液常溫型
固體加熱型
收集裝置
氧氣可用排水法收集，也可用向上排空氣法收集
整體裝置圖
操作步驟
①檢查裝置氣密性?②再錐形瓶中裝入二氧化錳?③塞好帶有長頸漏斗和導管的橡皮塞（長頸漏斗的下端一定在液面以下，否則氧氣會從長頸漏斗中跑出來）?④向長頸漏斗中加入過氧化氫溶液?⑤收集氧氣?
①檢查裝置氣密性②將藥品平鋪在試管底部，用帶導管的單孔橡皮塞塞緊試管口(用高錳酸鉀制取氧氣，還要在管口放一小團棉花)?③將試管固定在鐵架臺上?④點燃酒精燈，預熱后加熱試管⑤當導管口有連續均勻的氣泡冒出時開始收集氣體?⑥收集完畢，先將導管移出水面⑦熄滅酒精燈。加熱高錳酸鉀(或氯酸鉀和二氧化錳的混合物)制氧氣，用排水法收集，其操作步驟可概括為：“查”“裝”“定”“點”“收”“離”“熄”7個字。可用諧音記憶為“茶莊定點收利息”。
注意事項
①伸入試管或錐形瓶中的導管應剛剛露出橡皮塞即可，否則不利于氣體的導出。?②用排水法收集氧氣時，導管應剛伸人集氣瓶口即可，過長不利于水的排出，氣體不易收集滿。?③用向上排空氣法收集氧氣時，導管要伸入集氣瓶的底部，否則不利于空氣的排出，收集的氣體不純。?④用長頸漏斗時，長頸漏斗末端應在液面以下，否則氧氣會從長頸漏斗中逸出。
①藥品要平鋪在試管底部，均勻受熱。?②試管口要略向下傾斜，防止藥品中濕存的水分受熱后變成水蒸氣，遇冷凝結成水倒流回試管底部，使試管炸裂。③鐵架臺的鐵夾要夾在試管的中上部(或距離試管口1/3處)。?④試管內的導管稍伸出橡皮塞即可，這樣便于氣體導出。⑤集氣瓶充滿水后倒放入水槽中(瓶口要在水面下)。?⑥加熱時要先使試管均勻受熱，然后酒精燈外焰要對準藥品所在部位加熱。⑦用排水法收集氣體時，應注意當氣泡連續均勻冒出時再收集，否則收集的氣體中混有空氣，當集氣瓶口有大盆氣泡冒出時，證明已集滿。?⑧停止加熱時，應先把導管從水里撤出，再撤掉酒精燈。如果先熄滅酒精燈，試管內氣體溫度降低，壓強減小，水槽中的水就會被倒吸入熱的試管內，使試管炸裂。?⑨用高錳酸鉀制氧氣時，試管口要放一小團棉花，防止加熱時高錳酸鉀小顆粒進人導管。⑩盛氧氣的集氣瓶應蓋上玻璃片正放，因為在相同狀況下氧氣的密度大于空氣的密度，正放可減少氣體的逸散。

氧氣的工業制法
工業制氧:????? 實驗室中常用過氧化氫或高錳酸鉀分解制取氧氣的方法，具有反應快、操作簡便、便于收集等特點，但成本高，無法大量生產，只能用于實驗室中。工業生產則需考慮原料是否易得、價格是否便宜、成本是否低廉、能否大量生產以及對環境的影響等。 空氣中約含21%的氧氣，這是制取氧氣的廉價、易得的原料。工業制氧?
工業制氧的方法:1、空氣冷凍分離法???? 空氣中的主要成分是氧氣和氮氣。利用氧氣和氮氣的沸點不同，從空氣中制備氧氣稱空氣分離法。首先把空氣預冷、凈化(去除空氣中的少量水分、二氧化碳、乙炔、碳氫化合物等氣體和灰塵等雜質)、然后進行壓縮、冷卻，使之成為液態空氣。然后，利用氧和氮的沸點的不同，在精餾塔中把液態空氣多次蒸發和冷凝，將氧氣和氮氣分離開來，得到純氧(可以達到99．6%的純度)和純氮(可以達到99．9%的純度)。如果增加一些附加裝置，還可以提取出氬、氖、氦、氪、氙等在空氣中含量極少的稀有惰性氣體。由空氣分離裝置產出的氧氣，經過壓縮機的壓縮，最后將壓縮氧氣裝入高壓鋼瓶貯存，或通過管道直接輸送到工廠、車間使用。使用這種方法生產氧氣，雖然需要大型的成套設備和嚴格的安全操作技術，但是產量高，每小時可以產出數干、萬立方米的氧氣，而且所耗用的原料僅僅是不用買、不用運、不用倉庫儲存的空氣，所以從1903年研制出第一臺深冷空分制氧機以來，這種制氧方法一直得到最廣泛的應用。?2、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。經過一段時間，分子篩吸附的氮逐漸增多，吸附能力減弱，產出的氧氣純度下降，需要用真空泵抽出吸附在分子篩上面的氮，然后重復上述過程。這種制取氧的方法亦稱吸附法.利用吸附法制氧的小型制氧機已經開發出來，便于家庭使用

