制作液氧炸药是利用氧气和液氧的什么性质

液氧炸弹_百度百科
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液氧炸弹的原理:和木炭放在一起爆炸,释放出二氧化碳和一氧化碳,从而达到杀伤目的的炸弹。
炸药是矿山炸药的一类,1895年由德国人C.林德发明。它是由和固态可燃性吸收剂组成的爆炸混合物。一般是把能吸取液氧的可燃物(如、纸粕、等)包裹成圆柱体,仅在使用前浸入液氧里,使可燃物的孔隙中吸满液氧,立即移置到需要的地方,用起爆。
液氧炸药的主要成份, 就是人们天天要呼吸的氧气, 不过化学家通过降温和压缩使它变成了液态.它呈现美丽的淡, 极易蒸发, 1 千克液态氧, 在瞬间就可以变成800 升氧气, 人们利用它助燃和迅速膨大的性格, 通常把液氧跟煤粉、棉花、锯末等有机物混和一起, 一旦点燃便跟有机物迅速燃烧, 温度突然升高, 体积猛胀, 引起剧烈爆炸, 它的爆炸力比 等姓硝的炸药还要大。
液氧炸药爆炸的原理跟普通炸药相同,就是利用液氧容易蒸发(1L液氧可以变成800升的气态氧),使吸收剂在瞬间氧化生成大量的、等气体。同时放出大量的热,气体达到高温,体积突然膨胀而引起爆炸。
因为液氧很不稳定, 只有在- 180℃下才存在, 温度稍稍升高就会变成气体逃之夭夭.所以, 化学家一般先将有机物放进钢盒里, 再将液氧灌进钢盒.然后放进绝热的罐子——像热水瓶那样的双层金属容器, 然后, 在一小时内送到使用现场, 引发后, `轰'地一声, 可使作业物,爆炸力随着含氧量的多少而不同。根据不同吸收剂的性质、配方及包装情况,可适应不同的要求和场合。这种炸药广泛用于露天爆破工程,但不可用于有坑气或煤尘的矿井。
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  睿学君
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通常情况下,氧气是一种无色、无味的气体。不易溶于水,密度比空气略大,可液化和固化。
氧气是一种化学性质比较活泼的气体,能与许多物质发生化学反应,在反应中提供氧,具有氧化性,是常用的氧化剂
(1)供呼吸。如高空飞行、潜水、登山等缺氧的场所,其工作人员都需要供氧;病人的急救。(2)利用氧气支持燃烧并放热的性质,用于冶炼金属(吹氧炼钢)、金属的气焊和气割、作火箭发动机的助燃剂、制液氧炸药等。
1、空气的成分按体积分数计算:氮气78%,氧气21%,稀有气体0.94%,CO2 0.03%  2、环境污染知识:排放到空气中的气体污染物较多的是二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳3、测定空气成份或除去气体里的氧气,要用易燃的磷,磷燃烧后生成固体,占体积小易分离。不能用碳、硫代替磷。碳、硫跟氧气反应生成气体,难跟其他气体分离。
分离液态空气制取氧气,此变化是物理变化,不是分解反应
通常状况下,纯净的氢气是无色、无气味的气体,是密度最小的一种气体
(1)氢气的可燃性  注意:点燃氢气前一定要先检验氢气的纯度。(2)氢气的还原性
(1)充灌探空气球。(2)做合成盐酸、合成氨的原料。(3)做燃料有三个优点:资源丰富,燃烧后发热量高,产物无污染。(4)冶炼金属,用氢气做还原剂。
二氧化碳CO2
无色无味气体,密度比空气大,能溶于水,易液化,固化。(固态二氧化碳叫“干冰”)
1、既不能燃烧,也不支持燃烧。2、不供给呼吸3、与水反应4、与石灰水反应
可用于灭火,植物的气肥,制饮料,干冰用于人工降雨,保鲜剂等。但大气中二氧化碳的增多,会使地球产生“温室效应”。
一氧化碳CO
无色、无味、比空气的密度略小、难溶于水。
⑴可燃性⑵还原性⑶毒性:一氧化碳易与血液中的血红蛋白结合,且不易分离,使人体因缺氧而死亡
CO是煤气的主要成分,还可用于冶金工业。
沼气,天然气的主要成分,是最简单的有机物。难溶于水,密度比空气的小
动植物的残体可分解出甲烷,可用作燃料。
检验CO、CH4、H2
点燃这三种气体,在火焰上方分别罩一个冷而干燥的烧杯,如果烧杯内壁无水珠的原气体是CO;将烧杯内壁有水珠的另两个烧杯迅速倒转过来,分别倒入澄清石灰水,振荡;如果澄清石灰水变浑浊的原气体是CH4、如果澄清石灰水无明显变化的原气体是H2
无色透明,正八面体形状的固体,是天然最硬的物质。
1、常温下,碳的化学性质不活泼,但在高温或点燃条件下,碳的活性大大增强。2、可燃性:碳在氧气中充分燃烧生成CO2碳在氧气中不充分燃烧生成CO。3、还原性
