氧气的实验室制法与工业制法的本质区别是什么一道初三的化学题谢谢了
更新时间：2024-04-27 15:45:56
2人问答
问题描述：
氧气的实验室制法与工业制法的本质区别是什么
一道初三的化学题谢谢了
谭光明回答：
实验室制备氧气是采用的化学方法
工业制备氧气采用分离液态空气法，是物理方法
万鲁河回答：
氧气的实验室制法与工业制法为何不同？
因为氧气大量用于工业、医疗、科研、航天航海等各方面，所以需要工业上大量生产氧气。氧气的工业制法要符合大量产出氧气时具有经济效益的要求，从长期生产过程来考虑，要求其生产流程先进，生产过程连续，使用原料廉价，不产生废物质污染环境等等工业生产因素，所以工业制氧气选择分离液态空气。这个过程中所需达到的压力约为3×104kPa,温度约为－150℃以下,可见设备与生产工艺要求是极高的，设备的投资是很高的。但原料是取之不尽、用之不完的空气。且在分离出氧气的同时，还可将空气中的氮气、各种稀有气体等一一分离出来，同时作为产品满足对这几种气体的应用需求。
而实验室制备氧气，就不可能应用这类条件要求极高的方法，所以一般都选用特定的化学反应来生成，其对于所选的反应也有多方面的要求：一是该化学反应能产生氧气，但所需的反应条件容易达到；二是该反应所需装置均是常用仪器可连接而成的；三是该反应生成的气体只有氧气，很容易从其他的生成物中分离出来而不带有杂质；四是该反应易于操作且实验速率容易控制等等。所以实验室制氧气，所需原料（药品）价格一定比这种气体的工业制法昂贵，但获得这种气体的方法与反应条件一定比工业制法容易与简单。
实验室制备与收集氧气的有关知识一般包括：反应原理、制备装置和收集装置等。
实验室可以用什么方法制备氧气？
从制备氧气的原理（一般就是指利用哪个化学反应得到所需的气体）来说，我们的课本中学习了用氯酸钾或高锰酸钾的分解反应得到氧气。这两个化学反应分别产生氧气的化学方程式是：
2KClO3MnO2=△K2MnO4+MnO2+O2↑
这两个反应都是固体药品（一种或加入催化剂）加热就能得到气体，所以反应都能在配有单孔橡皮塞的试管中进行，制备装置均可采用（如果药品是高锰酸钾，为防止其粉末进入导气管，在试管口内还要放一团棉花）：在其他的化学教材中还经常介绍另一种用于实验室制氧气的反应：所用药品是一种叫“过氧化氢（H2O2）”物质的水溶液（俗称“双氧水”），因为过氧化氢在二氧化锰做催化剂时很容易分解出氧气，这个反应的化学方程式是：
2H2O2MnO2=2H2O+O2↑
这个反应是液体（双氧水）与固体二氧化锰接触后迅速产生氧气，不需加热，所以制备装置也要改变为（在锥形瓶中放二氧化锰固体，从长颈漏斗加入双氧水）：
从以上不难总结出，实验室是依据反应物的状态、反应发生的条件来选择制备气体的装置的。在初中阶段，我们只学习这两种制备气体的装置，这就是固体加热制气体，还有就是用固体与液体接触制气体。
实验室可以用什么方法收集气体？
实验室制出的气体要收集在集气瓶（或试管）中，初中我们要学到的方法有三种：凡是不溶于（或不易溶于）水且不与水反应的气体，可以用排水法收集。凡是密度大于空气，且不与空气中的任何成分发生反应的气体，可以用向上排空气法收集。凡是密度小于空气，且不与空气中的任何成分反应的气体，可以用向下排气法收集。根据以上原则，氧气可以用向上排空气法或排水法收集。
收集在集气瓶中的氧气，盖好玻璃片正放在桌面上，这当然是因为氧气的密度略大于空气的原故。如果收集到像氢气那种密度小于空气的气体，则盖好玻璃片的集气瓶应倒放在桌面上。
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