Trong phòng thí nghiệm khí oxi được điều chế bằng cách đun nóng hợp chất nào sau đây

14:17:1616/05/2019

Bài viết dưới đây sẽ cho các em biết phương pháp để điều chế, sản xuất Oxi trong phòng thí nghiệm và trong công nghiệp, đồng thời các em biết thêm 1 loại phản ứng mới, đó là phản ứng phân huỷ.

I. Điều chế và sản xuất Oxi (O2) 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 như KMnO4 và KClO3.

Điều chế Oxi trong phòng thí nghiệm

- Điều chế Oxi từ nguyên liệu là kali pemanganat KMnO4

 2KMnO4 

- Điều chế Oxi bằng từ nguyên liệu là kali clorat KClO3

 2KClO3 

* Cách 2 cách thu khí Oxi:

 + Bằng cách đẩy không khí.

 + Bằng cách đẩy nước.

II. Điều chế và sản xuất Oxi (O2) trong công nghiệp

* Trong công nghiệp để điều chế và sản xuất Oxi người ta sử dụng nguyên liệu là Không khí và nước.

1. Sản xuất khí oxi từ không khí.

- Người ta hoá lỏng không khí ở nhiệt độ thấp và áp suất cao, sau đó cho không khí lòng bay hơi, đầu tiên thu được khí Nito (-1960C) sau đó là khí Oxi (-1830C).

2. Sản xuất khí oxi từ  nước.

- Điện phân nước trong các bình điện phân, thu được 2 chất khí riêng biệt là Oxi và Hidro

 2H2O

- Khí Oxi dùng trong công nghiệp thường được hoá lỏng và được nén dưới áp suất cao trong các bình thép.

III. Phản ứng phân huỷ

- Phản ứng phân huỷ là gì: Phản ứng phân huỷ là phản ứng hoá học trong đó một chất sinh ra hai hay nhiều chất mới;

* Ví dụ: 

 2KMnO4 

 2KClO3 

 2H2O 

 2Fe(OH)3  

IV. Bài tập vận dụng điều chế và sản xuất Oxi

Bài 1 trang 99 SGK hoá 8: Chọn câu trả lời đúng trong các câu sau đây về thành phần của không khí:

A. 21% khí nitơ, 78% oxi, 1% các khí khác (CO2, CO, khí hiếm,…).

B. 21% các khí khác, 78% khí nitơ, 1% khí oxi.

C. 21% khí oxi, 78% khí nitơ, 1% các khí khác.

D. 21% khí oxi, 78% các khí khác, 1% khí nitơ.

* Lời giải bài 1 trang 99 SGK hoá 8:

- Đáp án: C. 21% khí oxi, 78% khí nitơ, 1% các khí khác.

Bài 2 trang 99 SGK hoá 8: Không khí bị ô nhiễm có thể gây ra những tác hại gì? Phải làm gì để bảo vệ không khí trong lành?

* Lời giải bài 2 trang 99 SGK hoá 8: 

- Không khí bị ô nhiễm, không những gây tác hại đến sức khỏe con người và đời sống thực vật mà còn phá hoại dần những công trình xây dựng như cầu cống, nhà cửa, di tích lịch sử,...

• Bảo vệ không khí trong lành ta phải làm:

- Phải xử lí khí thải các nhà máy các lò đốt, các phương tiện giao thông,... để hạn chế mức thấp nhất việc thải ra khí quyển các khí có hại như CO, CO2, bụi, khói,...

- Bảo vệ rừng trồng rừng, trồng cây xanh, là những biện pháp tích cực bảo vệ không khí trong lành.

Bài 3 trang 99 SGK hoá 8: Giải thích vì sao sự cháy trong không khí xảy ra chậm hơn và tạo ra nhiệt độ thấp hơn so với sự cháy trong oxi.

* Lời giải bài 3 trang 99 SGK hoá 8:

- Sự cháy trong không khí xảy ra chậm hơn và tạo ra nhiệt độ thấp hơn so với sự cháy trong oxi. Đó là vì trong không khí, thể tích khí nitơ gấp 4 lần khí oxi, diện tích tiếp xúc của chất cháy với các phân tử oxi ít hơn nhiều lần nên sự cháy diễn ra chậm hơn. Một phần nhiệt tiêu hao để đốt nóng khí nitơ nên nhiệt độ đạt được thấp hơn.

Bài 4 trang 99 SGK hoá 8: Điểm giống nhau và khác nhau giữa sự cháy và sự oxi hóa chậm là gì?

* Lời giải bài 4 trang 99 SGK hoá 8:

- Điểm giống nhau giữa sự cháy và sự oxi hóa chậm: đều là sự oxi hóa có tỏa nhiệt.

- Điểm khác nhau giữa sự cháy và sự oxi hóa chậm: sự oxi hóa chậm không phát sáng còn sự cháy có phát sáng.

Bài 5 trang 99 SGK hoá 8: Những điều kiện cần thiết để cho một vật có thể cháy và tiếp tục cháy là gì?

