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【分享】初中化学实验复习全国通用版(一)

【分享】初中化学实验复习全国通用版(一)

空气与氧气相关实验

1. 测定空气中氧气的含量

实验原理

4P+5O2点燃 2P2O5

药品选择

①一是该物质在空气中能够燃烧且只与氧气反应;

②二是该物质燃烧的生成物为固体或液体,不能是气体;

实验现象

①红磷燃烧,产生大量白烟,并放出热量;

②待红磷熄灭并冷却至室温,打开弹簧夹,可以观察到烧杯中的水被吸入集气瓶,瓶内液面上升至刻度1附近。

实验结论

氧气约占空气总体积的1/5。

误差分析

结果明显偏小

①红磷用量不足;②装置气密性不好;③未等集气瓶冷却至室温,就打开弹簧夹;

结果明显偏大

①点燃红磷后伸入集气瓶速度太慢(未及时塞紧橡皮塞);②未夹紧止水夹(未使用止水夹)

2. 氧气的实验室制取与性质

(1)氧气的实验室制取

制取方法

高锰酸钾制取氧气

氯酸钾制取氧气

过氧化氢制取氧气

所用药品

高锰酸钾(紫色固体)

氯酸钾(白色粉末)、

二氧化锰(黑色粉末)

过氧化氢(无色液体)、二氧化锰(黑色粉末)

反应原理

2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑

2KClO32KCl+3O2↑

2H2O22H2O+O2 ↑

发生装置

固体加热型

固固加热型

固液不加热型

收集装置

排水法

选择依据:氧气不易溶于水且不与水反应

向上排空气法(左侧进气)

向下排空气法(左侧进气)

选择依据:氧气的密度比空气大,且不与空气各成分反应

优点

稍加热就分解,不用催化剂;反应速度适中,便于收集

反应速度适中,便于收集;相同质量的KClO3和KMnO4,KClO3生成的氧气多

不用加热,节约能源;生成物只有水,环保;二氧化锰容易回收

缺点

需要加热,操作麻烦、浪费能源;

需要加热,操作麻烦、浪费能源;反应中生成刺激性气味、污染空气的氯气

作为反应物的过氧化氢不宜长时间保存且浓度太大时反应速度太快,不宜控制

检验方法

将一根带火星的木条伸入瓶内,如果木条复燃,证明集气瓶内的气体是氧气。

验满方法

①用向上排空气法收集时,将一根带火星的木条放在瓶口,如果木条复燃,证明集气瓶内氧气已收集满。

②用排水法收集时,集气瓶口出现大气泡时,说明已收集满氧气。

(2)验证氧气的化学性质

操作过程

燃烧现象

实验注意事项

空气中木炭红热、无烟、无焰,在氧气中剧烈燃烧、发出白光

夹木炭的坩埚钳应由上而下缓慢伸入集满氧气的集气瓶中,防止瓶内氧气受热逸出

硫在空气中燃烧产生微弱的淡蓝色火焰,在氧气中产生明亮的蓝紫色火焰,放出刺激性气味的气体

在集气瓶底部预先放少量水,目的是吸收二氧化硫,减少空气污染

在空气中铁丝红热,不燃烧;在氧气中剧烈燃烧、火星四射、生成黑色固体,放出大量的热

实验中的问题:

①铁丝末端系一根火材梗的目的:引燃铁丝;

②铁丝弯成螺旋状的目的:增大铁丝的受热面积;

③木条即将燃尽时再伸入集气瓶的原因:防止木条燃烧消耗集气瓶内氧气,而不利于铁丝燃烧;

④集气瓶底预先放少量水或细沙:防止生成的高温熔化物溅落,使集气瓶炸裂。

铁丝没有火星四射的现象的原因:

a铁丝的温度没有达到最高的时候就插入集气瓶中,铁丝伸入过晚或者没绑火柴

b铁丝没有制成螺旋状,与氧气的接触面积太小,和受热面积小

c铁丝前的火柴消耗了较多的氧气,使氧气浓度不够,

d铁丝未打磨

二、水与溶液相关实验

3. 电解水实验

实验原理

2H2O通电 2H2↑+O2↑

实验现象

通电后,两电极上都有大量的气泡产生,液面下降,

一段时间后,正极所产生的气体与负极所产生的气体体积之比约为1:2。

产物检验

(1)正极:用带火星的木条,带火星的木条复燃,证明正极产生的气体是氧气;

(2)负极:用燃着木条,气体能燃烧,火焰呈淡蓝色,证明负极生成的气体是氢气。

实验结论

及推论

①水是由氢元素和氧元素组成的。

②验证了化学变化中分子可再分而原子不可再分。

微观认识水

的电解过程

a.电解水的过程可用图2表示,粒子运动变化的先后顺序是④③①② 。

b.图3表示电解水的微观示意图,该反应中属于单质的是H2、O2,该化学反应的实质是水分子分裂成氢原子和氧原子,氢原子重新组合成氢分子,氧原子重新组合成氧分子 。 

问题讨论

电解水时,若氧气与氢气的体积比小于1:2,可能的原因有:氧气在水中的溶解性比氢气稍大;氧气具有氧化性,部分氧气将电极氧化而消耗;正极未完全放入玻璃管中,使氧气泄漏等。

