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氧氣的英文讀作oxygen。氧氣是空氣中最活潑的組分,無論是人類的呼吸,還是燃料的燃燒,都離不開氧氣。
在實驗室里,我們通常從某些含氧化合物中得到氧氣。
取少量二氧化錳,放在試管里加熱,并把帶火星的木條插入管口,觀察現(xiàn)象。
取少量氯酸鉀,放在試管里加熱,當(dāng)氯酸鉀熔化后,把帶火星的木條插入管口,觀察現(xiàn)象。
將上述盛有氯酸鉀的試管移離火焰,迅速撒入少量二氧化錳,再把帶火星的木條插入管口,觀察現(xiàn)象。
我們可以看到,二氧化錳在通常加熱的情況下,沒有氧氣放出。
氯酸鉀加熱至熔化后緩慢地放出氣泡,使帶火星的木條燃燒起來,證明有氧氣生成。
混有二氧化錳的氯酸鉀,在較低的溫度下就能放出氧氣。氧氣到底是由哪種物質(zhì)分解產(chǎn)生的呢?
把加熱后的反應(yīng)混合物溶解于水,然后過濾。
濾紙上得到的黑色固體,經(jīng)洗滌、干燥后稱量,發(fā)現(xiàn)它的質(zhì)量和反應(yīng)前加入的二氧化錳的質(zhì)量相等。
實驗還可以證明,得到的黑色固體仍保持二氧化錳的化學(xué)性質(zhì)。
可見二氧化錳的作用,是促使氯酸鉀在較低的溫度下迅速放出氧氣。
像這種在化學(xué)反應(yīng)里能使其他物質(zhì)的反應(yīng)加快,而本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后都沒有變化的物質(zhì),叫做催化劑。二氧化錳就是氯酸鉀分解放出氧氣這個反應(yīng)的催化劑。催化劑也叫觸媒。在化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)中,經(jīng)常使用催化劑來加快化學(xué)反應(yīng)速度,提高單位時間的產(chǎn)量。
加熱氯酸鉀,除了產(chǎn)生氧氣,同時還生成了另一種物質(zhì)氯化鉀。氧氣難溶于水,可以用排水集氣法收集。
把氯酸鉀和二氧化錳混合(一般按3∶1的質(zhì)量比)均勻后,放進(jìn)試管里,然后把試管固定在鐵架臺上,用帶有導(dǎo)管的塞子塞緊管口,給試管加熱,用排水集氣法收集一瓶氧氣。并用簡單的方法證明收集的氣體是氧氣。
實驗室還常用加熱高錳酸鉀的方法來制得氧氣。
高錳酸鉀比氯酸鉀容易分解,只要稍稍加熱就會生成錳酸鉀、二氧化錳,并放出氧氣。