实验室制取氧气的原理

职业教育网 2025-11-29 04:06:24

实验室制取氧气的原理

实验室制取氧气主要有加热氯酸钾、加热高锰酸钾，双氧水制氧气这三种方法。加热氯酸钾的反应方程式为2KClO3Mno2加热2KCl+3O2↑，表明氯酸钾能够在加热条件下以二氧化锰为催化剂，生成氯化钾和氧气。

原理及反应方程式

加热高锰酸钾的反应方程式为2KMnO4=?K2MnO4+MnO2+O2↑，高能酸钾能够加热分解，生成锰酸钾，二氧化锰和氧气。

双氧水制氧气的反应方程式为2H2O2→Mno22H2O+O2↑，即双氧水在二氧化锰的催化下能后分解成氧气和水。

工业制氧气的方法

工业制氧气的方法有四种，分别是分离液态空气法、膜分离技术、分子筛制氧法（吸附法）和电解制氧法。其中分离液态空气法是在低温条件下加压，使空气转变为液态，然后蒸发。空气中约含21%的氧气，这是制取氧气的廉价、易得的原料。

因为任何液态物质都有一定的沸点，人们正是利用了物质的这一性质，在低温条件下加压，使空气转变为液态，然后蒸发。由于氮的沸点是-196℃，比液态氧（-183℃）低，因此氮气首先从液态空气中蒸发出来，剩下的主要就是液态氧了。为了便于贮存、运输和使用，通常把氧气加压到15000kPa，并贮存在漆成蓝色的钢瓶中。

近年来，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，可以得到含90%以上氧气的富氧空气。

富氧膜的研究在医疗、发酵工业、化学工业、富氧燃烧等方面得到重要应用。

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