* Lời giải bài 5 trang 99 SGK hoá 8:

- Điều kiện cần thiết cho một vật có thể cháy được và tiếp tục cháy được: chất phải nóng đến nhiệt độ cháy, phải đủ khí oxi cho sự cháy.

Bài 6 trang 99 SGK hoá 8: Muốn dập tắt ngọn lửa trên người hoặc ngọn lửa do xăng dầu cháy, người ta thường trùm vải dày hoặc phủ cát lên ngọn lửa, mà không dùng nước. Giải thích vì sao?

* Lời giải bài 6 trang 99 SGK hoá 8:

- Không dùng nước là vì xăng dầu không tan trong nước, có thể làm cho đám cháy lan rộng. Thường trùm vải dày hoặc phủ lớp cát lên ngọn lửa để cách li ngọn lửa và không khí - đó là một trong hai điều kiện dập tắt đám cháy.

Bài 7 trang 99 SGK hoá 8: Mỗi giờ 1 người lớn tuổi hít vào trung bình 0,5m3 không khí cơ thể giữ lại 1/3 lượng oxi có trong không khí đó. Như vậy thực tế mỗi người trong một ngày đêm cần trung bình:

a) Một thể tích không khí là bao nhiêu?

b) Một thể tích khí oxi là bao nhiêu?

(Giả sử các thể tích khí được đo ở đktc)

* Lời giải bài 7 trang 99 SGK hoá 8:

- Lượng không khí cần dùng trong 1 ngày (24 giờ) cho mỗi người là: 0,5m3.24 = 12m3.

- Cơ thể giữ lại 1/3 nên lượng không khí giữ lại là: 

- Oxi chiếm 21% thể tích không khí, nên lượng oxi cần dùng trong 1 ngày cho một người trung bình là:

Hy vọng với bài viết về Điều chế, sản xuất Oxi (O2) trong phòng thí nghiệm và trong công nghiệp và bài tập ở trên giúp ích cho các em. Mọi góp ý và thắc mắc các em vui lòng để lại bình luận dưới bài viết để Hay Hoc Hỏi ghi nhận và hỗ trợ, chúc các em học tập tốt.

¤ Xem thêm các bài viết khác tại:

» Mục lục bài viết SGK Hóa 8 Lý thuyết và Bài tập

» Mục lục bài viết SGK Vật lý 8 Lý thuyết và Bài tập

Cách điều chế O2 trong phòng thí nghiệm?

Câu hỏi: Cách điều chế O2 trong phòng thí nghiệm?

Lời giải:

– Nguyên liệu:

Trong phòng thí nghiệm, người ta điều chế khí oxi bằng cách đun nóng những hợp chất giàu oxi như: KClO3 , KMnO4 ,….   và dễ phân hủy ở nhiệt độ cao.

– Phương pháp thu khí oxi:  Đẩy nước và đẩy không khí.

– Phương trình hóa học:

2KMnO4 (t°) → K2MnO4 + MnO2 + O2

2KClO3 (t°) → 2KCl + 3O2

*Lưu ý khi điều chế Oxi trong PTN:

• Nếu điều chế oxi bằng nhiệt phân chất rắn thì lắp ống nghiệm sao cho miệng ống nghiệm hơi chúc xuống để đề phòng hỗn hợp có chất rắn ẩm, khi đun hơi nước không chảy ngược lại làm vỡ ống nghiệm.
• Khi ngừng thu khí, phải tháo rời ống dẫn khí rồi mới tắt đèn cồn tránh hiện tượng nước tràn vào ống nghiệm khi ngừng đun.
• Từ: KMnO4 điều chế oxi tuy ít hơn từ KClO3 nhưng dễ mua không cần dùng chất xúc tác và ít gây nguy hiểm.
• Khi thu khí O2, đề kiểm tra O2 đã đầy bình chưa ta đưa tàn đóm đỏ vào miệng bình thấy bùng cháy chứng tỏ O2 đã đầy bình.
• KClO3 là chất dễ gây nổ nên không nghiền nhiều một lúc và không nghiền lẫn với bất kì chất nào khác. Lọ đựng KClO3 không để hở nút cạnh: P, C, S nút lọ đựng KClO3 không độn giấy vào.

Cùng Top lời giải tìm hiểu chi tiết hơn về O2 và cách điều chế O2 nhé:

Nguyên tố Oxy - Khí Oxy 

Oxy là nguyên tố đứng thứ 8 trong bảng tuần hoàn các nguyên tố. Ôxy phân tử hay khí ôxy, có công thức O2 và do đó là điatomic (có hai nguyên tử). Nó có thể tồn tại dưới dạng chất lỏng ở nhiệt độ cực thấp.

Oxy chiếm khoảng 21% khí trong khí quyển. Thật may mắn, con số này nằm giữa mức 17% cần thiết cho nhiều sinh vật để duy trì sự sống và 25%; tính chất dễ cháy của oxy trở thành mối quan tâm.

