关于气体的运用知识
1.有关空气的知识
释义:①构成地球周围大气的气体.无色,无味,主要成分是氮气和氧气,还有极少量的氡、氦、氖、氩、氪、氙等惰性气体和水蒸气、二氧化碳和尘埃等.②气氛:学习~浓厚ㄧ不要人为地制造紧张~.空气的物理性质:空气就是我们周围的气体.我们看不到它,也品尝不到它的味道,但是在刮风的时候,我们就能够感觉到空气的流动.在0摄氏度及一个标准大气压下(1.013*10^5 Pa)空气密度为1.293g/L 空气的状态:常温下的空气是无色无味的气体,液态空气则是一种易流动的浅黄色液体.一般当空气被液化时二氧化碳已经清除掉,因而液态空气的组成是20.95%氧,78.12%氮和0.93%氩,其它组分含量甚微,可以略而不计. 空气作为混合气体,在定压下冷凝时温度连续降低,如在标准大气压(101.3KPa)下,空气于81.7K(露点)开始冷凝,温度降低到78.9K(泡点)时全部转变为饱和液体.这是由于高沸点组分(氧、氩)开始冷凝较多,而低沸点组分(氧)到过程终了才较多地冷凝. 空气的成分:在远古时代,空气曾被人们认为是简单的物质,在1669年梅猷曾根据蜡烛燃烧的实验,推断空气的组成是复杂的.德国史达尔约在1700年提出了一个普遍的化学理论,就是“燃素学说”.他认为有一种看不见的所谓的燃素,存在于可燃物质内.例如蜡烛燃烧,燃烧时燃素逸去,蜡烛缩小下塌而化为灰烬,他认为,燃烧失去燃素现象,即:蜡烛-燃素=灰烬.然而燃素学说终究不能解释自然界变化中的一些现象,它存在着严重的矛盾.第一是没有人见过“燃素”的存在;第二金属燃烧后质量增加,那么“燃素”就必然有负的质量,这是不可思议的.1774年法国的化学家拉瓦锡提出燃烧的氧化学说,才否定燃素学说.拉瓦锡在进行铅、汞等金属的燃烧实验过程中,发现有一部分金属变为有色的粉末,空气在钟罩内体积减小了原体积的1/5,剩余的空气不能支持燃烧,动物在其中会窒息.他把剩下的4/5气体叫做氮气(原文意思是不支持生命),在他证明了普利斯特里和舍勒从氧化汞分解制备出来的气体是氧气以后,空气的组成才确定为氮和氧. 空气的成分以氮气、氧气为主,是长期以来自然界里各种变化所造成的.在原始的绿色植物出现以前,原始大气是以一氧化碳、二氧化碳、甲烷和氨为主的.在绿色植物出现以后,植物在光合作用中放出的游离氧,使原始大气里的一氧化碳氧化成为二氧化碳,甲烷氧化成为水蒸气和二氧化碳,氨氧化成为水蒸气和氮气.以后,由于植物的光合作用持续地进行,空气里的二氧化碳在植物发生光合作用的过程中被吸收了大部分,并使空气里的氧气越来越多,终于形成了以氮气和氧气为主的现代空气. 空气是混合物,它的成分是很复杂的.空气的恒定成分是氮气、氧气以及稀有气体,这些成分所以几乎不变,主要是自然界各种变化相互补偿的结果.空气的可变成分是二氧化碳和水蒸气.空气的不定成分完全因地区而异.例如,在工厂区附近的空气里就会因生产项目的不同,而分别含有氨气、酸蒸气等.另外,空气里还含有极微量的氢、臭氧、氮的氧化物、甲烷等气体.灰尘是空气里或多或少的悬浮杂质.总的来说,空气的成分一般是比较固定的. 空气的分层:空气包裹在地球的外面,厚度达到数千千米.这一层厚厚的空气被称为大气层.大气层分为几个不同的层,这几个气层其实是相互融合在一起的.我们生活在最下面的一层(即对流层)中.在同温层,空气要稀薄的多,这里有一种叫做“臭氧”(氧气的一种)的气体,它可以吸收太阳光中有害的紫外线.同温层的上面是电离层,这里有一层被称为离子的带电微粒.电离层的作用非常重要,它可以将无线电波反射到世界各地.若不考虑水蒸气、二氧化碳和各种碳氢化合物,则地面至100km高度的空气平均组成保持恒定值.在25km高空臭氧的含量有所增加.在更高的高空,空气的组成随高度而变,且明显地同每天的时间及太阳活动有关. “沉重”的空气:空气并非没有重量——一桶空气的重量大约相当于一本书中两页纸的重量.大气层中的空气始终给我们以压力,这种压力被称为大气压,我们人体每平方厘米上大约要承受一千克的重量.