1. 根据你在化学、生物学、体育与健康等课程中学到的知识,并结合生活常识,举例说明氧气的用途和对人体健康的作用。
答案
解:
氧气的用途举例:
1. 供给呼吸:医疗急救中为缺氧、呼吸困难的病人输氧,潜水作业、高原徒步、高空飞行场景下,相关人员都需要配备供氧装置保障呼吸需求。
2. 支持燃烧:工业气焊、气割工艺中利用纯氧助燃,让可燃气体燃烧获得远高于空气环境的高温火焰,完成金属的焊接与切割,液氧也可作为航天火箭发射的助燃剂。
对人体健康的作用:
人体的新陈代谢离不开氧气,吸入的氧气参与体内营养物质的氧化分解,释放能量供给人体各项生命活动、维持正常体温;剧烈运动时人体耗氧量显著上升,充足的氧气供应可以减少肌肉无氧呼吸产生的乳酸堆积,缓解运动后的酸痛感,维持正常运动能力;若人体长时间供氧不足,会出现头晕、乏力的症状,严重时会损伤大脑等重要脏器,危及生命。
氧气的用途举例:
1. 供给呼吸:医疗急救中为缺氧、呼吸困难的病人输氧,潜水作业、高原徒步、高空飞行场景下,相关人员都需要配备供氧装置保障呼吸需求。
2. 支持燃烧:工业气焊、气割工艺中利用纯氧助燃,让可燃气体燃烧获得远高于空气环境的高温火焰,完成金属的焊接与切割,液氧也可作为航天火箭发射的助燃剂。
对人体健康的作用:
人体的新陈代谢离不开氧气,吸入的氧气参与体内营养物质的氧化分解,释放能量供给人体各项生命活动、维持正常体温;剧烈运动时人体耗氧量显著上升,充足的氧气供应可以减少肌肉无氧呼吸产生的乳酸堆积,缓解运动后的酸痛感,维持正常运动能力;若人体长时间供氧不足,会出现头晕、乏力的症状,严重时会损伤大脑等重要脏器,危及生命。
2. 人们在工业上如何大量制取氧气?在实验室中制取氧气需要哪些仪器和试剂?
答案
解:
工业大量制取氧气的方法
工业上以空气为原料,利用液氮和液氧的沸点不同,通过分离液态空气的工艺大量制取氧气,该过程没有生成新物质,属于物理变化。
实验室制取氧气的试剂和仪器
1. 可用试剂:过氧化氢溶液和二氧化锰,或高锰酸钾,或氯酸钾和二氧化锰。
2. 对应仪器:
若使用过氧化氢分解制取氧气(固液不加热型发生装置):需要的仪器有锥形瓶(或大试管)、长颈漏斗(或分液漏斗)、双孔橡胶塞、玻璃导管、水槽、集气瓶、毛玻璃片。
若使用高锰酸钾/氯酸钾加热制取氧气(固体加热型发生装置):需要的仪器有大试管、铁架台(带铁夹)、酒精灯、单孔橡胶塞、玻璃导管、水槽、集气瓶、毛玻璃片。
工业大量制取氧气的方法
工业上以空气为原料,利用液氮和液氧的沸点不同,通过分离液态空气的工艺大量制取氧气,该过程没有生成新物质,属于物理变化。
实验室制取氧气的试剂和仪器
1. 可用试剂:过氧化氢溶液和二氧化锰,或高锰酸钾,或氯酸钾和二氧化锰。
2. 对应仪器:
若使用过氧化氢分解制取氧气(固液不加热型发生装置):需要的仪器有锥形瓶(或大试管)、长颈漏斗(或分液漏斗)、双孔橡胶塞、玻璃导管、水槽、集气瓶、毛玻璃片。
若使用高锰酸钾/氯酸钾加热制取氧气(固体加热型发生装置):需要的仪器有大试管、铁架台(带铁夹)、酒精灯、单孔橡胶塞、玻璃导管、水槽、集气瓶、毛玻璃片。
3. 实验室制取氧气的收集方法与氧气的哪些性质有关?请举例说明。
答案
解:实验室制取氧气的收集方法与氧气的溶解性、密度,以及氧气不与对应收集介质反应的性质有关:
1. 排水集气法:利用氧气不易溶于水,且常温下不与水发生化学反应的性质,例如加热高锰酸钾制取氧气时,可选用排水法收集得到纯度较高的氧气。
2. 向上排空气集气法:利用氧气的密度比空气略大,且常温下不与空气中的组分发生化学反应的性质,例如用过氧化氢和二氧化锰制取氧气时,可选用向上排空气法收集得到较为干燥的氧气。
1. 排水集气法:利用氧气不易溶于水,且常温下不与水发生化学反应的性质,例如加热高锰酸钾制取氧气时,可选用排水法收集得到纯度较高的氧气。
2. 向上排空气集气法:利用氧气的密度比空气略大,且常温下不与空气中的组分发生化学反应的性质,例如用过氧化氢和二氧化锰制取氧气时,可选用向上排空气法收集得到较为干燥的氧气。
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