硝石怎样产生氧气是怎么产生的

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2015-04-26 10:35 标签： 一棵树能产生多少氧气
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硝石与氧气反应的化学方程式
阿谓丶0114
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硝石的主要部分是KNO3,与O2不反应.亚硝酸钾与之反应会生成KNO3反应式为2KNO2+O2=2KNO3
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　　猪尿泡里的神秘“火气”
　　公元1771年秋季的一天，瑞典化学家舍勒在实验室用猪尿泡做了一个研究燃烧现象的实验。他把硝石（硝酸纳）和矾油（浓硫酸）放入曲颈甑里进行高温蒸馏，并用盛石灰水的猪尿泡吸引放出来的棕色气体。他无意中把点燃的小蜡烛伸进猪尿泡里，可是烛火不但没有熄灭，反而发出耀眼的光芒。
　　“这种气体也能燃烧？”他苦苦思索，反复试验，结果都一样。于是他得出一个结论：猪尿泡里还有一种未知气体。
　　舍勒继续用其他药品进行实验，如加热硝石、硝酸汞或把二氧化锰与浓硫酸混合加热，都可以制出使点燃的蜡烛发出更亮光芒的神秘气体。经验丰富的他把这种气体取名“火空气”。接着，他通过无数次实验发现，空气中的“火空气”体积占了五分之一。
　　舍勒用加热硝石的方法得到“火焰空气”的现代还原图（网络图）
　　舍勒隐隐感觉“火空气”的产生与流行的燃素学说是完全不同的两个概念，弄清“火空气”或许可以解决燃烧的本质问题。弄清燃烧的本质，将对蓬勃发展的冶金工业和化学工业起到巨大的推动作用。舍勒虽然对燃素学说有一丝怀疑，但由于没有明显的证据，便仍按旧学说把燃烧解释为空气中的“火气”与可燃物中的燃素结合的过程。
　　那么，燃素学说到底是怎么回事呢？什么又是燃素呢？这要回到半个多世纪前。
　　燃素学说的兴起
　　公元1703年，德国的两位医生贝歇尔（注一）和斯塔尔（注二）由于工作需要，对燃烧现象进行反复观察和研究后，提出一种新的燃烧理论――燃素学说。
　　他们认为，一切可燃物如木材、磷、硫等含有燃素，不可燃物如石块、黄金皆不含燃素；可燃物燃烧时发出光和热，燃素也从中逸出。他们依此得到一个数学公式：
　　可燃物 - 燃素==灰烬
　　用这个公式可以轻而易举地解释许多关于燃烧的化学现象，比如纸张、木材、油类之所以易燃，是因为它们都含有大量燃素。物质含的燃素越多，燃烧就越旺，油类的燃素多，所以比纸张、木材烧得更剧烈。石头、黄金等固体不含燃素，所以不能燃烧。
　　燃素理论的创立者：贝歇尔（左）和斯塔尔（右）
　　当时，燃素唯一不能解释的问题就是，金属灼烧后质量会增加。尽管如此，后续的许多科学家还是相信这种看似合理的燃素学说。
　　创立燃烧新理论
　　舍勒虽然“当真理碰到鼻尖上的时候还是没有得到真理”（恩格斯语），但他的实验引起另一位科学家的注意。这位科学家就是法国的拉瓦锡。拉瓦锡多次研究舍勒“猪尿泡里有火气”的实验后，结合自己曾经做过的锡和铅在空气中加热质量增加的实验，发现“火气”可能就是一种纯燃素。为此，经过多天的周密思考，他设计了一个具有划时代意义的新实验。
　　拉瓦锡在一个曲颈甑里放入已称量好的少量水银，曲颈甑口用一个玻璃罩罩上，并与盛水银的槽相通，玻璃罩的体积已知。接着他加热曲颈甑使水银沸腾，加热到第二天，银白色的水银面上浮起了红色鳞斑似的渣滓；继续加热至十二天时，红色渣滓不再增多时，玻璃罩子里的空气体积差不多减少五分之一。经测量，红色渣滓的质量比原来的水银增加了。
　　随后，他将点燃的小蜡烛放入玻璃罩，烛火立即熄灭；小白鼠放进罩里也很快窒息而死。
　　还原拉瓦锡发现氧气的试验（网络图）
　　做完这一切，拉瓦锡将红色渣滓收集起来，放在另一个小容器里，并用凹透镜聚焦太阳光加热，重新得到水银和无色气体。经测定，此时得到的气体与加热水银时玻璃罩中减少的气体相等。最后，他把这种气体加到原来的玻璃罩里，与剩余的气体混合，得到的气体与空气的性质完全一样。
　　“我终于弄清了！”拉瓦锡兴奋地叫出声来。经过冷静的思考，他得出两个结论：
　　一、 这是一种可供动物呼吸，助燃烧的无色未知气体；
　　二、 燃烧决不是燃素的逸出，而是物质与无色未知气体的作用，并放出光和热；
　　他把这种未知的无色气体叫做“酸气”。若干年后，清朝科学家徐寿在翻译外国化学著作的时候，认为人的生存既离不开“酸气”，何不把它叫做“养气”呢？再后来，科学界为了统一，便用“氧”代替“养”字，这才有了现在众所周知的“氧气”。
　　拉瓦锡再接再厉，通过进一步分析，提出两个对后世影响很大的结论：
　　一、 空气是由两种气体组成的，一种是助燃的“酸气”（即氧气），也即舍勒所指的“火空气”，约占空气体积的五分之一；另一种不能助燃的氮气，约点空气体积的五分之四。
　　二、 在空气中加热某金属时，金属于氧气化合会生成氧化物。由于氧的加入，氧化物的质量自然比原金属重了；当木材、纸张燃烧时，由于生成的二氧化碳逸到空气中，仅剩下灰烬，自然质量减轻了。
　　空气的主要成分（网络图）
　　自此，拉瓦锡创立的新理论完全揭开了燃烧的“真面目”，统治化学界近70年的“燃素学说”彻底退出历史舞台。这种新理论使化学研究大大地前进了一步：后世科学家运用燃烧的新理论，不但弄清了空气成分的真正组成，还发现了许多新的元素、化学反应和化学规律。
　　自然，这一切还要感谢氧气这位“功臣”！
　　参考资料：
　　《化学杂谈》（中国言实出版社，2004年）、《世界科学成果》（汉语大词典出版社，2005年）等。
　　注释：
　　注一：贝歇尔，德国化学家，最大的贡献是提出燃烧是一种分解作用。生于1635年，19岁时写出一本关于炼金术的小册子，26岁时出版。1682年，他在伦敦逝世。
　　注二：奥尔格&恩斯特&斯塔尔提（年)，德国哈勒大学医学教授、普鲁士王的御医，因为创立“燃素学说”而闻名。
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&&&&&氧，OXYGEN，源自oxys和gen，意为“酸的形成”，1774年发现，是世界上分布最普遍的元素。地球上所有东西将近一半的成分是氧，空气百分之二十一的体积是氧，构成人体的约有三分之二是氧，这种气体为动物所吸收，却由植物还给大气，形成一种循环。
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