歸納氧氣，氫氣，二氧化碳，一氧化碳，氮?dú)?，氯氣，氨氣，天然氣的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)

【專家解說】：氧氣的物理性質(zhì): ①色,味,態(tài):無色無味氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況) ②熔點(diǎn):-218.4℃ 沸點(diǎn):-182.9℃ ③密度:1.429克/升（氣），1.419克/厘米3（液），1.426克/厘米3（固） ④水溶性:不易溶于水 ⑤貯存:天藍(lán)色鋼瓶 2.化學(xué)性質(zhì): （1）、氧氣跟金屬反應(yīng)： 2Mg＋O2→2MgO，劇烈燃燒發(fā)出耀眼的強(qiáng)光，放出大量熱，生成白色固體。 3Fe＋2O2→Fe3O4，紅熱的鐵絲劇烈燃燒，火星四射，放出大量熱，生成黑色固體。 2Cu＋O2→2CuO，加熱后亮紅色的銅絲表面生成一層黑色物質(zhì)。 （2）、氧氣跟非金屬反應(yīng)： (炭+氧氣→二氧化碳)C＋O2→CO2，劇烈燃燒，發(fā)出白光，放出熱量，生成使石灰水變渾濁的氣體。 S＋O2→SO2，發(fā)生明亮的藍(lán)紫色火焰，放出熱量，生成有刺激性氣味的氣體。 4P＋5O2→2P2O5，劇烈燃燒，發(fā)出明亮光輝，放出熱量，生成白煙。 （3）、氧氣跟一些有機(jī)物反應(yīng)，如甲烷、乙炔、酒精、石蠟等能在氧氣中燃燒生成水和二氧化碳。 CH4＋2O2→2CO2＋2H2O 2C2H2＋5O2→4CO2＋2H2O 二氧化碳: 相對分子量或原子量】44.01 【密度】1.977g/L（相對密度1.53（以空氣的平均密度（1.29g/L）為基準(zhǔn)） 【熔點(diǎn)（℃）】-56.6（5270帕） 【沸點(diǎn)（℃）】-78.48（升華） 【性狀】 無色無臭氣體，有酸味。 【溶解情況】 溶于水(體積比1:1)，部分生成碳酸。 【用途】 氣體二氧化碳用于制堿工業(yè)、制糖工業(yè)，并用于鋼鑄件的淬火和鉛白的制造等。 【制備或來源】 可由碳在過量的空氣中燃燒或使大理石、石灰石、白云石煅燒或與酸作用而得。是石灰、發(fā)酵等工業(yè)的副產(chǎn)品。 【其他】 C原子以sp雜化軌道形成σ鍵。分子形狀為直線形。非極性分子。 能被液化成液體二氧化碳，相對密度1.101（-37℃），沸點(diǎn)-78.5℃（升華）。液態(tài)二氧化碳蒸發(fā)時吸收大量的熱而凝成固體二氧化碳，俗稱干冰。 二氧化碳,化學(xué)式為CO2，碳氧化物之一，是一種無機(jī)物，常溫下是一種無色無味氣體，密度比空氣略大，能溶于水，并生成碳酸。（碳酸飲料基本原理）可以使澄清的石灰水變渾濁，做關(guān)于呼吸作用的產(chǎn)物等產(chǎn)生二氧化碳的試驗(yàn)都可以用到。 固態(tài)二氧化碳俗稱干冰，升華時可吸收大量熱，因而用作制冷劑，如人工降雨，也常在舞美中用于制造煙霧。 二氧化碳不參與燃燒，密度比空氣略大，所以也被用作滅火劑。 二氧化碳是綠色植物光合作用不可缺少的原料，溫室中常用二氧化碳作肥料。 空氣中含有約0.03%二氧化碳，但由于人類活動（如化石燃料燃燒）影響，近年來二氧化碳含量猛增，導(dǎo)致溫室效應(yīng)，全球氣候變暖，冰川融化，海平面升高.......旨在遏止二氧化碳過量排放的《京都議定書》已經(jīng)生效，有望通過國際合作遏止溫室效應(yīng)。 、二氧化碳在焊接領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，如：二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊，是目前生產(chǎn)中應(yīng)用最多的方法 固態(tài)二氧化碳俗稱干冰，升華時可吸收大量熱，因而用作制冷劑，如人工降雨，也常在舞美中用于制造煙霧。 二氧化碳一般不燃燒也不支持燃燒，常溫下密度比空氣略大，受熱膨脹后則會聚集于上方.也常被用作滅火劑,但Mg燃燒時不能用CO2來滅火,因?yàn)?2Mg+CO2=2MgO+C(點(diǎn)燃) 二氧化碳是綠色植物光合作用不可缺少的原料，溫室中常用二氧化碳作肥料。 