氧在地壳中丰度占第一位。干燥空气中含有20.946%体积的氧;水有88.81%重量的氧组成。除了O16外,还有O17和O18等同位素。常见氧化态有-Ⅰ,-Ⅱ,0。共价半径66pm,第一电离势1314kJ/mol,电负性3.44。与金属的反应化学方程式现象与钾的反应4K+O2=2K2O钾的表面变暗2K+O2=K2O2K+O2=KO2(超氧化钾)2K+3O2=2KO3(臭氧化钾)与钠的反应4Na+O2=2Na2O钠的表面变暗2Na+O2=Na2O2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。与锌的反应2Zn+O2=点燃=2ZnO与铜的反应2Cu+O2=加热=2CuO加热后亮红色的铜丝表面生成一层黑色物质。与汞的反应2Hg+O2=加热=2HgO加热后银白色液体变成红色固体与非金属的反应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。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。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。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。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P4+5O2=点燃=2P2O5白磷在高于44摄氏度时会在氧气中自燃,发光发热,生成白烟。与氮气的反应N2+O2=高温或放电=2NO与有机物的反应如甲烷、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甲醛HCHO+O2=点燃=CO2+H2O乙酸CH3COOH+2O2=点燃=2CO2+2H2O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(通式完成后应注意化简!下同)烃的燃烧通式4CxHy+(4x+y)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其它有氧气参加的化学反应硫化氢的燃烧2H2S+3O2(过量)=点燃=2H2O+2SO22H2S+O2(少量)=点燃=2H2O+2S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4NH3+5O2=加热,催化剂=4NO+6H2O(催化剂一般用铜)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)1.加热高锰酸钾或锰酸钾:2.二氧化锰与氯酸钾共热:(制得的氧气中含有少量Cl2、O3和微量ClO2;部分教材已经删掉;该反应实际上是放热反应,而不是吸热反应,发生上述1mol反应,放热108kJ)。3.过氧化氢溶液催化分解(催化剂主要为二氧化锰,三氧化二铁、氧化铜也可):1、分离液态空气法在低温条件下加压,使空气转变为液态,然后蒸发,由于液态氮的沸点是‐196℃,比液态氧的沸点(‐183℃)低,因此氮气首先从液态空气中蒸发出来,剩下的主要是液态氧。空气中的主要成分是氧气和氮气。利用氧气和氮气的沸点不同,从空气中制备氧气称空气分离法。首先把空气预冷、净化(去除空气中的少量水分、二氧化碳、乙炔、碳氢化合物等气体和灰尘等杂质)、然后进行压缩、冷却,使之成为液态空气。然后,利用氧和氮的沸点的不同,在精馏塔中把液态空气多次蒸发和冷凝,将氧气和氮气分离开来,得到纯氧(可以达到99.6%的纯度)和纯氮(可以达到99.9%的纯度)。如果增加一些附加装置,还可以提取出氩、氖、氦、氪、氙等在空气中含量极少的稀有惰性气体。由空气分离装置产出的氧气,经过压缩机的压缩,最后将压缩氧气装入高压钢瓶贮存,或通过管道直接输送到工厂、车间使用。使用这种方法生产氧气,虽然需要大型的成套设备和严格的安全操作技术,但是产量高,每小时可以产出数千、万立方米的氧气,而且所耗用的原料仅仅是不用买、不用运、不用仓库储存的空气,所以从1903年研制出第一台深冷空分制氧机以来,这种制氧方法一直得到最广泛的应用。2、膜分离技术膜分离技术得到迅速发展。利用这种技术,在一定压力下,让空气通过具有富集氧气功能的薄膜,可得到含氧量较高的富氧空气。利用这种膜进行多级分离,可以得到百分之九十以上氧气的富氧空气。3、分子筛制氧法(吸附法)利用氮分子大于氧分子的特性,使用特制的分子筛把空气中的氧分离出来。