因为我们体内也有空气,这种压力体内外相等,所以,大气的压力才不会将我们压垮.生命赖以生存的空气:由于地球有强大的吸引力,使百分之八十的空气集中在离地面平均为十五公里的范围里.这一空气层对人类生活、生产活动影响很大.人们通常所说的大气污染指的是这一范围内的空气污染.工业的发展,向空气排放了有害物质,污染了空气,使空气里增加了有害成分.当空气里的有害物质达到一定浓度后,就会严重地损害人类的健康和农作物的生长,破坏了某些物质,又会使人的能见度降低,影响交通安全等等.因此,必须大力防止空气的污染. 排放到空气里的有害物质,可以分为以下几类:粉尘类(如炭粒等),金属尘类(如铁、铝等),湿雾类(如油雾、酸雾等),有害气体类(如一氧化碳、硫化氢、氮的氧化物等).从世界范围来看,排放量较多、危害较大的有害气体是二氧化硫和一氧化碳.二氧化硫是煤、石油在燃烧中产生的.一氧化碳主要是汽车开动时排出的.从全球估计,一氧化碳的排出量超过二氧化硫的排。
2.关于空气的小知识
构成地球周围大气的气体。无色,无味,主要成分是氮气和氧气,还有极少量的氡、氦、氖、氩、氪、氙等惰性气体和水蒸气、二氧化碳和尘埃等。
在0摄氏度及一个标准大气压下(1.013*10^5 Pa)空气密度为1.293g/L
常温下的空气是无色无味的气体,液态空气则是一种易流动的浅黄色液体。一般当空气被液化时二氧化碳已经清除掉,因而液态空气的组成是20.95%氧,78.12%氮和0.93%氩,其它组分含量甚微,可以略而不计。 作为混合气体,在定压下冷凝时温度连续降低,如在标准大气压(101.3KPa)下,空气于81.7K(露点)开始冷凝,温度降低到78.9K(泡点)时全部转变为饱和液体。这是由于高沸点组分(氧、氩)开始冷凝较多,而低沸点组分(氧)到过程终了才较多地冷凝。
在远古时代,空气曾被人们认为是简单的物质,在1669年梅猷曾根据蜡烛燃烧的实验,推断空气的组成是复杂的。德国史达尔约在1700年提出了一个普遍的化学理论,就是“燃素学说”。他认为有一种看不见的所谓的燃素,存在于可燃物质内。例如蜡烛燃烧,燃烧时燃素逸去,蜡烛缩小下塌而化为灰烬,他认为,燃烧失去燃素现象,即:蜡烛-燃素=灰烬。然而燃素学说终究不能解释自然界变化中的一些现象,它存在着严重的矛盾。第一是没有人见过“燃素”的存在;第二金属燃烧后质量增加,那么“燃素”就必然有负的质量,这是不可思议的。1774年法国的化学家拉瓦锡提出燃烧的氧化学说,才否定燃素学说。拉瓦锡在进行铅、汞等金属的燃烧实验过程中,发现有一部分金属变为有色的粉末,空气在钟罩内体积减小了原体积的1/5,剩余的空气不能支持燃烧,动物在其中会窒息。他把剩下的4/5气体叫做氮气(原文意思是不支持生命),在他证明了普利斯特里和舍勒从氧化汞分解制备出来的气体是氧气以后,空气的组成才确定为氮和氧.
空气的成分以氮气、氧气为主,是长期以来自然界里各种变化所造成的。在原始的绿色植物出现以前,原始大气是以一氧化碳、二氧化碳、甲烷和氨为主的。在绿色植物出现以后,植物在光合作用中放出的游离氧,使原始大气里的一氧化碳氧化成为二氧化碳,甲烷氧化成为水蒸气和二氧化碳,氨氧化成为水蒸气和氮气。以后,由于植物的光合作用持续地进行,空气里的二氧化碳在植物发生光合作用的过程中被吸收了大部分,并使空气里的氧气越来越多,终于形成了以氮气和氧气为主的现代空气。
空气是混合物,它的成分是很复杂的。空气的恒定成分是氮气、氧气以及稀有气体,这些成分所以几乎不变,主要是自然界各种变化相互补偿的结果。空气的可变成分是二氧化碳和水蒸气。空气的不定成分完全因地区而异。例如,在工厂区附近的空气里就会因生产项目的不同,而分别含有氨气、酸蒸气等。另外,空气里还含有极微量的氢、臭氧、氮的氧化物、甲烷等气体。灰尘是空气里或多或少的悬浮杂质。总的来说,空气的成分一般是比较固定的。
3.氧气的有关知识
氧
oxygen
一种化 学元素 。化学 符号 O ,原子 序数 8 ,原子量15.9994,属周期系ⅥA族。