空氣中含有約0.03%二氧化碳，但由于人類活動（如化石燃料燃燒）影響，近年來二氧化碳含量猛增，導(dǎo)致溫室效應(yīng)，全球氣候變暖，冰川融化，海平面升高.......旨在遏止二氧化碳過量排放的《京都議定書》已經(jīng)生效，有望通過國際合作遏止溫室效應(yīng)。 二氧化碳密度為1.977g/mL，熔點(diǎn)-56.6℃(226.89千帕——5.2大氣壓)，沸點(diǎn)-78.5℃(升華)。臨界溫度31.1℃。常溫下7092.75千帕(70大氣壓)液化成無色液體。液體二氧化碳密度1.1克/厘米3。液體二氧化碳蒸發(fā)時或在加壓冷卻時可凝成固體二氧化碳，俗稱干冰，是一種低溫致冷劑，密度為1.56克/厘米3。二氧化碳能溶于水，20℃時每100體積水可溶88體積二氧化碳，一部分跟水反應(yīng)生成碳酸?；瘜W(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，沒有可燃性，一般不支持燃燒，但活潑金屬可在二氧化碳中燃燒，如點(diǎn)燃的鎂條可在二氧化碳中燃燒生成氧化鎂和碳。二氧化碳是酸性氧化物，可跟堿或堿性氧化物反應(yīng)生成碳酸鹽。跟氨水反應(yīng)生成碳酸氫銨。無毒、但空氣中二氧化碳含量過高時，也會使人因缺氧而發(fā)生窒息。綠色植物能將二氧化碳跟水在光合作用下合成有機(jī)物。二氧化碳可用于制造碳酸氫銨、小蘇打、純堿、尿素、鉛白顏料、飲料、滅火器以及鑄鋼件的淬火。二氧化碳在大氣中約占總體積的0.03％，人呼出的氣體中二氧化碳約占4％。實(shí)驗(yàn)室中常用鹽酸跟大理石反應(yīng)制取二氧化碳，工業(yè)上用煅燒石灰石或釀酒的發(fā)酵氣中來獲得二氧化碳。 二氧化碳與水反應(yīng)所生成的酸性物質(zhì)能使紫色石蕊變紅。加熱變紅的紫色石蕊后又能變回紫色。 因此，二氧化碳與水反應(yīng)會生成酸性物質(zhì)。 實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳化學(xué)方程式:CaCO3(大理石/石灰石)+2HCl(稀鹽酸）=CaCl2+CO2↑+H2O 氫氣: 氫氣（Hydrogen）是世界上已知的最輕的氣體。它的密度非常小，只有空氣的1/14即在標(biāo)準(zhǔn)狀況(1大氣壓,0℃)下,氫氣的密度為0.0899克/升。所以用氫氣充灌的氣球，必須用手牢牢捉住。否則，只要一撒手它就會閃閃升上天空。灌好的氫氣球，往往過一夜，第二天就飛不起來了。這是因?yàn)闅錃饽茔@過橡膠上人眼看不見的小細(xì)孔，溜之大吉。不僅如此,在高溫、高壓下,氫氣甚至可以穿過很厚的鋼板。要?dú)馇蚰軌蛟诳罩酗h揚(yáng)，那么就要在氣球內(nèi)的氣體密度較?。ū瓤諝庑。?。 氫氣用途： 氧氣的化學(xué)性質(zhì)比較活潑。除了惰性氣體、活性小的金屬元素如金、鉑、銀、鈀之外，大部分的元素都能與氧起反應(yīng)，這些反應(yīng)稱為氧化反應(yīng)，而反應(yīng)產(chǎn)生的化合物稱為氧化物。一般而言，非金屬氧化物的水溶液呈酸性，而堿金屬或堿土金屬氧化物則為堿性。此外，幾乎所有的有機(jī)化合物，可在氧中劇烈燃生二氧化碳與水。 用途： 1.冶金工業(yè) 在煉鋼過程中吹以高純度氧氣，氧便和碳及磷、硫、硅等起氧化反應(yīng)，這不但降低了鋼的含碳量，還有利于清除磷、硫、硅等雜質(zhì)。而且氧化過程中產(chǎn)生的熱量足以維持煉鋼過程所需的溫度，因此，吹氧不但縮短了冶煉時間，同時提高了鋼的質(zhì)量。高爐煉鐵時，提高鼓風(fēng)中的氧濃度可以降焦比，提高產(chǎn)量。在有色金屬冶煉中，采用富氧也可以縮短冶煉時間提高產(chǎn)量。 2.化學(xué)工業(yè) 在生產(chǎn)合成氨時，氧氣主要用于原料氣的氧化，例如，重油的高溫裂化，以及煤粉的氣化等，以強(qiáng)化工藝過程，提高化肥產(chǎn)量。 3.國防工業(yè) 液氧是現(xiàn)代火箭最好的助燃劑，在超音速飛機(jī)中也需要液氧作氧化劑，可燃物質(zhì)浸漬液氧后具有強(qiáng)烈的爆炸性，可制作液氧炸藥。 