用于装饰品,切割玻璃、大理石等用途。
深灰色,有金属光泽,不透明细鳞片状固体,质软,有良好的导电性
常用于做电极,铅笔芯、石墨炸弹等
常用木炭与活性炭做吸附剂。
金刚石与石墨物理性质不同的原因是:碳原子的排列不同举一反三:红磷与白磷物理性质不同的原因是:磷原子的排列不同
  有银白色金属光泽的固体,有良好的延性和展性,质软,是电和热的导体生铁和钢:都是铁的合金,区别是含碳量不同,生铁的含碳量2%-4.3%,钢含碳量0.03%-2%。
1铁跟氧气反应铁在潮湿的空气里(既有H2O又有O2时)易生锈,铁锈是混合物,主要成分是氧化铁Fe2O3,铁不可以在空气中燃烧,但铁在氧气里燃烧生成Fe3O42铁可跟酸和排在铁后的金属的盐溶液发生置换反应(反应后溶液呈浅绿色)
防锈方法:在铁表面涂一层保护膜(如涂漆或油);镀锌等金属或烤蓝铁有两种离子:铁离子Fe3+亚铁离子Fe2+铁元素有三种氧化物:氧化铁Fe2O3 氧化亚铁FeO 四氧化三铁Fe3O4
俗名叫火碱、烧碱、苛性钠。纯净的氢氧化钠为白色固体,在空气中易吸湿而潮解。极易溶于水且放热。有强烈的腐蚀性。
1跟指示剂的反应使紫色石蕊变蓝色使无色酚酞变红色2酸性氧化物+碱-盐 + 水3酸+碱→盐+水(“中和反应”)4盐+碱→新盐+新碱
可用作干燥剂,广泛用于制肥皂、石油、造纸、纺织和印染等。
俗名熟石灰、消石灰氢氧化钙是白色粉末,微溶于水,放热,其澄清水溶液叫石灰水,有腐蚀性。
用于建筑业、农业上的改良酸性土壤等
常见的氮肥有铵盐NH4Cl、NH4HCO3硝酸盐如NH4NO3和NaNO3,还有尿素CO(NH2)2、氨水NH3&H2O等
NH4+的检验:1、往待测物质中加入碱液(如氢氧化钠溶液)微热,将湿润的红色石蕊试纸放在瓶口,如果石蕊试纸变蓝,则此物质含NH4+(氨态氮肥)。2、往待测物质中加入熟石灰,研磨,有刺激性气味,则此物质含NH4+(氨态氮肥)。
氮是植物体内蛋白质、核酸和叶绿素的组成元素,能促进作物的茎、叶生长茂盛,叶色浓绿
磷肥有Ca3(PO4)2磷矿粉、钙镁磷肥、过磷酸钙〖Ca (H2PO4)2和CaSO4的混合物〗。
磷是植物体内核酸、蛋白质和酶等多种重要化合物的组成元素,可以促进作物生长,增强作物的抗寒、抗旱能力。
常用的钾肥有K2SO4和KCl等。KNO3属于复合肥料。
钾具有保证各种代谢过程的顺利进行、促进植物生长、增强抗病虫害和抗倒伏能力等功能。
它是食盐的主要成分,是一种白色有咸味的固体,易溶于水,溶解度受温度变化影响不大
⑴金属+盐→新金属+新盐(必须符合金属活动性顺序规律)⑵酸+盐→酸+盐⑶盐+碱→新盐+新碱(参加反应的盐和碱都必须是可溶于水)⑷盐1+盐2→新盐1+新盐2(参加反应的盐都必须是可溶于水且符合复分解反应的规律)
对维持人体体液的平衡起着重要作用。它是重要的化工原料,用于制造烧碱、氯气、盐酸、漂白粉、纯碱等,医疗上的生理盐水、农业上的选种等用途。
俗名纯碱或苏打,是白色易溶于水的固体。
用于玻璃、造纸、纺织和洗涤剂的生产等
它是石灰石、大理石的主要成分,是一种白色难溶于水的固体。
是重要的建筑材料。还可作人体补钙剂。
俗名小苏打,是白色易溶于水的固体。
用作发酵粉,可治疗胃酸过多等。
硫酸铜晶体CuSO4?5H2O俗名蓝矾或胆矾,是蓝色晶体,加热时能失去结晶水。而硫酸铜是白色固体,能溶于水,水溶液是蓝色,具有毒性。
1、制波尔多农药(含硫酸铜和氢氧化钙)。2、用白色的硫酸铜来检验水的存在。3、不能用铁桶盛装波尔多液
  ①蛋白质是构成细胞的基本物质;②调节身体功能 ③ 供给能量  来源:蛋类、豆制品、肉类、乳制品等
  放出能量,供机体活动和维持恒定体温的需要。  来源:谷物、面食、糖等。糖类包括淀粉、葡萄糖、蔗糖。
  ① 重要的供能物质;②是维持生命活动的备用能源。  来源:动、植物油、花生葵花子等
  调节新陈代谢、预防疾病、维持身体健康。缺乏维生素A会得夜盲症,缺乏维生素C会得坏血病。来源:水果、蔬菜。
  化学元素与人体健康
  缺钙:幼儿会得佝偻病、老人会得骨质疏松症;缺碘:甲状腺肿大;缺铁:缺铁性贫血;措施:牛奶中加钙、酱油中加铁、食盐中加碘、茶叶中富硒。
  有机高分子
  天然的有机高分子材料:棉花、羊毛、橡胶。  三大合成材料:塑料(聚乙烯塑料、聚氯乙烯塑料、酚醛塑料)、合成纤维(涤沦(的确良)、锦沦(尼龙)、腈沦)、合成橡胶。  高分子材料的结构和性质:  链状结构 热塑性 如:聚乙烯塑料(聚合物) 网状结构 热固性 如:电木
