⑴ 工业制取氧气时应将温度控制在什么范围
工业制氧是利用空气分离或水分解的方法大量制取氧气,原料来源广泛,是利用了物质的物理性质和化学性质,可以降低成本。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。
工业制取氧气时应将温度控制在(-196℃,-183℃)之间就可以。
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。
工业制氧与实验室制氧区别:
实验室制取的氧气是少量的,属于化学变化;而工业上是利用空气分离的方法大量制取氧气,原料来源广泛,使得成本降低,是利用了物质的基本性质(物理性质)。
工业制氧是将空气降温至液化,然后慢慢升温,利用各种气体的沸点不同,除去其他气体,从而制得较纯的氧气。
实验室一般有5种制法。(成本较高)
1.加热高锰酸钾;
2.氯酸钾与二氧化锰共热;
3.双氧水加入二氧化锰;
4.过氧化钠通入二氧化碳;
5.过氧化钠加入水。
⑵ 氧气的实验室制法与工业制法的本质区别是什么
氧气的实验室制法与工业制法的本质区别
工业上液化空气法制氧气,主要是将空气液化,利用液氮和液氧的沸点不同,通过控制液化空气的温度,使氧气和氮气在不同温度下释放出来,是物理变化;实验室制氧主要是利用含氧化合物的分解,来制取氧气,是化学变化。
工业制氧的方法:
1、空气冷冻分离法
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、乙炔、碳氢化合物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,每小时可以产出数干、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。
2、分子筛制氧法(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。
⑶ 氢氧化钠的制取
氢氧化钠是一种重要的化学物质,广泛应用于各种工业和实验室中。它的制取方法主要有两种:实验室制法和工业制法。
1、实验室制法
实验室制取氢氧化钠的常用方法是通过碳酸钠与氢氧化钙反应制得。其反应方程式为:
Na2CO3 + Ca(OH)2 → 2NaOH + CaCO3↓
这个反应在实验室中通常通过两种方式完成:一是将碳酸钠和氢氧化钙粉末混合均匀,然后加入适量的水,搅拌均匀,静置一段时间,使反应完全,最后过滤得到氢氧化钠溶液。
3、工业制法
工业制取氢氧化钠的方法主要有苛化法和电解法两种。
4、苛化法是工业上制取氢氧化钠的主要方法之一,其主要原料是纯碱和天然碱。苛化法的基本原理是将纯碱或天然碱与石灰石混合,加热反应,生成氢氧化钠和二氧化碳,然后通过结晶、脱水等步骤得到氢氧化钠。 苛化法的优点是生产过程中产生的二氧化碳可以回收利用,而且氢氧化钠的纯度较高,质量稳定。但是苛化法需要消耗大量的能源,且对环境有一定的影响。
5、电解法 电解法是将氯化钠溶液电解得到氢氧化钠的方法。电解法的基本原理是将氯化钠溶液通电,生成氢气和氯气,然后通过水蒸气反应生成氢氧化钠。 电解法的优点是生产过程中产生的副产品较少,对环境影响较小。但是电解法需要消耗大量的电能,且氢氧化钠的纯度较低,需要通过精制处理得到。
制备氢氧化钠的注意事项
注意事项 在制取氢氧化钠的过程中,需要注意以下几点:在实验室制取氢氧化钠时,需要注意安全,避免化学品溅出或泄露,确保操作人员的安全。在工业制取氢氧化钠时,需要注意环保,减少对环境的影响,防止废水、废气、废渣的排放。
在制取氢氧化钠的过程中,需要注意纯度,保证氢氧化钠的质量,避免对下游产品产生影响。 总的来说,氢氧化钠的制取是一个复杂的过程,需要考虑多种因素,包括反应原理、原料来源、生产成本、环境影响等。只有充分理解和掌握这些因素,才能在制取氢氧化色的过程中,取得最好的效果。
⑷ 实验室制取氧气属于( )变化;而工业上制取氧气则属于( )变化
实验室制取的氧气是少量的,属于化学变化;而工业上是利用空气分离的方法大量制取氧气,原料来源广泛,使得成本降低,是利用了物质的基本性质(物理性质),属物理变化。
实验室制氧气
2H2O2 =二氧化锰= 2H2O+O2↑
2KMnO4=加热=K2MnO4 + MnO2 + O2↑
2KClO3=二氧化锰催化并加热=2KCl+3O2↑
工业制氧气
利用这种膜进行多级分离或利用沸点不同分离空气中氧气。
⑸ 为什么实验制氧气是化学变化,而工业制氧气是物理变化
实验室制氧气,一般是使用置换,就是说通过电解水或者用活泼金属进行置换,发生了化学反应,所以实验室制氧气是化学变化,实验室中常用过氧化氢或高锰酸钾分解制取氧气的方法,具有反应快、操作简便、便于收集等特点,但成本高,无法大量生产,只能用于实验室中。工业生产则需考虑原料是否易得、价格是否便宜、成本是否低廉、能否大量生产以及对环境的影响等
而工业制氧气就不一样了。。将空气降温至液化,然后慢慢升温,利用各种气体的沸点不同,除去其他气体,从而制得较纯的氧气。。。这样制造出来的氧气经济性好,成本低,而实验室的制取氧气成本高。
实验室一般有5种制法。(成本较高)
1.加热高锰酸钾.
2.氯酸钾与二氧化锰共热.
3.双氧水加入二氧化锰.
4.过氧化钠通入二氧化碳.
5.过氧化钠加入水
希望能帮到你