氧的发现 1774年英国J.普里斯特利用一个大凸透镜将太阳光聚焦后加热氧化汞,制得纯氧,并发现它助燃和帮助呼吸,称之为“脱燃素空气”。瑞典C.W.舍勒用加热氧化汞和其他含氧酸盐制得氧气虽然比普里斯特利还要早一年,但他的论文《关于空气与火的化学论文》直到1777年才发表 ,但他们二人确属各自独立制得氧。1774年,普里斯特利访问法国,把制氧方法告诉A.-L.拉瓦锡 ,后者于1775年重复这个实验,把空气中能够帮助呼吸和助燃的气体称为oxygene,这个字来源于希腊文oxygenēs,含义是“酸的形成者”。因此,后世把这三位学者都确认为氧气的发现者。
氧的存在 氧有三种稳定同位素,即氧16、氧17和氧18,其中氧 16 含量占 99.759 % 。氧在地壳中的含量为 48.6%,居首位,氧在地球上分布极广,大气中的氧占23%,海洋和江河湖泊中到处都是氧的化合物水,氧在水中占88.8%。地球上还存在着许多含氧酸盐,如土壤中所含的铝硅酸盐,还有硅酸盐、氧化物、碳酸盐的矿物。大气中的氧不断地用于动物的新陈代谢,人体中氧占65%,植物的光合作用能把二氧化碳转变为氧气,使氧得以不断地循环。虽然地球上到处是氧,但氧主要是从空气中提取的,有取之不尽的资源。
物理化学性质 氧 是 无 色 、无 臭 、无 味 的 气 体 ,熔点-218.4℃ ,沸点-182.962℃ ,气体密度1.429克/厘米3 ,液态氧是淡蓝色的 。氧是化学性质活泼的元素 ,除了惰性气体,卤素中的氯、溴、碘以及一些不活泼的金属(如金 、铂 )之外 ,绝大多 数非 金属和金 属 都能直接与 氧化合,但氧可以通过间接的方法与惰性气体氙生成氧化物:
XeF6 + 3H2OXeO3 + 6HF
同样,氯的氧化物也可以通过间接的方法制得:
2Cl2+2HgOHgO·HgCl2+Cl2O
在常温下,氧还可以将其他化合物氧化:
2NO+O22NO2
氧可以将葡萄糖氧化,这一作用是构成生物体呼吸作用的主要反应:
C6H12O6+6O26CO2+6H2O
氧的氧化态为 -2 、- 1、+ 2 。 氧的氧化性仅次于氟 ,因此,氧和氟发生反应时,表现为+2价,形成氟化氧(F2O)。氧与金属元素形成的二元化合物有氧化物、过氧化物、超氧化物。氧分子可以失去一个电子,生成二氧基正离子(),形成O2PtF6等化合物。
氧气的实验室制法有:①氯酸钾的热分解:
②电解水:
③氧化物热分解:
④以二氧化锰做催化剂,使过氧化氢分解:
在宇宙飞船中 ,可利用宇航员 呼出的二氧化碳气体与超氧化钾作用,产生氧气,供宇航员呼吸用。
生产和应用 大规模生产氧气的方法是分馏液态空气 ,首先将空气压缩,待其膨氧胀后又冷冻为液态空气,由于稀有气体和氮气的沸点都比氧气低,经过分馏,剩下的便是液氧,可贮存在高压钢瓶中。所有的氧化反应和燃烧过程都需要氧,例如炼钢时除硫、磷等杂质,氧和乙炔混合气燃烧时温度高达3500℃,用于钢铁的焊接和切割。玻璃制造、水泥生产、矿物焙烧、烃类加工都需要氧。液氧还用作火箭燃料,它比其他燃料更便宜。在低氧或缺氧的环境中工作的人,如潜水员、宇航员,氧更是维持生命所不可缺少的。但氧的活性状态如 、OH以及H2O2等对生物的组织有严重的损坏作用,紫外线对皮肤和眼的损害多与此种作用有关。
4.急求常见气体的知识
现将中学化学里常见的气体性质归纳如下:
1、有色的气体:F2(淡黄绿色),Cl2(黄绿色),NO2(棕色),溴蒸气(红棕色)。其余均为无色气体。
2、有刺激性的气体:HF,HCl,HBr,HI,NH3,SO2,NO2,F2,Cl2,溴蒸气。有臭鸡蛋气味的气体:H2S
3、易溶于水的气体:HF,HCl,HBr,HI,NH3,SO2和NO2。能溶于水的气体:CO2,Cl2,H2S和溴蒸气。
4、易液化的气体:NH3,SO2,Cl2
5、有毒的气体:F2,HF,Cl2,H2S,SO2,CO,NO,NO2和溴蒸气。
6、在空气中易形成白雾的气体:HF,HCl,HBr,HI
7、常温下由于发生化学反应而不能共存的气体:H2S和SO2,H2S和Cl2,HI和Cl2,NH3和HCl,NO和O2,F2和H2