  鉴别羊毛线和合成纤维线:物理方法:用力拉,易断的为羊毛线,不易断的为合成纤维线;  化学方法:点燃,产生焦羽毛气味,不易结球的为羊毛线;无气味,易结球的为合成纤维线。
鉴别聚乙烯塑料和聚氯烯塑料(聚氯烯塑料袋有毒,不能装食品):点燃后闻气味,有刺激性气味的为聚氯烯塑料。
  沼气,天然气的主要成分,是最简单的有机物。无色、无味、难溶于水,密度比空气的小
  俗称:酒精,化学式:C2H5OH,无色透明有特殊气味的液体,与水互溶,具有挥发性,可以用作乙醇汽油。工业酒精中常含有有毒的甲醇CH3OH,故不能用工业酒精配制酒
  俗称:醋酸,化学式:CH3COOH,无色透明有刺激性气味和酸味的液体,PH<7,具有腐蚀性,在家庭中,乙酸稀溶液常被用作除垢剂,是食醋的主要成分(普通的醋约含6%~8%的乙酸)。
盐酸是氯化氢的水溶液,化学上也叫氢氯酸,化学式HCl,纯净的盐酸是无色有刺激性酸味的液体,有挥发性,和腐蚀性。
①紫色石蕊试液遇酸变红色,无色酚酞试液遇酸不变色,pH<7②氢前的金属+酸→盐+H2↑(注意:浓硫酸、硝酸跟金属反应不生成氢气,生成水)③酸+碱性氧化物→盐+水④酸+碱→盐+水(“中和反应”):⑤酸+盐→新酸+新盐:
常用于制药、试剂、金属除锈及制造其他化工产品,是胃液中的主要成分,帮助消化。
硫酸H2SO4,纯净的浓硫酸为无色粘稠油状液体,有吸水性,易溶于水,溶解时放出大量热,有强烈的腐蚀性。在稀释浓硫酸时,一定要把浓硫酸沿着器壁慢慢地注入水里,并不断地用玻璃棒搅拌。
可用作一些气体的干燥剂,广泛用于生产化肥、农药、火药、染料及金属除锈、蓄电池等。
水在通常情况下为无色无味的液体,凝固点0℃,沸点100℃,4℃是密度最大为1.0g/cm3净化水的方法:吸附法、沉淀法、过滤法、蒸馏法。单一操作相对净化程度由高到低的顺序是:蒸馏,吸附沉淀,过滤,静置沉淀。
a.与某些氧化物反应:H2O + CaO == Ca(OH)2b.与某些盐反应:CuSO4+ 5H2O == CuSO4?5H2O证明物质里是否含水方法:白色的无水硫酸铜遇水变蓝色c.分解反应:2H2O通电==2H2↑+O2↑;置换反应:C + H2O高温===CO + H2
造成水污染的途径:工业生产中的“三废”(废气、废水、废渣)排放;生活污水的任意排放;农业上的农药、化肥随雨水流入河中或向地下渗透等。防治水污染的主要措施:工业上的“三废”经处理达标后再排放;生活用水用水集中处理后再排放;农业上合理使用农药和化肥等。
三大化石燃料,不可再生能源
煤:“工业的粮食”
煤主要含碳元素,煤燃烧排放的污染物:SO2、NO2(引起酸雨)、CO、烟尘等
石油:“工业的血液”
石油主要含碳、氢元素,石油的炼制属于物理变化(根据沸点的不同),汽车尾气中污染物:CO、未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物、含铅化合物和烟尘
天然气主要成分是甲烷,是较清洁的能源。
绿色能源,可再生能源
乙醇 (俗称:酒精, 化学式:C2H5OH)
  乙醇汽油:优点(1)节约石油资源 (2)减少汽车尾气  (3)促进农业发展 (4)乙醇可以再生
氢气是最理想的燃料
(1)优点:资源丰富,放热量多,无污染。(2)缺点:①制取成本高 ②运输、贮存氢气困难
氢能源、太阳能、核能、风能、地热能、潮汐能
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中国人民大学政治学教授氧气(氧元素形成的一种单质)_百度百科
?氧元素形成的一种单质
[yǎng qì]
(氧元素形成的一种单质)
(化学式:O2),化学:32.00,无色无味,氧元素最常见的单质形态。熔点-218.4℃,沸点-183℃。不易溶于水,1L水中溶解约30mL氧气。在空气中氧气约占21% 。为天蓝色。固氧为蓝色晶体。常温下不很活泼,与许多物质都不易作用。但在高温下则很活泼,能与多种元素直接化合,这与氧原子的电负性仅次于有关。[1-2]
氧在自然界中分布最广,占质量的48.6%,是丰度最高的元素。在的氧化、废水的处理、火箭推进剂以及航空、航天和潜水中供动物及人进行呼吸等方面均需要用氧。动物呼吸、燃烧和一切氧化过程(包括有机物的腐败)都消耗氧气。但空气中的氧能通过植物的光合作用不断地得到补充。在金属的切割和焊接中。是用纯度93.5%~99.2%的氧气与可燃气(如)混合,产生极高温度的火焰,从而使金属熔融。冶金过程离不开氧气。为了强化和硫酸的生产过程也需要氧。不用空气而用氧与的混合物吹人煤气气化炉中,能得到高热值的煤气。医疗用气极为重要。[1]
