第三章 维持生命之气——氧气
第一节 氧气的性质和用途
1.氧气的性质
(1)物理性质
在通常状况下,氧气是一种无色、无味的气体,降温至-183℃时,凝结为淡蓝色的液体,继续降温至-218℃时,变为淡蓝色、雪花状的固体。标准状况下,氧气的密度为1.429 g/L,空气密度为1.293 g/L,氧气的密度比空气的密度略大。氧气不易溶于水,1体积水能溶解0.03体积的氧气。
(2)化学性质
氧气化学性质比较活泼。氧气具有助燃性和氧化性。
① 氧气的检验方法:把一根带火星的木条伸入集气瓶中,如果带火星的木条复燃,证明是氧气。
注意:氧气浓度达到一定量的时候才能使带火星的木条复燃,如果不复燃,不能说明一定不含氧气,只能说明氧气浓度不够或不含氧气。
② 氧气与常见物质发生的反应
物质 反应现象 化学方程式(表达式)
磷 产生大量白烟、放出热量 4P+5O2 2P2O5
木炭 ①木炭在空气中燃烧时持续红热,无烟无焰;木炭在氧气中剧烈燃烧,并发出白光②放热、生成能使澄清石灰水变浑浊的气体 C+O2 CO2
铁 铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,放热,生成黑色固体 3Fe+2O2 Fe3O4
镁 镁在空气中燃烧,发出耀眼的白光、放热、生成白色固体 2Mg+O2 2MgO
铜 红色的固体逐渐变成黑色 2Cu+O2 2CuO
蜡烛 火焰明亮,发出白光,放出热量,瓶壁上有水雾,生成能使澄清石灰水变浑浊的气体 石蜡+氧气 水+二氧化碳
2.探究实验
(1)木炭燃烧实验注意事项
木炭应该由上向下缓慢伸进盛有氧气的集气瓶中。原因:为了充分利用氧气,以便有较长时间观察。如果一开始就把木炭伸入集气瓶的中下部,测燃烧会把上面未反应的氧气排出,木炭不能继续顺利燃烧,甚至很快熄灭。
(2)细铁丝在氧气中燃烧的实验注意事项
① 用砂纸把细铁丝打磨成光亮的银白色,是为了除去细铁丝表面的铁锈。
② 将细铁丝盘成螺旋状,是为了增大细铁丝的受热面积,便于提高温度。
③ 把细铁丝绕在火柴上,是为了引燃细铁丝,使温度达到细铁丝的着火点。
④ 待火柴快燃尽时才缓慢插入盛有氧气的集气瓶中,是为了防止火柴燃烧时消耗过多氧气,保证有充足的氧气与细铁丝反应。
⑤ 由上向下缓慢伸进盛有氧气的集气瓶中是为了保证有充足的氧气与细铁丝反应。防止细铁丝燃烧时放热使未反应的氧气从集气瓶口逸出。
⑥ 集气瓶里要预先装少量水或在瓶底铺上一薄层细沙,是为了防止铁丝燃烧产生的熔融物溅落瓶底,
使瓶底炸裂。
3.化合反应
由两种或两种以上的物质生成另一种物质的反应,叫做化合反应。
可以用“A + B → AB”来表示,特点是:多变一。
4.氧化反应