8、其水溶液呈酸性且能使紫色石蕊试液变红色的气体:HF,HCl,HBr,HI,H2S,SO2,CO2,NO2和溴蒸气。可使紫色石蕊试液先变红后褪色的气体:Cl2。可使紫色石蕊试纸变蓝且水溶液呈弱碱性的气体:NH3
9、有漂白作用的气体:Cl2(有水时)和SO2。
10、能使澄清石灰水变浑浊的气体:CO2,SO2,HF。
11、能使无水CuSO4变蓝的气体:水蒸气。
12、在空气中可燃的气体:H2,CH4,C2H2,C2H4,CO,H2S。在空气中点燃后火焰呈淡蓝色的气体:H2S,CH4,CO,H2。
13、具有氧化性的气体:F2,Cl2,溴蒸气,NO2,O2。具有还原性的气体:H2S,H2,CO,NH3,HI,HBr,HCl,NO。SO2和N2通常既可显示氧化性又可显示还原性。
14、与水可发生反应的气体:Cl2,F2,NO2,溴蒸气,CO2,SO2,NH3。其中Cl2,F2,NO2,溴蒸气和水的反应属于氧化还原反应。
15、在空气中易被氧化变色的气体:NO。
16、能使湿润的KI淀粉试纸变蓝的气体:Cl2,NO2,溴蒸气。
17、遇AgNO3溶液可产生沉淀的气体:H2S,Cl2,溴蒸气,HCl,HBr,HI,NH3。其中NH3通入AgNO3溶液产生的沉淀当NH3过量时会溶解。
18、能使溴水和酸性KmnO4溶液褪色的气体:H2S,SO2,C2H2,C2H4。
19、由于化学性质稳定,通常可作为保护气的气体:N2和Ar。
20、制得的气体通常为混合气的是:NO2和N2O4。
氯气的制取实验注意事项
二氧化锰盐酸逢, 隔网热瓶氯气生。 盐水硫酸除杂质, 吸收通入火碱中。
解释:
1、二氧化锰盐酸逢,隔网热瓶氯气生。这句的意思是说在实验室中是用二氧化锰与浓盐酸在烧瓶中隔石棉网的方法来制取氯气[联想:"隔网加热杯和瓶"]。
2、盐水硫酸除杂质:"盐水"指饱和食盐水,"杂质"指混在氯气中的氯化氢和水蒸气。这句的意思是说使气体依次通过饱和食盐水和浓硫酸分别除掉混在氯气中的氯化氢和水蒸气[联想:有时也用水除氯化氢,但水却溶解了一部分氯气,不如用饱和食盐水好。因为氯气在饱和食盐水中的溶解度很小]。
3、吸收通入火碱中:的意思是说多余的氯气必须通入火碱溶液中吸收掉(因为氯气有毒)。
5.氧气是一种与人类生活密切相关的气体,请你运用所学知识回答下列与
(1)因为氧气密度大于空气密度,根据质量═体积*密度可知,氧气在空气中的质量分数大于21%.(2)总体来说,氧气是一种化学性质比较活泼的气体,在化学反应中提供氧,具有氧化性,是一种常用的氧化剂.氧气能与某些单质反应,例如:碳充分燃烧生成了二氧化碳,化学方程式为:C+O2 点燃 . CO2,还能与某些氧化物反应,例如:一氧化碳燃烧生成了二氧化碳,化学方程式为:2CO+O2 点燃 . 2CO2.(3)氧气的用途可概括为供给呼吸和支持燃烧.故答为:(1)大于;(2)氧化,C+O2 点燃 . CO2,2CO+O2点 点燃 . 2CO2;(3)支持燃烧.。
6.向同学们介绍你了解的关于组成空气的各种气体的有关知识
空气中各种成分的比值保持相对稳定,其中氮气的体积分数为78%,氧气约占空气的21%,稀有气体占0.94%,二氧化碳占0.03%,其他气体和杂质占0.03%。
法国化学家拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分。
这个著名实验是:把少量的汞放在一个密闭的容器里连续加热12天,结果发现有一部分银白色的液态汞变成了红色粉末,同时容器里空气的体积减少了约1/5;他研究了剩余的那部分气体,发现它既不能供动物呼吸,也不支持燃烧,这正是氮气;他把汞表面生成的红色粉末收集起来,放在另一个容器里加热,除了得到汞以外,还得到了氧气,而且氧气的体积恰好等于密闭容器里减少的气体体积;他把得到的氧气加到前一个容器中剩下的约4/5体积的气体里,结果得到的气体与空气的性质完全一样。
拉瓦锡实验结论:空气由氧气和氮气组成,其中氧气约占空气总体积的1/5。