氧气研究简史
氧气发现历史
对氧气的研究
约瑟夫·普里斯特利
普利斯特里从布莱克煅烧石灰石对CO2的发现受到启发,利用凸透镜聚集太阳光使一些物质燃烧或分解放出气体并进行研究。日,普利斯特里终于成功地制得了氧气,成为化学史上有重大意义的事件。  他的实验非常简单,把氧化汞放在一个充满水银的玻璃瓶里,然后,把玻璃瓶倒放在水银槽中,玻璃瓶完全被水银充满,空气全被排除掉,浮在最上面。然后,他用凸透镜聚集太阳光,照射到氧化汞上,使氧化汞受热。  经过长期加热,温度逐渐升高,氧化汞受热分解成汞,并放出氧气。于是,氧气聚集起来排走玻璃瓶中的汞,使汞面降低。气体空间体积不断增加,直到气体体积为氧化汞体积的三四倍为止。其反应方程式为:
但是,当初他并不知道制得的纯净气体是氧气。尽管如此,细心的普利斯特里又做了许多试验来了解这种气体的性质,以及它同别种“空气”的区别。他的研究方法是:
他将研究的气体放在玻璃瓶中,倒一些水进去,该气体不溶解。
他把燃烧的蜡烛放进该气体中,蜡烛竟放出耀眼的强光。
他把一只老鼠放到充满该气体的瓶子里,老鼠活蹦乱跳,很自在,他猜想人吸入了可能也好受。
他用玻璃管把大瓶中的氧气吸入肺中,并记下自己的感觉:“我觉得十分愉快,我肺部的感觉好像和平常呼吸空气一样,没有什么不适。而且,吸进这种气体后,好久好久,身体还是十分轻松愉快。也许,有一天,谁能断定这种气体不会变成时髦的奢侈品呢?不过。现在,世界上能够享受这种气体的愉快,只有两只老鼠和我自己。”
普氏从上述实验中得出,该气体有助燃、助呼吸作用,这些性质与一般空气类似,但作用更强。但是,他把氧气所这种新气体错误地用燃素说来解释,并把制得的氧气称为“脱燃素空气”。由于运用了错误的理论,这种命名是不恰当的。[3]
对氧气的发现
卡尔·威廉·舍勒
1772年,舍勒对空气进行研究后,他首先认识到氧气是空气的一种重要成分。他用硫磺和铁粉混合,在空气中燃烧,消耗掉钟罩中空气中的氧气而制得氮气,当时他称它为“浊气”或“用过的空气”,或能使人死亡的气体。  经过思索,舍勒明白了,原来当时人们认为空气是一种元素的观点是错误的。他猜想:空气是两种不同物质的混合,一种是浊气,能使人死亡的空气;一种是能使人活命的空气,能帮助燃烧,在燃烧中消失。于是,舍勒产生了兴趣,并开始了他的实验。  1773年,他把硝石(KNO3)装进,瓶口系一个排完空气的猪膀胱,再把曲颈瓶放到火炉上去烧。硝石融化时分解,放出一种气体,很快把猪膀胱充满了,这种气体正是那种能活命的气体,即现在所知道的氧气。  舍勒进行了仔细的鉴别,他把红热的木炭扔到充满“能活命的气体”的瓶中,木炭迅速燃烧,光亮耀眼,比在普通空气中燃烧得更快更亮。舍勒将1/5的这种气体和4/5浊气混合于瓶中,蜡烛能正常燃烧,老鼠也同在普通空气中一样呼吸。由此他确定这种气体是一种纯净的能活命的气体。  舍勒给这种气体命名为“火空气”,因为他发现除硝石外,加热氧化汞、高锰酸钾、、碳酸汞,均能释放出氧气来。[3]
对氧气的研究
拉瓦锡对氧气的发现是在普里斯特里启发下完成的。1774年,拉瓦锡用汞灰(HgO)的合成与分解实验制得氧气,并对它进行了系统的研究,发现它能与很多非金属单质合成多种酸,故命名为“酸气”(希腊文Oxygene)。  拉瓦锡通过氧气的实验,提出了燃烧的氧化学说,推翻了燃素说,发动了化学史上著名的化学革命,使过去以燃素说形式倒立着的化学正立过来。因此,虽然不是他首先发现氧气,但还是称他为“真正发现氧气的人”,而舍勒和普利斯特里是“当真理碰到鼻尖上的时候还是没有得到真理”。[3]
中国对氧气的发现
1802年,德国东方学者偶然读到一本64页的汉文手抄本,书名是《》,作者是马和,著作年代是唐代至德元年(公元756年)。克拉普罗特读完此书以后,惊奇地发现,这本讲述如何在大地上寻找“龙脉”的堪舆家著作,竟揭示了深刻的科学道理:空气和水里都有氧气存在。
1807年,克拉普罗特在彼得堡俄国科学院学术讨论会上宣读了一篇论文,题目是《第八世纪中国人的化学知识》,其中提到,空气中存在“阴阳二气”,用火硝、青石等物质加热后就能产生“阴气”;水中也有“阴气”,它和“阳气”紧密结合在一起,很难分解。克拉普罗特指出,马和所说的“阴气”,就是氧气。证明中国早在唐朝就知道氧气的存在并且能够分解它,比欧洲人发现氧气足足早了1000多年。克拉普罗特这篇论文使在场的科学家都感到惊奇不已。[4]