Chức năng của Oxy

Ôxy tinh khiết chủ yếu xuất hiện trong y học, sản xuất và hàng không vũ trụ trong thế giới hiện đại. Tầm quan trọng của ôxy còn vượt ra ngoài hệ thống hô hấp của con người và động vật.

Toàn bộ tế bào sống đều liên quan đến oxy, đối với tất cả các tế bào sống của con người cần được cung cấp oxy liên tục nếu không chúng sẽ chết trong vòng vài phút. Tế bào chết trên diện rộng trong cùng một khu vực dẫn đến chết mô hoặc hoại tử.

Ôxy, được Joseph Priestly phát hiện vào năm 1774 , cần thiết cho quá trình đốt cháy, và ôxy do đó được sử dụng trong luyện kim, đòi hỏi nhiệt độ cực cao để tạo ra các phản ứng hóa học cần thiết.

Ứng dụng của Oxy 

Các công dụng cụ thể chính của oxy được tóm tắt tốt nhất bằng cách tách chúng thành ba ứng dụng sau: 

Công dụng sinh lý của oxy - Oxy hỗ trợ quá trình hô hấp:

1. Trong tế bào, oxy cần thiết cho quá trình hô hấp hiếu khí, cho phép lấy năng lượng từ thực phẩm ăn vào. Vì vậy, bổ sung oxy tại nhà và tại bệnh viện là rất quan trọng đối với những người bị rối loạn hô hấp như khí phế thũng.
2. Bình dưỡng khí nén được sử dụng bởi những người leo núi ở độ cao lớn để chống lại áp suất O2 giảm ở độ cao này, vì càng lên cao không khí càng loãng.
3. Oxy bổ sung là cần thiết cho những bệnh nhân phẫu thuật cố ý bị liệt do các thủ thuật y tế, trong đó "máy tim phổi" giữ cho các chức năng quan trọng của họ hoạt động.
4. Oxy có thể được sử dụng như một chất khử trùng để tiêu diệt một số vi khuẩn kỵ khí bị tiêu diệt khi tiếp xúc đủ với khí.

Sử dụng oxy trong công nghiệp:

1. Ôxy cần thiết cho phản ứng chuyển cacbon thành khí carbon oxit CO trong quá trình luyện thép, diễn ra dưới nhiệt độ cao trong lò cao. Khí CO được tạo ra cho phép khử oxit sắt thành các hợp chất sắt tinh khiết hơn.
2. Oxy được sử dụng trong các ứng dụng khác liên quan đến kim loại và yêu cầu nhiệt độ cao, chẳng hạn như mỏ hàn.
3. Sử dụng oxy trong không gian vũ trụ:
4. Ở dạng lỏng, oxy được sử dụng rộng rãi như một chất oxy hóa để sử dụng trong tên lửa, nơi nó phản ứng với hydro lỏng để tạo ra lực đẩy khủng khiếp cần thiết cho việc cất cánh. Bộ đồ du hành vũ trụ bao gồm một dạng oxy gần như tinh khiết.
5. Oxy được sử dụng để phân hủy các hợp chất hydrocacbon, chúng bị phân hủy bằng cách đốt nóng chúng. Điều này được sử dụng để tạo ra quá trình đốt cháy thường giải phóng nước và carbon dioxide, nhưng cũng có thể tạo ra hydrocacbon axetylen, propylen và ethylene.

Sử dụng oxy trong không gian vũ trụ:

1. Oxy được sử dụng trong các nhà máy xử lý nước thải và lọc nước. Nó bị ép qua nước để tăng sản sinh vi khuẩn chuyển hóa các chất cặn bã trong nước.
2. Khí oxy (O2) là cần thiết để sản xuất năng lượng trong những thứ không liên kết với nguồn cung cấp điện của chúng, chẳng hạn như máy phát điện và phương tiện (ví dụ: tàu, máy bay và ô tô).
3. Nó cũng được sử dụng để sản xuất epoxy ethane (ethylene oxide), được sử dụng làm chất chống đông và sản xuất polyester, và chloroethene, tiền thân của PVC. Khí oxy được sử dụng để hàn và cắt kim loại bằng oxy-axetylen.
4. Các ứng dụng phổ biến của oxy bao gồm sản xuất thép, nhựa và hàng dệt, hàn, hàn và cắt thép và các kim loại khác, đẩy tên lửa, liệu pháp oxy và các hệ thống hỗ trợ sự sống trong máy bay, tàu ngầm, tàu vũ trụ và lặn.

Điều chế Oxy trong phòng thí nghiệm và trong công nghiệp

Cách điều chế Oxy trong phòng thí nghiệm

Trong phòng thí nghiệm, người ta điều chế khí oxy bằng cách đun nóng các hợp chất chứa nhiều oxy ở nhiệt độ cao. Ví dụ như:

2KMnO4 (t°) → K2MnO4 + MnO2 +O2

2KClO3 (t°) → 2KCl + 3O2

Sản xuất oxy trong công nghiệp:

Trong 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 từ không khí: hóa lỏng không khí thường ở nhiệt độ thấp và áp suất 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.