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工業氣體廠家為什么氧氣的密度比空氣大

2020-11-20 09:50:18

氧在自然界中分布廣,占地殼質量的48.6%,是豐度的元素。在烴類的氧化、廢水的處理、火箭推進劑以及航空、航天和潛水中供動物及人進行呼吸等方面均需要用氧。在我們初中化學學習氧的知識的時候,很都同學都提出了一個問題:為什么氧氣的密度比空氣大?今天工業氣體廠家小編就來詳細地講解一下為什么氧氣的密度比空氣大。


1、氧氣的密度


無色無味氣體


熔點-218.8℃


沸點-183.1℃


相對密度1.14(-183℃,水=1)


相對蒸氣密度1.43(空氣=1)


飽和蒸氣壓506.62kPa(-164℃)


臨界溫度-118.95℃


臨界壓力5.08MPa


2、空氣的密度


空氣的密度約為1.29Kg/立方米。這是因為:


1.空氣的成分不是固定的,隨著高度的改變、氣壓的改變,空氣的組成比例也會改變。在自然狀態下空氣是無味無臭的??諝庵械难鯕鈱τ谒行柩跎飦碚f是必須的。所有動物都需要呼吸氧氣。此外植物利用空氣中的二氧化碳進行光合作用,二氧化碳是近乎所有植物的碳的來源。


2.空氣的體積含量:氮氣:78.09%、氧氣:20.95%、稀有氣體:0.932%、二氧化碳:0.03%、水和雜質:0.03%。它的恒定組成部分為氧氣、氮氣、氬氣和氖氣等稀有氣體,可變組成部分為二氧化碳和水蒸氣,它們在空氣中的含量隨地理位置和溫度不同在很小限度的范圍內會微有變動。


3、為什么氧氣的密度比空氣大


關于氧氣的密度是不是大于空氣的密度,我們可以通過下面這個理論進行理解:一種是用我們通俗一點的概念去理解,從前邊我們可以看出空氣中主要組成部分是氮氣,所以空氣密度更接近于氮氣密度,氧氣莫爾質量為32,氮氣莫爾質量是28,所以空氣密度小于氧氣。這種說法的依據是根據阿伏加德羅定律:


氣體的密度比=其摩爾質量(相對分子質量)的比


我們從相對分子質量可以得出:空氣的平均相對分子質量=29,氧氣的相對分子質量=32。所以從上述公式可以看出,摩爾質量氧氣與空氣的比值是大于1的,所以氧氣的密度大于空氣的密度。


4、如何證明氧氣的密度比空氣大


1.要證明氧氣的密度比空氣大,我們可以通過實驗的方式進行驗證。具體表格如下:


實驗過程實驗現象解釋取一瓶收集滿氧氣的集氣瓶,將瓶口向上,移去玻璃蓋,一定時間后,將帶火星的木條伸入瓶中。帶火星的木條復燃一定時間后,瓶內氧氣濃度仍較大,故帶火星的木條復燃另取一瓶收集滿氧氣的集氣瓶,將瓶口向下,移去玻璃片,隔相同時間后,將帶火星的木條伸入瓶中。帶火星的木條不復燃集氣瓶中的氧氣大量逸散,故帶火星的木條不復燃結論經上述對比試驗得出:相同條件下,氧氣的密度比空氣大。


第二種證明的方法就是“用向上排空氣法收集氧氣”就可以證明。


向上排空氣法:顧名思義就是通入氣體后將空氣向上排出。使用方法:制取氣體密度大于空氣密度時使用,比如氧氣。原因:制取氣體密度大,所以比較重,沉在集氣瓶下方,于是空氣從上方被趕出。

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