氧气名称由来
氧气(Oxygen)希腊文的意思是“”,该名称是由法国化学家拉瓦锡所起,原因是拉瓦锡错误地认为,所有的酸都含有这种新气体。日文里氧气的名称仍然是“酸素”。
氧气的中文名称是清朝命名的。他认为人的生存离不开氧气,所以就命名为“养气”即“养气之质”,后来为了统一就用“氧”代替了“养”字,便叫这“氧气”。
氧气分子结构
O2分子内的通常是。
氧气的结构
从实验上来说,顺磁共振光谱证明O有顺磁性,还证明O有两个未成对地电子。说明原来的以双键结合的氧分子结构式不符合实际。
氧气的结构如右图所示,基态O2分子中并不存在双键,氧分子里形成了两个三电子键。
氧的分子轨道电子排布式是
,在π轨道中有不成对的单电子,所以O2分子是所有双原子气体分子中唯一的一种具有偶数电子同时又显示的物质。[5]
氧气分子的分子轨道能级图
两个氧原子进行sp轨道,一个单电子填充进sp杂化轨道,成σ键,另一个单电子填充进p轨道,成π键。氧气是奇电子分子,具有。[5]
单线态氧和三线态氧
普通氧气含有两个未配对的电子,等同于一个双游离基。两个未配对电子的自旋状态相同,之和S=1,2S+1=3,因而的自旋多重性为3,称为三线态氧。[6]
在受激发下,氧气分子的两个未配对电子发生配对,自旋量子数的代数和S=0,2S+1=1,称为单线态氧。
空气中的氧气绝大多数为三线态氧。紫外线的照射及一些对氧气的能量传递是形成的主要原因。单线态氧的氧化能力高于三线态氧。
单线态氧的分子类似烯烃分子,因而可以和双烯发生。
氧气物化性质
氧气物理性质
无色无味气体,熔点218.8℃,沸点-183.1℃,相
对密度1.14(-183℃,水=1),相对蒸气密度1.43(空气=1),506.62kPa(-164℃),-118.95℃,5.08MPa,辛醇/水分配系数:0.65。[2]
大气中体积分数:20.95%(约21%)。
同素异形体:(O3),(O4),(O8)。
氧气的物理常数性质条件或符号单位数据气体密度 克/立方厘米0.001331液体密度 千克/升1.141气体比重空气=1 1.105摩尔体积标准状况升/摩尔22.39溶解热 千焦/摩尔0.44气化热 千焦/摩尔6.8220℃,1大气压 1.液氧介电常数-193℃ 1.5070℃,1大气压 1.000271磁感性20℃立方厘米/克106.2迁移率正离子 负离子平方厘米/伏.秒 平方厘米伏.秒1.32 1.83(同种气体中)0℃,133.3Pa 正离子 负离子平方厘米/伏.秒 平方厘米/伏.秒21.3 32.0在水中的分子扩散系数20℃平方厘米/伏.时6.7×10-2氧分子千焦/摩尔1165.9表格参考资料来源:高纯气体[7]
氧气化学性质
氧气的化学性质比较活泼。除了、活性小的如金、铂、之外,大部分的元素都能与氧气反应,这些反应称为,而经过反应产生的化合物(有两种元素构成,且一种元素为氧元素)称为氧化物。一般而言,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。化学上曾将物质与氧气发生的定义为氧化反应,氧化还原反应指发生电子转移或偏移的反应。氧气具有助燃性,氧化性。[5]
与金属的反应 化学方程式现象与钾的反应  4K+O2=2K2O
钾的表面变暗  2K+O2=K2O2   K+O2=KO2()
 与钠的反应  4Na+O2=2Na2O  钠的表面变暗  
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=点燃=2MgO  剧烈燃烧发出耀眼的强光,放出大量热,生成白色粉末状固体。  与铝的反应  4Al+3O2=点燃=2Al2O3  发出明亮的光,放出热量,生成白色固体。  与铁的反应  
(铁锈的形成)
 3Fe+2O2=点燃=Fe3O4  红热的铁丝剧烈燃烧,火星四射,放出大量热,生成黑色固体。
铁丝在充满氧气的集气瓶中燃烧
与锌的反应  2Zn+O2=点燃=2ZnO   与铜的反应  
加热后亮红色的铜丝表面生成一层黑色物质。与非金属的反应 化学方程式
与氢气的反应
2H2+O2=点燃=2H2O
安静地燃烧,产生淡蓝色的火焰,生成水并放出大量的热。[8]
与碳的反应
C+O2=点燃=CO2
剧烈燃烧,发出白光,放出热量,生成使变浑浊的气体。[9]
2C+O2=点燃=2CO (氧气不充足时)
 与硫的反应
S+O2=点燃=SO2
在空气中燃烧,发出微弱的淡蓝色火焰;在纯氧中燃烧得更旺,发出蓝紫色火焰,放出热量,生成有刺激性气味的气体[10]
