Show
Để có được một lượng oxi nhất định thì trước tiên cũng ta phải xem nguồn tạo ra oxi là gì ? Như chúng ta đã biết, Oxi có rất nhiều trong không khí do vậy chúng ta có thể dựa vào tính chất vật lý của oxi để tách oxi từ không khí nhưng đó là khi chúng ta cần một lượng lớn oxi để phục vụ nhu cầu sản xuất hoặc kinh doanh. Vậy chỉ cần một lượng ít khí oxi thôi thì có cách nào không ? Ngoài cách tách oxi từ không khí với lượng lớn thì chúng ta có thể điều chế oxi trong phòng thí nghiệm khi cần một lượng nhỏ cho thí nghiệm mà thôi. Để điều chế oxi trong phòng thí nghiệm, cách đơn giản nhất đó chính là sử dụng những hợp chất giàu oxi. Vậy cách thực hiện như thế nào và trong chương trình hóa học lớp 8 các em cần nhớ những cách điều chế oxi nào ? a. Cho một lượng nhỏ Kali Pemanganat có công thức hóa học là KMnO4 có tên gọi khác là thuốc tím vào óng nghiệm rồi dùng kẹp gỗ cặp ống nghiệm rồi đưa lên ngọn lửa đèn cồn đun nóng. Sau đó, chúng ta lấy một que đóm cháy dở* còn tàn đỏ vào miệng ống nghiệm. Hiện tượng quan sát được: Que đóm búng cháy trở lại. Giải thích hiện tượng: Que đóm có thể bùng cháy trở lại do tàn đóm đỏ tiếp xúc với môi trường nhiều oxi làm cho quá trình cháy diễn ra mạnh mẽ hơn dẫn tới que đóm bùng cháy trở lại. Phương trình phản ứng điều chế oxi từ KMnO4 như sau: KMnO4 ↦ K2MnO4 + MnO2 + O2 Khí oxi thoát ra ở phương trình trên chính là thủ phạm làm que đóm bùng cháy trở lại. *Cháy dở: Tức là đang cháy thì bị tắt và trên đầu ngọn đóm vẫn còn tàn đỏ. b. Đun nóng KClO3 (Kali Clorat) là một chất rắn, màu trắng trong ống nghiệm cũng có khí oxi thoát ra theo phương trình phản ứng hóa học sau: KClO3 ↦ KCl + O2Nếu ta trộn thêm một MnO2 thì phản ứng trên xảy ra sẽ nhanh hơn, chúng ta thu được khí oxi nhanh hơn. Phương pháp thu khí oxi khi điều chế khí oxi trong phòng thí nghiệm hiện tại đang có 2 cách:Cách 1: Thu khí oxi bằng phương pháp đẩy không khí.Như chúng ta quan sát ở hình bên phải, đấy chính là cách thu khí oxi bằng cách đẩy không khí. Cách thực hiện: Chuẩn bị đường ống dẫn khí oxi sao cho đầu thát khí oxi ra gần đáy bình cần thu nhất. Ngoài ra, chúng ta lý giải việc làm trên do oxi nặng hơn không khí do vậy khi khí oxi được tạo ra và đi vào bình thì sẽ đẩy những thành phần khí khác có trong không khí ra khỏi bình.Phương pháp này thu được oxi có độ tinh khiết cao nhưng có thể sẽ không tinh khiết bằng phương pháp đẩy nước. Cách 2: Thu khí oxi bằng phương pháp đẩy nước tinh khiết.Chúng ta hãy quan sát tiếp hình bên trên nhưng phương pháp đẩy nước đang là hình ở phía bên tay trái của các bạn. Để thực hiện phương pháp đẩy nước, chúng ta cần có một khay nước, một ống nghiệm, một đường dẫn ống hình chữ L . . . và một số thiết bị khác như: Nút ống nghiệm, giá đỡ . . .Cách thực hiện: Đầu tiên, chúng ta cho đầy nước vào ống nghiệm sau đó đưa đầu thoát khí oxi ra vào trong miệng ống nghiệm cần thu. Phương pháp này hơi khó hơn một chút nhưng khí thực hiện được thì oxi thu được có độ tinh khiết rất cao. II - Sản xuất khí oxi trong công nghiệp1. Sản xuất khí oxi từ không khíPhương pháp điều chế khí oxi từ không khí đơn giản nhất dựa trên tính chất vật lý của oxi hóa lỏng ở -183*C. Nói là đơn giản nhưng để thực hiện được quá trình hóa lỏng không khí thì không đơn giản một chút nào nhé các em. Nếu bạn nào có tìm hiểu chi tiết về vấn đề trên hãy liên hệ với chúng tôi để bổ sung thêm vào bài viết này nhé.Trước hết, người ra sẽ hóa lỏng không khí tới -195*C ở nhiệt độ rất thấp và áp suất cao này thì chúng ta sẽ thu được hỗn hợp nhiều khí khác nhau trong đó chủ yếu là khí Nitơ và khí Oxi. Sau đó lại là quá trình làm bay hơi khí nitơ bằng cách nâng nhiệt độ từ -196*C lên -183*C và sau đó chúng ta sẽ thu được khí Oxi ở dạng lỏng. 2. Sản xuất oxi từ nước(H2O):Trong nước, cứ 1 phân tử nước sẽ có 1 nguyên tử oxi do đó để điều chế được oxi từ nước thì chúng ta cần 2 phân tử nước sẽ điều chế được một phân tử oxi. Bằng cách điện phân nước trong các bình điện phân sẽ thu được hai chất khí riêng biệt là oxi và hiđrô. Phương trình điện phân nước cơ bản: H2O ↦ H2 + O2Khí oxi được tạo thành người ta thường hóa lỏng và nén dưới áp suất cực cao trong các bình thép. III - Ứng dụng của OxiOxi lâu nay được con người sử dụng để duy trì sự sống thông qua quá trình trao đổi khí ở phổi. Oxi cũng được cung cấp bổ sung trong lĩnh vực y tế cho người bệnh hoặc những nhà leo nũi, người đi trên máy bay . . .Oxi được sử dụng làm chất oxi hóa trong công nghiệp như: Công nghiệp hàn, công nghiệp luyện kim sắt thep và sản xuất rượu trong công nghiệp như Mêtanon . . .Trong thế kỷ 19, ôxy thường được trộn với nitơ ôxít để làm các chất giảm đau. VI - Bài tập điều chế oxiKhí oxi được sử dụng nhiều nhất trong lĩnh vực: A. Y tế.B. Luyện thép. C. Công nghiệp hoá chất. D. Khí oxi được sử dụng nhiều nhất trong lĩnh vực y tế. Lời giải: - Phương pháp giải: Dựa vào ứng dụng của oxi trong bài 29 oxi – ozon sgk hóa 10 – trang 125 - Giải chi tiết:Ứng dụng của oxi + y tế: 10% + luyện thép: 55% + công nghiệp hóa chất: 25% + hàn cắt kim loại: 5% + thuốc nổ nhiên liệu tên lửa: 5%Oxi được sử dụng nhiều nhất trong lĩnh vực luyện thép.
Những tin mới hơn Những tin cũ hơn Người ta thu khí oxi bằng cách đẩy nước nhờ dựa vào tính chất: Người ta thu khí oxi bằng cách đẩy không khí nhờ dựa vào tính chất: Chọn định nghĩa phản ứng phân hủy đầy đủ nhất: Nguyên liệu để sản xuất O2 trong công nghiệp là phương án nào sau đây: Tính số mol KMnO4 cần để điều chế được 3,2 gam oxi Khí oxi là một chất khí quan trong trong đời sống và công nghiệp. Chúng ta cũng đã tìm hiểu về những tính chất vật lý và tính chất hóa học của oxi .Oxi có rất nhiều trong không khí. Vậy có thể tách oxi từ không khí hay không. Trong công nghiệp và trong phòng thí nghiệm, người ta điều chế khí oxi như thế nào? Chúng ta cùng tìm hiểu trong bài viết hôm nay các bạn nhé! Điều chế khí Oxi trong PTN và trong công nghiệp1. Điều chế khí oxi trong phòng thí nghiệm– Trong phòng thí nghiệm, người ta điều chế khí oxi bằng cách