氧氣的用途
用途作用:?1.?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量。?2.?化學工業?在生產合成氨時，氧氣主要用于原料氣的氧化，以強化工藝過程，提高化肥產量。再例如，重油的高溫裂化，以及煤粉的氣化等。?3.?國防工業?液氧是現代火箭最好的助燃劑，在超音速飛機中也需要液氧作氧化劑，可燃物質浸漬液氧后具有強烈的爆炸性，可制作液氧炸藥。?4.?醫療保健?供給呼吸：用于缺氧、低氧或無氧環境，例如：潛水作業、登山運動、高空飛行、宇宙航行、醫療搶救等時。?5.?其它方面?如：它本身作為助燃劑與乙炔、丙烷等可燃氣體配合使用，達到焊割金屬的作用，各行各業中，特別是機械企業里用途很廣，作為切割之用也很方便，是首選的一種切割方法。
過度吸氧負作用:???? 早在19世紀中葉，英國科學家保爾·伯特首先發現，如果讓動物呼吸純氧會引起中毒，人類也同樣。氧氣瓶氧氣瓶人如果在大于0.05MPa（半個大氣壓）的純氧環境中，對所有的細胞都有毒害作用，吸入時間過長，就可能發生“氧中毒”。肺部毛細管屏障被破壞，導致肺水腫、肺淤血和出血，嚴重影響呼吸功能，進而使各臟器缺氧而發生損害。在0.1MPa（1個大氣壓）的純氧環境中，人只能存活24小時，就會發生肺炎，最終導致呼吸衰竭、窒息而死。人在0.2MPa（2個大氣壓）高壓純氧環境中，最多可停留1.5小時~2小時，超過了會引起腦中毒，生命節奏紊亂，精神錯亂，記憶喪失。如加入0.3MPa（3個大氣壓）甚至更高的氧，人會在數分鐘內發生腦細胞變性壞死，抽搐昏迷，導致死亡。????????? 此外，過量吸氧還會促進生命衰老。進入人體的氧與細胞中的氧化酶發生反應，可生成過氧化氫，進而變成脂褐素。這種脂褐素是加速細胞衰老的有害物質，它堆積在心肌，使心肌細胞老化，心功能減退；堆積在血管壁上，造成血管老化和硬化；堆積在肝臟，削弱肝功能；堆積在大腦，引起智力下降，記憶力衰退，人變得癡呆；堆積在皮膚上，形成老年斑。?缺氧和富氧對人體的影響：?氧氣濃度(%體積)---征兆(大氣壓力下)?100%---致命/6分鐘；?50%---致命/4-5分鐘經治療可痊愈>23.5%---富氧，有強烈爆炸危險?20.9%---氧氣濃度正常?19.5%---氧氣最小允許濃度15-19%---降低工作效率，并可導致頭部、肺部和循環系統問題?10-12%---呼吸急促，判斷力喪失，嘴唇發紫8-10%---智力喪失，昏厥，無意識，臉色蒼白，嘴唇發紫，惡心嘔吐6-8%---8分鐘；4-6%---40秒內抽搐，呼吸停止，死亡

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