氧气是微溶于水还是难溶于水?潜水能不能用纯氧?

高锰酸钾制取氧气时有很多注意事项,比如试管要先预热再加热,酒精灯的使用方法要规范,试管口要微微向下倾斜,避免冷凝水回流炸裂试管。实验原理是通过高锰酸钾的分解反应,生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,从而完成实验目的,这些细节在考试中经常出现。

潜水员在水下绝对不能使用纯氧气,因为吸纯氧会导致氧中毒,情况严重时会给潜水员带来生命危险。轻潜用的是压缩空气瓶,嘴里咬着呼吸器。重潜除了潜水服和通话器,头盔上还有通气管连接空压机。潜水指挥员会根据水深情况给空压机加压,确保潜水员在水下能呼吸到新鲜空气,还不至于得减压病。

海水的压力并不会把人压死,当然前提是遵守安全规则。海水压力只会对身体空腔造成影响,下潜时鼻窦部分会被海水挤压,但只要掌握正确的耳压平衡技巧,就可以一直下潜。肺部也会受到挤压,下潜时肺部被压缩,上升时肺部会相应扩张,所以上升过程中一定要慢,防止肺部过度扩张造成爆肺等伤害。

关于过氧化氢(多氧水)制取氧气,重点在于二氧化锰在这个反应中起到的是催化剂的作用。考试难点是要弄清楚二氧化锰在什么时候扮演什么角色,不要一见到二氧化锰就认为是催化剂。在高锰酸钾制取氧气的反应中,二氧化锰只是生成物,而不是催化剂。催化剂在反应前后性质和质量都不变。

静态肺负荷是供气压力和肺周围静态压力之间的差值,在使用半闭式和闭式水下呼吸器时比较明显。比如佩戴呼吸器水平游泳时,呼吸调节器的膜片位于潜水员背部以浅,调节器的出气压低于口腔部位气压,口腔内有负压感,呼气比吸气容易。如果潜水员背部朝下,膜片位于肺部以深,口腔内有正压感,吸气比呼气容易。活动强度大的情况下,过高或过低的静态肺负荷会引起呼吸困难,但不会提高血中二氧化碳水平。

混合物指的是不同种类的纯净物混合在一起,没有固定的化学式。而纯净物是由同种分子或原子构成的物质,有明确的化学式。单质是纯净物的一种,只由一种元素组成。化合物也是纯净物的一种,由不同元素组成的同种分子构成,这些概念在化学学习中是基础知识点。

氧气其实是微溶于水的,一升水中大约能溶解30毫升的氧气。别看这个量不大,但地球上的生物生存和活动大多都离不开这微溶于水的氧气支撑。可以说,水中这少量溶解的氧气维系着整个水生生态系统的命脉,没有它,水里的生物就活不下去了。

初中化学里总结过,氧气具有助燃性,但它是难溶于水的,所以千万别把氧气当成燃料看待。氧气密度比空气大,因此可以用向上排空气法来收集。氧气还能供给呼吸,要知道如何区分氧气。另外要清楚硫、铁、木炭在氧气中会发生什么反应以及生成什么物质。实验中还要注意氧气的验纯操作。

植物的光合作用才是地球氧气循环的关键,它不断地补充被消耗的氧气,从而维持地球生物圈的平衡和正常运转。如果没有植物的光合作用持续产出氧气,大气中的氧气早就被消耗光了,所有需要呼吸氧气的生物都将面临灭绝的危机。

潜水时突然感觉吸不了氧气,这是因为呼吸阻力增加的缘故。气流阻力和静态肺负荷是水下呼吸装具限制呼吸的两个主要因素。气流阻力来自致密气体流经潜水装具的管阀,气体密度增加时需要更大的动力来维持流速,潜水员就得用更大的负压吸气、更大的正压呼气。活动强度增大时通气增强,呼吸动力需求更大,如果呼吸肌提供的动力有限,无法进一步增大通气,代谢产生的二氧化碳就不能全部清除,会引起高碳酸血症。

目前休闲水肺潜水的最大深度可以去到40米,技术潜水可以下到数百米,但要求在上升过程中做数次减压停留和安全停留,才能把海水对身体的压力伤害减到最小甚至完全消除。而自由潜水是憋气下潜,只要正确做耳压平衡技巧,不存在肺部扩张的可能,目前全球记录是最深202米,上升过程中可以一气呵成不需要做停留。

氧气在烃类的氧化、废水处理、废弃物处理等工业领域都有广泛应用,还用作火箭推进剂。当然最重要的还是在航空、航天和潜水中供人类及动物呼吸使用。动物呼吸、燃烧和一切氧化过程,包括有机物的腐败,都必须有氧气的参与才能进行,这足以说明氧气对人类和地球生物的重要性。