。该气体能使澄清石灰水变浑浊,且能使酸性高锰酸钾溶液或溶液褪色,褪色的品红溶液加热后颜色又恢复为红色。
硫在氧气中燃烧
4P+5O2=点燃=2P2O5
发出耀眼白光,放热,生成大量白烟。
白磷在空气中自燃,发光发热,生成白烟。
与氮气的反应
N2+O2=高温或放电=2NO
 与有机物的反应如甲烷、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=点燃=CO2+2H2O     C2H4+3O2=点燃=2CO2+2H2O     2C2H2+5O2=点燃=4CO2+2H2O     2C6H6+15O2=点燃=12CO2+6H2O  在空气中燃烧时,火焰明亮并有浓黑烟。甲醇  2CH3OH+3O2=点燃=2CO2+4H2O   乙醇  CH3CH2OH+3O2=点燃=2CO2+3H2O   的燃烧通式  
=点燃=xCO2+2yH2O
(通式完成后应注意化简!下同)
 碳氢氧化合物与氧气发生燃烧的通式  4CxHyOz+(4x+y-2z)O2=点燃=4xCO2+2yH2O   乙醇被氧气氧化  
此反应包含两个步骤:
 氯仿与氧气的反应  2CHCl3+O2=2COCl2(光气)+2HCl   其它有氧气参加的化学反应  的燃烧  2H2S+3O2(过量)=点燃=2H2O+2SO2[11]
2H2S+O2(少量)=点燃=2H2O+2S[11]
煅烧  4FeS2+11O2=高温=2Fe2O3+8SO2   二氧化硫的催化氧化  2SO2+O2←催化剂,△→2SO3
空气中硫酸酸雨的形成  2SO2+O2+2H2O=2H2SO4
氨在纯氧中的燃烧  4NH3+3O2(纯)=点燃=2N2+6H2O  氨的催化氧化  
与氧气的反应  2NO+O2=2NO2
转化为的反应3O2=放电=2O3(该反应为可逆反应)
氧气制取方法
氧气实验室制法
加热氯酸钾或高锰酸钾制取氧气
热高锰酸钾:
(中学教材为
2.与共热:
(制得的氧气中含有少量、和微量;部分教材已经删掉;该反应实际上是放热反应,而不是吸热反应,发生上述1mol反应,放热108kJ)。
3.溶液催化分解(催化剂主要为二氧化锰,、也可):
化学诗歌:氧气的制取  实验先查气密性,受热均匀试管倾。
收集常用排水法,先撤导管后移灯。
1、实验先查气密性,受热均匀试管倾:“试管倾”的意思是说,安装大试管时,应使试管略微倾斜,即要使试管口低于试管底,这样可以防止加热时药品所含有的少量水分变成水蒸气,到管口处冷凝成水滴而倒流,致使试管破裂。“受热均匀”的意思是说加热试管时必须使试管均匀受热。
2、收集常用排水法:意思是说收集氧气时要用排水集气法收集。
3、先撤导管后移灯:意思是说在停止制氧气时,务必先把导气管从水槽中撤出,然后再移去酒精灯(如果先撤去酒精灯,则因试管内温度降低,气压减小,水就会沿导管吸到热的试管里,致使试管因急剧冷却而破裂)。[13]
氧气工业制法
在低温条件下加压,使空气转变为液态,然后蒸发,由于液态氮的沸点是‐196℃,比液态氧的沸点(‐183℃)低,因此氮气首先从液态空气中蒸发出来,剩下的主要是液态氧。
空气液化装置示意图
空气中的主要成分是氧气和氮气。利用氧气和氮气的沸点不同,从空气中制备氧气称空气分离法。首先把空气预冷、净化(去除空气中的少量水分、二氧化碳、、等气体和灰尘等杂质)、然后进行压缩、冷却,使之成为液态空气。然后,利用氧和氮的沸点的不同,在精馏塔中把液态空气多次蒸发和冷凝,将氧气和氮气分离开来,得到纯氧(可以达到99.6%的纯度)和纯氮(可以达到99.9%的纯度)。如果增加一些附加装置,还可以提取出氩、氖、氦、氪、氙等在空气中含量极少的稀有惰性气体。由空气分离装置产出的氧气,经过压缩机的压缩,最后将压缩氧气装入高压钢瓶贮存,或通过管道直接输送到工厂、车间使用。使用这种方法生产氧气,虽然需要大型的成套设备和严格的安全操作技术,但是产量高,每小时可以产出数千、万立方米的氧气,而且所耗用的原料仅仅是不用买、不用运、不用仓库储存的空气,所以从1903年研制出第一台深冷空分制氧机以来,这种制氧方法一直得到最广泛的应用。
膜分离技术得到迅速发展。利用这种技术,在一定压力下,让空气通过具有富集氧气功能的薄膜,可得到含氧量较高的富氧空气。利用这种膜进行多级分离,可以得到百分之九十以上氧气的富氧空气。
3、制氧法(吸附法)
