氯酸钾和二氧化锰(氯酸钾和二氧化锰混合物)

在古代，人们不能用火。他们不仅生吃植物，就连送来的野生动物也是连毛带血一起生吃。他们远离火，因为它能毁灭一切。然而，当人类试图掌握火时，他们不仅享受了熟食的美味，还在寒冷中获得了温暖，在黑暗中获得了光明。他们也用火来制作陶器和青铜器。因为火，社会在进步。

很长一段时间，人们不知道燃烧的本质。直到1773年，瑞典化学家舍勒发现了火焰空气体。人们开始逐渐认识到燃烧是一种有热和光的剧烈化学反应现象。一般来说，燃烧需要氧气。

舍勒是一家药店的药剂师。只有小学文凭的他，从学徒做起，后来成了实验员。在研究燃烧现象时，他的一个重要发现是硝石，一种制造火药的原料，被加热(白色陷阱体，其主要成分是

(KNO3)可以得到一种纯净的助燃气体——他把这种气体称为“火焰空气体”，也就是我们现在所说的氧气。加热硝石的反应是:

由此人们认识到空气体中物质燃烧的本质是空气体中的氧气与物质发生剧烈反应。与氧的反应一般称为氧化反应。

银镁带在空气体中点燃，剧烈燃烧，发出耀眼的白光，产生白色固体。利用镁的这一特性，人们用它来制作军用照明弹或节日庆典用的烟火粉。

(2)实验室制氧

实验室常用氯酸钾、高锰酸钾或过氧化氢分解产生氧气的方法。

操作二，导管口出现气泡，开始很慢，很快产生大量气泡。刚开始出来的气主要是空气。气体快速释放后，执行以下操作。

在操作4中，收集到的气体可以用火星重新点燃木条，说明收集到了氧气。

实验中，将试管的开口稍微向下放置进行加热，是为了防止药物中含有的少量水分在加热过程中蒸发，然后在试管开口处冷却冷凝，再回流使试管爆裂。

加热氯酸钾和二氧化锰混合物的化学反应方程式为:

在这个反应中，二氧化锰的质量在反应前后保持不变，不转变成其他物质。它的作用是加速氯酸钾的分解。像这样的物质，在化学反应中可以改变反应速率，但其质量和化学性质在反应前后不发生变化的物质叫做催化剂。纯氯酸钾的明显分解温度约为400℃，与二氧化锰混合后可降至150℃。氧气也可以通过用上述装置加热高锰酸钾(KMnO4)来制备。该反应的化学方程式为:

高锰酸钾的有效分解温度约为240℃。如果在玻璃多功能反应器中加热氯酸钾和二氧化锰或高锰酸钾的混合物(见图12-3)，产生的氧气可以直接储存在反应器中或导出，产生的氧气自始至终都比较纯净。当分解过氧化氢产生氧气时，通常使用稀释的过氧化氢溶液。为了提高反应速率，还应该加入催化剂。二氧化锰或氯化铁(FeCl3)可用作催化剂。猪肝还能高效加快过氧化氢的分解速度，因为猪肝中有一种独特的物质能催化过氧化氢的分解——过氧化氢酶。

如果使用二氧化锰作为过氧化氢分解的催化剂，过氧化氢分解的化学方程式为:

在操作2中，可以发现无色气体在反应器中快速生成。

在操作3中，可以发现铁丝在反应器中剧烈燃烧，到处都是火花，并发出强烈的橙色火焰，产生黑色的不溶于水的四氧化三铁固体。2.在操作中，反应的化学方程式为:

在操作中，反应的化学方程式为:

Fe3O4中两个铁原子的化合价是+3，一个铁原子的化合价是+2。实验中用很细的金属丝，这样升温快，更容易点燃。这和细木比粗木更容易着火是一个道理。把金属丝扭成螺旋状，燃烧的时间会更长。在氧气中燃烧的铁丝也能被硫磺粉(S，黄色)和其他物质点燃。

实验12-3和实验12-4说明了氧的化学性质是活泼的，同时也说明了一般物质燃烧的本质是物质与氧发生剧烈反应。因为空气体中含有氧气，空气体可以支持燃烧，但是因为空气体中含有的氧气相对较少，所以空气体中物质的燃烧没有氧气中的剧烈。在标准条件下，氧气的密度为1.429g/L，略大于空气体的密度。因为空气体中各种气体的分子运动剧烈，所以空气体中氧的含量基本相同。在室温下，30毫升的氧气可以溶解在1L的水中。在101kPa下，氧气可以在-183℃液化成浅蓝色液体，在-218℃变成浅蓝色雪花状固体。由于氧气在水中溶解度低，实验室可以通过排水收集氧气。因为氧气的密度比空气体的密度高，所以可以短时间暴露装有氧气的气瓶。因为氧气的密度高于空气体，所以也可以看到图。

如12-6所示，采用向上空气体法收集，只看氧气是否收集。

全套应在瓶口用带火花的木条检查。

(3)燃烧条件和灭火方法

从实验12-3和实验12-4也可以看出，物质的燃烧是有条件的:第一，物质必须

与氧气接触；第二，必须达到一定的温度。用火点燃就是让物质达到它的燃点。

温度。物质着火的最低温度称为燃点，也叫燃点。

有些物质的燃点高，而有些物质的燃点低。比如白磷的燃点只有40℃，而硫磺

超过200度才能着火。

[实验12-5]

1.将约50毫升90 ~ 100℃的热水倒入100毫升烧杯中，将一小块白磷放入水中观察现象。

2.如图12-7(b)所示，用耳球或嘴通过塑料管向淹没的白磷中吹气，观察现象。

3.用勺头弯曲的不锈钢药勺将白磷从水中取出，观察现象。

在操作1中，白磷在水下熔化，如图12-7(a)所示。白磷的熔点是44.1℃。

在操作2中，当空气体通过塑料管与白磷接触时，热水下的白磷火焰闪烁，这是

白磷与空气体中的氧气接触而燃烧。停止向白磷表面吹空气体，白磷不会燃烧。也

可能是白磷被吹出水面，在水面上燃烧。

在操作3中，如图12-7(c)所示，白磷从热水中一出现就燃烧，并且

而且由于高温下密度降低，白磷会一直浮在水面上燃烧。

白磷在热水下表面不吹空气体时，水的温度使白磷的温度达到燃点，但这是由

白磷不接触氧气，所以不能燃烧。当空气体吹到白磷表面，火就到了。

该温度下的白磷与空气体中的氧气接触，立即燃烧。热水提取的白磷可以在空气体中。

烧得快，也是一样。

由于白磷容易与氧气发生反应，燃点很低，所以不仅接触空气体容易氧化

化学的，也可能利用未点燃的自氧化释放的热量引起自燃。因此，白磷不能接触到

空储存在气体中。

考虑到一般物质燃烧的两种情况，我们可以用两种方式灭火:将可燃物与空气体隔离或者将可燃物的温度降低到燃点以下。水之所以能灭火，是因为它既能冷却燃烧的物质，又能覆盖燃烧的物质表面，使燃烧的物质与空气体隔绝。

(4)自燃

在一定条件下，物质能与氧发生剧烈反应。但在很多情况下，物质与氧气的反应是非常缓慢的，甚至是察觉不到的，这种氧化称为慢氧化。缓慢氧化的例子很多。生锈、酿酒、动植物呼吸、农家肥分解等过程都涉及缓慢氧化。缓慢的氧化也会产生热量。在一些可燃物质缓慢氧化的过程中，如果产生的热量没有及时散失，热量就会积累，不点火就可能自燃。这种缓慢氧化引起的燃烧称为自燃。