四、人类赖以生存的空气
实验:磷与氧气的反应(红磷在空气中燃烧)
实验现象:
红磷燃烧(在空气中)的现象主要有:黄白色火焰,放热,产生大量白烟;
红磷在反应中需过量,原因是:充分反应掉集气瓶中的氧气;反应后,集气瓶中的气压:降低;
集气瓶中剩余的气体主要是:氮气;
推测该气体的性质有:不燃烧,不支持燃烧;
打开止水夹后:集气瓶中吸入约占瓶容积1/5的水;
说明:氧气约占空气气体体积分数的1/5。
在试验中发现进入集气瓶中的水少于1/5,其原因可能有:
①红磷不足量;②装置漏气;③打开止水夹时未冷却至室温。
反应原理:4P+5O2=(点燃)2P2O5
注: ①红磷在纯氧气中燃烧的现象:产生耀眼的白光,放热,冒出大量的白烟。
②把白磷放在热水中不能燃烧。
五、神奇的氧气
⒈ 主要实验
实验1:带火星的木条在纯氧气中复燃
主要现象:发出白光,并放出热量,比在空气中燃烧更旺,燃烧后产生的无色气体能使澄清的石灰水变浑浊。
反应原理:C+O2=点燃CO2
Ca(OH)2+CO2→CaCO3↓+H2O
实验2:硫(在空气中)燃烧
⑴ 硫在氧气中燃烧
主要现象:发出明亮的蓝紫色火焰,放热,生成有刺激性气味的无色气体。
反应原理:S+O2=点燃SO2
⑵ 硫在空气中燃烧
主要现象:发出微弱的淡蓝色火焰,放热,生成有刺激性气味的无色气体。
实验3:铁丝在氧气中燃烧
主要现象:剧烈燃烧,火星四射,放出热量,生成黑色固体。
反应原理:3Fe+2O2=2Fe3O4
注:铁丝在空气中难燃烧。
实验4:铝在潮湿空气中变化的实验现象
当天观察,无明显现象,即被砂皮擦过处呈光亮;
三天后观察,光亮处变暗;
六天后观察,光亮处与其他部分的界限不明显了。
⒉ 氧气的化学性质
⑴ 木炭在氧气(空气)中燃烧
主要现象:发出白光(红光),生成能使澄清石灰水变浑浊的无色气体。
化学方程式:C+O2=CO2
2C+O2=2CO(不完全燃烧)
⑵ 红磷在空气中燃烧
主要现象:发光,放热,生成大量白烟和白色固体。
化学方程式:4P+5O2=2P2O5
⑶ 铜在空气中加热
主要现象:铜片表面有黑色物质生成。
化学方程式:2Cu+O2=2CuO
⑷ 铝箔在氧气中燃烧
主要现象:发出耀眼白光,生成白色固体。
化学方程式:4Al+3O2=2Al2O3
⑸ 镁在空气中燃烧
主要现象:发出耀眼白光,放出大量热,生成一缕白烟同时生成一种白色物质。
化学方程式:2Mg+O2=2MgO
⑹ 纯净的氢气在空气中燃烧
主要现象:发出淡蓝色火焰,放出大量热,干冷烧杯内壁有水珠生成。
化学方程式:2H2+O2=2H2O
点燃氢气和空气的混合气
主要现象:发生爆炸。
⑺ 一氧化碳在空气中燃烧
主要现象:发出蓝色的火焰,放出大量热,生成一种能使澄清石灰水变浑浊的气体。
化学方程式:2CO+O2=2CO2
⑻ 甲烷在空气中燃烧
主要现象:发出明亮的蓝色火焰,放出热量,生成一种能使澄清石灰水变混浊的气体和小水珠。
化学方程式:
CH4+2O2=2H2O CO2
⑼ 乙炔在氧气(空气)中燃烧:
主要现象:发出淡蓝色火焰,放出的温度高达3600℃。用于焊接和切割金属。
化学方程式:
2C2H2+5O2=(点燃)4CO2+2H2O
⑽ 酒精燃烧
主要现象:发出蓝色火焰
化学方程式:
C2H5OH+3O2=2CO2+3H2O
六、实验室制取氧气的方法
⒈ 用氯酸钾和二氧化锰混合制取氧气(3:1混合)。(实验室制取氧气的反应原理之一)
注意:
① 固体物质的加入;
② 仪器的安装;
③ 收集的方法(排水法和向上排空气法)。
反应原理:
2KClO3=(MnO2△)2KCl+3O2↑
⒉ 用加热高锰酸钾,来制得氧气:
注意:
① 固体物质的加入;
② 仪器的安装;
③ 把带火星的木条接近试管口,又重新复燃,证明是氧气,说明已收满;
④ 可用排水法或向上排空气的方法收集氧气。
反应原理:
2KMnO4=(△K2MnO4+MnO2+O2↑
⒊ 用双氧水(3%左右)和二氧化锰混合制取氧气:
注意:
① 双氧水滴加的速率要缓慢,不能把双氧水全部放掉,避免生成的气体从分液漏斗逸出;
② 用向上排空气的方法来收集生成的氧气;
③ 用带火星的木条检验氧气是否收集满了。(复燃就证明收集满了。)
反应原理:
2H2O2=(MnO2△)2H2O+O2↑