đun nóng những hợp chất giàu oxi và dễ phân hủy ở nhiệt độ cao. Chẳng hạn như: 2KMnO4 (t°) → K2MnO4 + MnO2 + O2 2KClO3 (t°) → 2KCl + 3O2 Phương pháp điều chế khí oxi trong phòng thí nghiệm 2. Sản xuất khí oxi trong công nghiệpTrong công nghiệp, nguyên liệu để sản xuất oxi chủ yếu là không khí và nước. Khí oxi dùng trong công nghiệp thường được hóa lỏng, nén dưới áp suất cao và được đựng trong các bình bằng thép. Sản xuất khí oxi trong công nghiệp Sản xuất oxi từ không khí: đầu tiên, hóa lỏng không khí ở nhiệt độ thấp và áp xuất cao. Sau đó, cho không khí lỏng bay hơi. Trước hết, thu được khí N2 ở -196 °C, sau đó là O2 ở -183 °C. Sản xuất oxi từ nước: điện phân nước trong các bình điện phân, sẽ thu được 2 chất khí riêng biệt là O2 và H2. 3. Phản ứng phân hủy là gì?Định nghĩa: Phản ứng phân hủy là phản ứng hóa học trong đó từ một chất ban đầu tạo ra hai hay nhiều chất mới. Ví dụ: CaCO3 → CaO + CO2 2KClO3 → 2KCl + 3O2 Cu(OH)2 → CuO + H2O Bài tập điều chế Oxi trong PTN và công nghiệpCâu 1. Những chất nào dùng để điều chế khí oxi trong phòng thí nghiệm: Fe3O4, KClO3, KMnO4, CaCO3, không khí, H2O Đáp án: KClO3 và KMnO4 Câu 2. Nêu sự khác biệt về điều chế khí oxi trong PTN và trong công nghiệp (về nguyên liệu, sản lượng và giá thành)? Đáp án:
Câu 3. Nêu sự khác nhau giữa phản ứng phân hủy và phản ứng hóa hợp. Lấy 2 ví dụ để minh họa. Trả lời: Sự khác nhau giữa phản ứng phân hủy và phản ứng hóa hợp là:
Ví dụ:
Câu 4. Tính số mol và số gam kaliclorat (KClO3) cần thiết để điều chế: a) 48 g khí oxi b) 44,8 lít khí oxi (đktc) Trả lời: Ta có PTHH của phản ứng: 2KClO3 → 2KCl + 3O2 a) Ta có: nO2 = mO2/MO2 = 48 / 32 = 1,5 mol Theo phương trình hóa học:
⇒ Khối lượng KClO3 cần dùng là: mKClO3 = nKClO3 x MKClO3 = 1 x 122,5 = 122,5 (g) b) Ta có: nO2 = V/22,4 = 44,8 / 22,4 = 2 mol Theo phương trình hóa học:
⇒ Khối lượng KClO3 cần dùng là: mKClO3 = nKClO3 x MKClO3 = (4/3) x 122,5 = 163,33 (g) Câu 5. Nung đá vôi (có thành phần chính là CaCO3) thu được vôi sống CaO và khí cacbonic CO2. a) Viết PTHH của phản ứng b) Phản ứng nung đá vôi thuộc loại PUHH nào? Vì sao? Trả lời: a) PTHH của phản ứng nung đá vôi: CaCO3 → CaO + CO2 b) Phản ứng nung đá vôi thuộc loại phản ứng phân hủy vì từ một chất ban đầu tạo ra hai hay nhiều chất. Câu 6. Trong PTN, người ta điều chế khí oxi sắt từ (Fe3O4) bằng cách dùng oxi oxi hóa sắt ở nhiệt độ cao. a) Tính số gam Fe và số gam khí O2 cần dùng để điều chế 2,32 gam oxit sắt từ. b) Tính số gam KmnO4 cần dùng để có được lượng oxi đủ dùng cho phản ứng trên. Trả lời: a) Ta có PTHH của phản ứng điều chế Fe3O4: 3Fe + 2O2 → Fe3O4 – Số mol Fe3O4: nO2 = mFe3O4/MFe3O4 = 2,32 / 232 = 0,01 mol Theo phương trình hóa học:
⇒ Số gam Fe và số gam khí O2 cần dùng là: mFe = nFe x MFe = 0,03 x 56 = 1,68 (g) mO2 = nO2 x MO2 = 0,02 x 32 = 0,64 (g) b) Ta có PTHH của phản ứng điều chế O2 từ KMnO4: 2KMnO4 → K2MnO4 + MnO2 + O2 Theo phương trình hóa học:
⇒ Số gam KMnO4 cần dùng là: mKMnO4 = nKMnO4 x MKMnO4 = 0,04 x 158 = 6,32 (g) |