4,醫(yī)療保健方面:供給呼吸：用于缺氧、低氧或無 氧環(huán)境，例如：潛水作業(yè)、登山運(yùn)動、高空飛行、宇宙航行、醫(yī)療搶救等時。 氫氣性質(zhì)： 用于氫氧焰、氫氧電池、充填氣球、冶煉鎢和鉬等重要金屬，制造氨和鹽酸，液態(tài)氫可以做火箭或?qū)椀母吣苋剂希瑲錃庖彩俏磥淼男滦透吣苋剂?，在有機(jī)合成中，氫用于合成甲醇、合成人造石油和不飽合烴的加成等。 氫氣具有廣泛的用途。例如，用它來充灌氣球；氫氣在氧氣中燃燒放出大量的熱，其火焰——?dú)溲跹娴臏囟冗_(dá)3000℃，可用來焊接或切割金屬。液態(tài)氫可作火箭或?qū)椀母吣苋剂?。氫氣作為燃料具有資源豐富、燃燒發(fā)熱量高和污染少的特點(diǎn)。今后如能在利用太陽能和水制取氫氣的技術(shù)上有重大突破，氫氣將成為一種重要的新型燃料。氫氣還在冶金、化學(xué)工業(yè)等方面有著廣泛的應(yīng)用 。 氨氣: 物理性質(zhì)：氨氣通常情況下是有刺激性氣味的無色氣體，極易溶于水，易液化，液氨可作致冷劑。 三、主要化學(xué)性質(zhì)： 1、NH3遇Cl2、HCl氣體或濃鹽酸有白煙產(chǎn)生。 2、氨水可腐蝕許多金屬，一般若用鐵桶裝氨水，鐵桶應(yīng)內(nèi)涂瀝青。 3、氨的催化氧化是放熱反應(yīng)，產(chǎn)物是NO，是工業(yè)制HNO3的重要反應(yīng)，NH3也可以被氧化成N2。 4、NH3是能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)的氣體。 四、主要用途：NH3用于制氮肥（尿素、碳銨等）、HNO3、銨鹽、純堿，還用于制合成纖維、塑料、染料等。 五、制法： 1.合成氨的工藝流程 (1)原料氣制備 將煤和天然氣等原料制成含氫和氮的粗原料氣。對于固體原料煤和焦炭，通常采用氣化的方法制取合成氣；渣油可采用非催化部分氧化的方法獲得合成氣；對氣態(tài)烴類和石腦油，工業(yè)中利用二段蒸汽轉(zhuǎn)化法制取合成氣。 (2)凈化 對粗原料氣進(jìn)行凈化處理，除去氫氣和氮?dú)庖酝獾碾s質(zhì)，主要包括變換過程、脫硫脫碳過程以及氣體精制過程。 ① 一氧化碳變換過程 在合成氨生產(chǎn)中，各種方法制取的原料氣都含有CO，其體積分?jǐn)?shù)一般為12%~40%。合成氨需要的兩種組分是H2和N2，因此需要除去合成氣中的CO。變換反應(yīng)如下： CO+H2O→H2+CO2 ΔH =-41.2kJ/mol 由于CO變換過程是強(qiáng)放熱過程，必須分段進(jìn)行以利于回收反應(yīng)熱，并控制變換段出口殘余CO含量。第一步是高溫變換，使大部分CO轉(zhuǎn)變?yōu)镃O2和H2；第二步是低溫變換，將CO含量降至0.3%左右。因此，CO變換反應(yīng)既是原料氣制造的繼續(xù)，又是凈化的過程，為后續(xù)脫碳過程創(chuàng)造條件。 Cl2 :有毒,溶于水有漂白性有氧化性 比空氣重,是黃綠色氣體 氮?dú)? 物理性質(zhì):通常狀況下是無色無味的氣體,難溶于水.密度比空氣密度略少. 化學(xué)性質(zhì):氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)不活潑,常溫下難與其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng).在當(dāng)改變條件時,如在調(diào)溫下可與其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng). 天然氣: 甲烷在自然界分布很廣，是天然氣、沼氣、油田氣及煤礦坑道氣的主要成分，化學(xué)符號為CH₄ 甲烷為無色、無臭、易燃?xì)怏w。分子量16.04，沸點(diǎn)-161.49℃,蒸氣密度0.55g/L,飽和空氣濃度100%,爆炸極限4.9%～16%,水中溶解度極小為0.0024g%(20℃)。 甲烷具有極大的化學(xué)穩(wěn)定性，不與酸、堿、氧化劑、還原劑起作用。但甲烷中的氫原子可被鹵素取代而生成鹵代烷烴。