利用氮分子大于氧分子的特性,使用特制的分子筛把空气中的氧离分出来。首先,用压缩机迫使干燥的空气通过分子筛进入抽成真空的吸附器中,空气中的氮分子即被分子筛所吸附,氧气进入吸附器内,当吸附器内氧气达到一定量(压力达到一定程度)时,即可打开出氧阀门放出氧气。经过一段时间,分子筛吸附的氮逐渐增多,吸附能力减弱,产出的氧气纯度下降,需要用真空泵抽出吸附在分子筛上面的氮,然后重复上述过程。这种制取氧的方法亦称吸附法.利用吸附法制氧的小型制氧机已经开发出来,便于家庭使用。
4、电解制氧法
把水放入电解槽中,加入氢氧化钠或氢氧化钾以提高水的电解度,然后通入直流电,水就分解为氧气和氢气。每制取一立方米氧,同时获得两立方米氢。用电解法制取一立方米氧要耗电12~15千瓦小时,与上述两种方法的耗电量(0.55~0.60千瓦小时)相比,是很不经济的。所以,电解法不适用于大量制氧。另外同时产生的氢气如果没有妥善的方法收集,在空气中聚集起来,如与氧气混合,容易发生极其剧烈的爆炸。所以,电解法也不适用家庭制氧的方法。
有氧气生成的化学反应 电解溶液
2CuSO4+2H2O=通电=2Cu↓+2H2SO4+O2↑
2H2O=通电=2H2+O2↑
光合作用总反应式
6CO2+6H2O— 光,叶绿素 →C6H12O6+6O2↑
受热或见光分解
4AgNO3+2H2O =通电=4Ag↓+4HNO3+O2↑
受热分解(此反应有待考证)  
与水的反应
2Al2O3=通电=4Al+3O2↑
氧气主要用途
冶炼工艺:在炼钢过程中吹以高纯度氧气,氧便和碳及磷、硫、硅等起氧化反应,这不但降低了钢的含碳量,还有利于清除磷、硫、硅等杂质。而且氧化过程中产生的热量足以维持炼钢过程所需的温度,因此,吹氧不但缩短了冶炼时间,同时提高了钢的质量。时,提高鼓风中的氧浓度可以降焦比,提高产量。在有色金属冶炼中,采用也可以缩短冶炼时间提高产量。
化学工业:在生产合成氨时,氧气主要用于原料气的氧化,以强化工艺过程,提高产量。再例如,重油的高温裂化,以及煤粉的气化等。
国防工业:是现代火箭最好的助燃剂,在超音速飞机中也需要液氧作氧化剂,可燃物质浸渍液氧后具有强烈的爆炸性,可制作液氧炸药。
医疗保健:供给呼吸:用于缺氧、低氧或无氧环境,例如:、、、、医疗抢救等时。
其它方面:它本身作为助燃剂与乙炔、丙烷等可燃气体配合使用,达到焊割金属的作用,各行各业中,特别是机械企业里用途很广,作为切割之用也很方便,是首选的一种切割方法。
氧气危险与防控
氧气毒理学资料
1.:人类吸入TCLo:100pph/14H;[2]
2.繁殖数据:
女人怀孕后26-39周吸入TCLo:12pph/10M和出现异常;
大母鼠受孕后22天吸入TDLo:10pph/12H生殖和呼吸系统出现异常;
大母鼠受孕后22天吸入TDLo:10pph/9H对生殖、呼吸系统和新生儿生长出现抑制作用;
小鼠受孕后8天吸入TCLo:10pph/24H皮肤和及生殖出现异常;[2]
人类40pph/4D对细胞遗传有影响;
-仓鼠卵巢20pph/3D (Continuous) 对细胞遗传有影响;
啮齿动物-仓鼠肺80pph对细胞遗传有影响;
啮齿动物-仓鼠卵巢20pph复制受影响;
啮齿动物-仓鼠肺95pph/24H引起细胞突变。[2]
4.亚急性与慢性毒性:常压下,在80%氧中生活4d,大鼠开始陆续死亡,兔的视细胞全部损毁;在纯氧中,兔48h全部损毁,狗60h有死亡,猴3d出现呼吸困难,6~9d死亡。[2]
5.其他毒害作用:TCLo:100%(100%)(人吸入,14h);TCLo:80%(大鼠吸入)。[2]
过度吸氧负作用:
早在19世纪中叶,英国科学家保尔·伯特首先发现,如果让动物呼吸纯氧会引起中毒,人类也同样。
人如果在大于0.05MPa(半个)的纯氧环境中,对所有的细胞都有毒害作用,吸入时间过长,就可能发生“氧中毒”。肺部毛细管屏障被破坏,导致肺水肿、肺淤血和出血,严重影响呼吸功能,进而使各脏器缺氧而发生损害。在0.1MPa(1个大气压)的纯氧环境中,人只能存活24小时,就会发生肺炎,最终导致呼吸衰竭、窒息而死。人在0.2MPa(2个大气压)高压纯氧环境中,最多可停留小时~2小时,超过了会引起脑中毒,生命节奏紊乱,精神错乱,记忆丧失。如加入0.3MPa(3个大气压)甚至更高的氧,人会在数分钟内发生脑细胞变性坏死,抽搐昏迷,导致死亡。
此外,过量吸氧还会促进生命衰老。进入人体的氧与细胞中的氧化酶发生反应,可生成,进而变成。这种脂褐素是加速的有害物质,它堆积在心肌,使心肌细胞老化,心功能减退;堆积在血管壁上,造成血管老化和硬化;堆积在肝脏,削弱肝功能;堆积在大脑,引起智力下降,记忆力衰退,人变得痴呆;堆积在皮肤上,形成老年斑。