 二氧化碳的制取与性质

(1)二氧化碳的实验室制取

发生装置

选择依据反应物的状态及反应条件

A

B

C

D

装置优点

安装

简单

便于添

加液体

能控制反应速率

可随时控制反应的发生和停止

注意事项

①以上装置中导管均需刚露出橡胶塞即可,否则不利于气体导出;

②B、D装置中长颈漏斗末端必须伸入液面以下,目的是形成液封,防止生成的气体从长颈漏斗的上端逸出

收集装置

选择依据气体的密度和溶解性

_____

收集方法名称:向上排空气法,原因:二氧化碳密度比空气大,且不与空气成分反应;

若用多功能瓶收集,气体从a端入

注意事项

不能用排水法,原因:二氧化碳能溶于,水且与水反应;

检验与验满

将产生的气体通入澄清石灰水中,若 澄清石灰水变浑浊 ,则证明生成的气体是CO2。反应的化学方程式为Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O。

将燃着的木条放在 集气瓶瓶口,若木条立即熄灭,证明气体已经收集满。

注意事项

(1)将CO2气体通入澄清石灰水中,若澄清石灰水不变浑浊,则可能的原因有:①澄清石灰水变质。②制得的CO2气体中混有HCl气体。

(2)不能用燃着的木条检验收集的气体是否为CO2,因为能使燃着的木条熄灭的气体不一定是CO2,还可能是N2等气体。

(3)除了用燃着的木条验满CO2外,还可以通过将涂有澄清石灰水的玻璃片(或烧杯)放在集气瓶瓶口观察澄清石灰水是否变浑浊的方法进行验满。

CO2的净化

装置的作用

①若要制取一瓶纯净、干燥的CO2,装置中导管接口正确的连接顺序为abcde。 

②各装置的作用

装置A的作用: 除去CO2中混有的HCl; 

装置B的作用:检验HCl是否除尽  ; 

装置C的作用:除去水蒸气(或干燥二氧化碳)。

注意事项

(1)将收集的CO2气体通入澄清石灰水中,石灰水不变浑浊,原因可能是盐酸浓度过大,制得的CO2气体中混有氯化氢气体。

(2)净化气体时,应遵循“长进短出”的原则,净化顺序为先除杂后干燥。

(2)二氧化碳的性质

实验步骤

实验现象

实验结论

1、二氧化碳的密度

将盛有空气的小气球置于烧杯中,向烧杯中慢慢通入二氧化碳气体

气球慢慢浮起

二氧化碳的密度比空气大

2、二氧化碳在水中的溶解度

向充满二氧化碳的矿泉水瓶中迅速倒入约占容积的水,立即旋紧瓶盖并充分振荡

矿泉水瓶变瘪

二氧化碳能溶于水

实验步骤

实验现象

实验结论

实验1

将白色滤纸条用紫色石蕊溶液浸泡,取出后烘干,放入盛有二氧化碳的集气瓶

无明显现象

二氧化碳与石蕊不反应

实验2

打开一个汽水瓶盖子,塞上带导管的橡皮塞,将导管伸入滴加了紫色石蕊溶液的蒸馏水中,轻轻振荡汽水瓶

石蕊溶液由紫色变成红色

这是因为二氧化碳与水反应生成了碳酸(或二氧化碳与水反应生成了酸性物质),反应的化学方程式为CO2+H2O===H2CO3

实验3

将实验2中的试管加热

石蕊溶液由红色变为紫色

碳酸不稳定(或受热易分解),反应的化学方程式为H2CO3H2O+CO2↑

实验4

将集气瓶中的二氧化碳慢慢倒入烧杯中,观察实现现象

蜡烛从下往上依次熄灭

二氧化碳的密度比空气的大;一般情况下,二氧化碳既不能燃烧,也不支持燃烧。 

实验5

将汽水中的二氧化碳通入到澄清石灰水中

观察到澄清石灰水变浑浊

二氧化碳与氢氧化钙反应生成了难溶于水的碳酸钙,由此说明二氧化碳能与澄清石灰水发生反应,该反应的化学方程式为

Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O

可以用澄清石灰水检验二氧化碳

探究燃烧的条件

实验

实验现象

铜片上的白磷燃烧,产生大量白烟,铜片上的红磷不燃烧。 

铜片上的白磷燃烧,水中的白磷不燃烧。

通氧气前,热水中的白磷不燃烧;通氧气后,热水中的白磷燃烧

实验结论

燃烧需要温度达到可燃物的着火点

燃烧需要与氧气接触

燃烧需要与氧气接触

实验分析

铜片的作用:导热、放置药品;

热水的作用:①使水中白磷与空气隔绝②为薄铜片上的药品提供热量

探究分子运动的实验

实验现象

B烧杯内溶液变红,C烧杯内无明显现象

结论

分子是不断运动的

注意事项

大烧杯的作用:防止氨分子扩散到空气中对空气造成污染(或将氨分子局限在一定的空间内运动,浓度增大,使实验现象明显)。

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