氧气的物理和化学性质(合集两篇)
氧气，化学式O2，式量32.00，无色无味气体，氧元素最常见的单质形态。接下来百文网小编为你整理了氧气的物理和化学性质，一起来看看吧。
氧气的化学性质
氧气的化学性质比较活泼。除了稀有气体、活性小的金属元素如金、铂、银之外，大部分的元素都能与氧气反应，这些反应称为氧化反应，而经过反应产生的化合物(有两种元素构成，且一种元素为氧元素)称为氧化物。一般而言，非金属氧化物的水溶液呈酸性，而碱金属或碱土金属氧化物则为碱性。此外，几乎所有的有机化合物，可在氧中剧烈燃生成二氧化碳与水。化学上曾将物质与氧气发生的化学反应定义为氧化反应，氧化还原反应指发生电子转移或偏移的反应。氧气具有助燃性，氧化性。
| 化学方程式 | 现象 | |
|---|---|---|
| 与钾的反应 | 4K+O2=2K2O | 钾的表面变暗 |
| 2K+O2=K2O2 | ||
K+O2=KO2（ 超氧化钾 ） | ||
| 与钠的反应 | 4Na+O2=2Na2O | 钠的表面变暗 |
| 产生黄色火焰，放出大量的热，生成淡黄色粉末 | ||
| 与镁的反应 | 2Mg+O2=点燃=2MgO | 剧烈燃烧发出耀眼的强光，放出大量热，生成白色粉末状固体。 |
| 与铝的反应 | 4Al+3O2=点燃=2Al2O3 | 发出明亮的光，放出热量，生成白色固体。 |
| 与铁的反应 | （铁锈的形成） | |
| 3Fe+2O2=点燃=Fe3O4 | 红热的铁丝剧烈燃烧，火星四射，放出大量热，生成黑色固体。 铁丝在充满氧气的集气瓶中燃烧 | |
| 与锌的反应 | 2Zn+O2=点燃=2ZnO | |
| 与铜的反应 | 加热后亮红色的铜丝表面生成一层黑色物质。 |
化学方程式 | 现象 | |
|---|---|---|
与氢气的反应 | 2H2+O2=点燃=2H2O | 安静地燃烧，产生淡蓝色的火焰，生成水并放出大量的热。[8] |
与碳的反应 | C+O2=点燃=CO2 | 剧烈燃烧，发出白光，放出热量，生成使 澄清石灰水 变浑浊的气体。[9] |
2C+O2=点燃=2CO （氧气不充足时） | ||
与硫的反应 | S+O2=点燃=SO2 | 在空气中燃烧，发出微弱的淡蓝色火焰；在纯氧中燃烧得更旺，发出蓝紫色火焰，放出热量，生成有刺激性气味的气体[10]。该气体能使澄清石灰水变浑浊，且能使酸性高锰酸钾溶液或 品红 溶液褪色，褪色的品红溶液加热后颜色又恢复为红色。 硫在氧气中燃烧 |
与 红磷 的反应 | 4P+5O2=点燃=2P2O5 | 发出耀眼白光，放热，生成大量白烟。 |
与 白磷 的反应 | 白磷在空气中自燃，发光发热，生成白烟。 | |
与氮气的反应 | N2+O2=高温或放电=2NO |
如甲烷、乙炔、酒精、石蜡等能在氧气中燃烧生成水和二氧化碳。 气态烃类的燃烧通常发出明亮的蓝色火焰，放出大量的热，生成水和能使澄清石灰水变浑浊的气体。 | ||
| 甲烷 | CH4+2O2=点燃=CO2+2H2O | |
| 乙烯 | C2H4+3O2=点燃=2CO2+2H2O | |
| 乙炔 | 2C2H2+5O2=点燃=4CO2+2H2O | |
| 苯 | 2C6H6+15O2=点燃=12CO2+6H2O | 在空气中燃烧时，火焰明亮并有浓黑烟。 |
| 甲醇 | 2CH3OH+3O2=点燃=2CO2+4H2O | |
| 乙醇 | CH3CH2OH+3O2=点燃=2CO2+3H2O | |
| 烃 的燃烧通式 | =点燃=xCO2+2yH2O （通式完成后应注意化简！下同） | |
| 碳氢氧化合物与氧气发生燃烧的通式 | 4CxHyOz+（4x+y-2z）O2=点燃=4xCO2+2yH2O | |
| 乙醇被氧气氧化 | 此反应包含两个步骤： | |
| 氯仿与氧气的反应 | 2CHCl3+O2=2COCl2（光气）+2HCl | |
| 硫化氢 的燃烧 | 2H2S+3O2（过量）=点燃=2H2O+2SO2[11] 2H2S+O2（少量）=点燃=2H2O+2S[11] |
| 煅烧 黄铁矿 | 4FeS2+11O2=高温=2Fe2O3+8SO2 |
| 二氧化硫的催化氧化 | 2SO2+O2←催化剂，△→2SO3 |
| 空气中硫酸酸雨的形成 | 2SO2+O2+2H2O=2H2SO4 |
| 氨在纯氧中的燃烧 | 4NH3+3O2（纯）=点燃=2N2+6H2O |
| 氨的催化氧化 | |
| 一氧化氮 与氧气的反应 | 2NO+O2=2NO2 |
| 转化为 臭氧 的反应 | 3O2=放电=2O3（该反应为可逆反应） |
氧气的物理性质
无色无味气体，熔点218.8℃，沸点-183.1℃，相对密度1.14(-183℃，水=1)，相对蒸气密度1.43(空气=1)，饱和蒸气压506.62kPa(-164℃)，临界温度-118.95℃，临界压力5.08MPa，辛醇/水分配系数：0.65。大气中体积分数：20.95%(约21%)。
同素异形体：臭氧(O)，四聚氧(O)，红氧(O)。
| 性质 | 条件或符号 | 单位 | 数据 |
| 气体密度 | 克/立方厘米 | 0.001331 | |
| 液体密度 | 千克/升 | 1.141 | |
| 气体比重 | 空气=1 | 1.105 | |
| 摩尔体积 | 标准状况 | 升/摩尔 | 22.39 |
| 溶解热 | 千焦/摩尔 | 0.44 | |
| 气化热 | 千焦/摩尔 | 6.82 | |
| 介电常数 | 20℃，1大气压 | 1.0004947+2 | |
| 液氧介电常数 | -193℃ | 1.507 | |
| 折射系数 | 0℃，1大气压 | 1.000271 | |
| 磁感性 | 20℃ | 立方厘米/克 | 106.2 |
| 迁移率 | 正离子 负离子 | 平方厘米/伏.秒 平方厘米伏.秒 | 1.32 1.83 |
| 扩散系数 （同种气体中） | 0℃，133.3Pa 正离子 负离子 | 平方厘米/伏.秒 平方厘米/伏.秒 | 21.3 32.0 |
| 在水中的分子扩散系数 | 20℃ | 平方厘米/伏.时 | 6.7×10-2 |
| 电离能 | 氧分子 | 千焦/摩尔 | 1165.9 |
表格参考资料来源：高纯气体