缺氧和富氧对人体的影响氧气浓度(%体积)
征兆(大气压力下)
致命/6分钟(绝对密闭环境,如或深水)
致命/4~5分钟经治疗可痊愈(绝对密闭环境,如高压氧舱)
氧气浓度正常
氧气最小允许浓度
降低工作效率,并可导致头部、肺部和循环系统问题
呼吸急促,判断力丧失,嘴唇发紫
智力丧失,昏厥,无意识,脸色苍白,嘴唇发紫,恶心呕吐
40秒内抽搐,呼吸停止,死亡
氧气中毒或泄漏处理
吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸停止,立即进行人工呼吸。就医。
灭火方法:用水保持容器冷却,以防受热爆炸,急剧助长火势。迅速切断气源,用水喷淋保护切断气源的人员,然后根据着火原因选择适当灭火剂灭火。[15]
迅速撤离泄漏污染区人员至,并进行隔离,严格限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器,穿一般作业工作服。避免与可燃物或易燃物接触。尽可能切断泄漏源。合理通风,加速扩散。漏气容器要妥善处理,修复、检验后再用。[15]
操作处置与储存
操作注意事项:密闭操作。密闭操作,提供良好的自然通风条件。操作人员必须经过专门培训,严格遵守操作规程。远离火种、热源,工作场所严禁吸烟。远离易燃、可燃物。防止气体泄漏到工作场所空气中。避免与活性金属粉末接触。搬运时轻装轻卸,防止钢瓶及附件破损。配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。[15]
储存注意事项:储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。库温不宜超过30℃。应与易(可)燃物、活性金属粉末等分开存放,切忌混储。储区应备有泄漏应急处理设备。[15]
工程控制:密闭操作。提供良好的自然通风条件。
身体防护:穿一般作业工作服。
手防护:戴一般作业。
其他防护:避免高浓度吸入。[15]
氧气贮运方法
包装方法:钢质气瓶。
运输方法:氧气钢瓶不得沾污油脂。采用刚瓶运输时必须戴好钢瓶上的。钢瓶一般平放,并应将瓶口朝同一方向,不可交叉;高度不得超过车辆的防护栏板,并用三角木垫卡牢,防止滚动。严禁与易燃物或可燃物、活性金属粉末等混装混运。夏季应早晚运输,防止日光曝晒。铁路运输时要禁止溜放。[15]
氧气氧气的出现
地球的形成初期是不含氧气的。原始大气是还原性的,充满了甲烷、氨等气体。
大气层氧气的出现源于两种作用,一个是非生物参与的水的光解,一个是生物参与的光合作用。
生物的光合作用对大气层的影响巨大。它造成了大气层由还原氛围向氧化氛围的转变。使得水光解产生的氢气能重新被氧化为水回到地球而不至于扩散到外层空间去,从而防止了地球上的水的流失。同时光合作用也加速了大气层氧气的积累,深刻地改变了地球上物种的代谢方式和体型。大气层含氧量在石炭纪的时候一度上升到了35%。氧气含量的增加造成了依赖于渗透方式输氧的昆虫在体型上的巨型化。在石炭纪曾出现过翼展2英尺半的。[16]
起源新机制
中国科大田善喜教授研究组发现这一“氧气起源”,揭示了早期地球上氧气产生的全新机制,表明氧气非光合作用而来。
在早期大气环境中存在较多的二氧化碳和低能量电子,田善喜研究组提出这些二氧化碳分子可以捕获低能电子,产生碳原子负离子和自由氧原子或者氧分子。并通过实验发现作为产物的自由氧原子和氧分子在早期大气化学反应中的作用。
研究人员发现,“低能电子贴附或捕获”过程对星际化学成分的演化至关重要。由于在许多星球(如地球、火星、土星等)的上空存在大量二氧化碳气体和能量电子。研究组认为“电子贴附解离”对原始氧气起源的贡献可能较以前公认的“三体复合反应”和新近发现的“光解反应”过程更为重要。这一发现大大深化和拓展了人们对“星际介质化学反应”的认识。[17]
周公度.化学辞典.北京:化学工业出版社,2004:771-772
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陈寿椿.重要无机化学反应(第三版):科学技术出版社,1994:1473
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.网易[引用日期]
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