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过氧化氢制取氧气装置有什么优点(初中化学教材实验总结)

100次浏览     发布时间:2024-11-05 14:30:04    

一、空气中氧气含量的测定

1.选择红磷的原因: 能在空气中燃烧 ; 生成物为固体 ; 不与空气中其他成分反应 。

不选择木炭和硫的原因: 燃烧生成二氧化碳或者二氧化硫气体,不能形成压强差

不选择铁丝的原因:不能在空气中燃烧(在空气中仅是红热)

不选择镁条的原因: 还能与空气中的氮气和二氧化碳反应

2.实验现象:红磷燃烧产生大量 白烟 ,冷却后打开弹簧夹,(烟是固体小颗粒,雾失液体小水珠)烧杯内的水 沿导管流入集气瓶 ,约占 瓶内空气体积的1 /5 。

3.拉瓦锡研究空气成分的实验,将银白色的液体汞加热,得到的氧化汞是 红 色粉末。

4.实验结论: 氧气约占空气体积的五分之一 。

5.燃烧的红磷熄灭了,说明剩余的氮气 不燃烧、不支持燃烧 ;集气瓶内水面上了一定的高度后不再继续上升,说明氮气 不溶于水 。

6.误差分析:烧杯中的水进入集气瓶少于1/5 的原因有哪些: 红磷不足;装置漏气;未完全冷却就打开弹簧夹 ; 导管中有水残留。

7.误差分析:烧杯中的水进入集气瓶多于1/5 的原因有哪些: 点燃的红磷伸入集气瓶速度过慢;弹簧夹未夹紧导致燃烧时部分空气逸出。

二、加热高锰酸钾制氧气

1.实验室用KMnO4制取O2时,试管口 要略向 下 倾斜,原因是要防止 冷凝水倒流炸裂试管;铁夹应夹在试管的 中上部 ;试管口要放一团棉花的目的是防止 加热时试管内粉末状物质进入导管 阻塞导管。发生装置的导管为何不能伸入试管太长,应露出胶塞一点即可,目的是 便于气体导出 。

2. 因为氧气 密度比空气大 ,且不与空气中的成分反应,故可用向 上 排空气法收集氧气;为何导管要靠近底部 防止收集的氧气不纯 。(用气体的相对分子质量和29对比,大于29的密度比空气大,小于29的密度比空气小)

3. 因为氧气 不易溶于水 ,且不与水反应,故可用 排水 法收集氧气;当 瓶口有气泡冒出 时,说明气体已集满;排水法收集气体的优点是:收集的气体比较纯净;排水法收集氧气时,伸入集气瓶中的导管为何不宜太长: 便于观察气泡的速度和取出集气瓶 。

4.若用排水法收集氧气,为什么刚开始加热产生气泡时,不宜立即收集? 刚开始的气体时装置内的空气 ;看到 气泡均匀连续冒出 才开始收集;实验完毕时先将导管从水中移出,后熄灭酒精灯,目的是防止 水槽中的水倒流炸裂试管 。

5. 氧气的检验方法:将带火星的木条 伸入集气瓶中;若木条复燃,证明气体为氧气。

6. 氧气的验满方法:将带火星的木条 放在集气瓶口;若木条复燃,证明已收集满。

7. 实验室用KMnO4制取O2的实验步骤用七个字概括是 查装定点收移熄 。注意:检查气密性之前要先连接仪器。

8. 实验过程中和实验结束后试管炸裂的原因可能有哪些? 加热前试管外壁有水;试管口未略向下倾斜;试管底部接触灯芯;停止加热时未将导管从水槽中取出;实验结束后未冷却就洗刷试管

三、分解过氧化氢制氧气

1.过氧化氢溶液俗称双氧水,常温下分解 缓慢 ,放出的氧气较少。

2.二氧化锰可以加快 过氧化氢分解的速率,而本身的质量和化学性质都不发生变化,是过氧化氢分解的催化剂,起 催化 作用。

3.验证二氧化锰质量不变的方法是: 称量反应前后二氧化锰的质量

4.验证二氧化锰化学性质不变的方法是: 反应停止后,重新加入过氧化氢溶液,仍能快速产生气体

5.分解过氧化氢制取氧气的发生装置:

装置

装置优点

检查气密性的方法

简单便于操作

将导管放入水中,双手握住试管,若导管口有气泡冒出,说明装置气密性良好。

便于添加液体药品

用弹簧夹夹紧橡胶管,向长颈漏斗中注水至没过长颈漏斗下端,若长颈漏斗下端出现一段水柱,说明置气密性良好。

可以控制反应速率

用弹簧夹夹紧橡胶管,打开分液漏斗的旋塞,向锥形瓶中注水,若分液漏斗中的水不能滴下,说明置气密性良好。


这两套发生装置的优点是 可以控制反应的发生和停止

不能用该装置制取氧气的原因是: 二氧化锰为粉末状,不能固液分离

四、分子的运动实验

1. 现象:烧杯 B 中溶液变红色,烧杯 A 中溶液不变色。

2. 结论: 分子在不断 运动 。

3. 该实验说明: 浓氨水 具有挥发性; 氨水 能使 酚酞溶液 变红色;

4. 保持氨气化学性质的最小粒子是: 氨分子 。氨气和液氨化学性质是否相同? 相同

五、电解水实验

1. 电解水使用的电源是 直流电

2. 甲端连接电源 负 极,产生的气体是 氢气 ;检验的方法是: 点燃负极产生的气体,气体燃烧,产生淡蓝色火焰,说明是氢气

3. 乙端连接电源 正 极,产生的气体是 氧气 ;检验的方法是: 用燃烧的木条

检验正极产生的气体,若木条燃烧的更旺,说明是氧气。(也可用带火星的木条检验)

4. 实验时向水中加入少量稀硫酸或氢氧化钠的目的是 增强水的导电性 。

5. 电解水生成了氢气和氧气,由此可以得到结论,水是由 氢元素 和 氧元素 组成的。

6. 实验推论:①最终生成氢气和氧气的质量比为 1:8 ②水分子由 氢原子和氧原子 构成

③验证了化学变化中 分子 可分而 原子 不可分。

六、过滤操作

1.该实验用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、 玻璃棒 。

2.玻璃棒的作用是: 引流

3.操作的注意事项:

①滤纸紧贴 漏斗内壁 ,防止产生气泡,减慢液体流速。

② 滤纸边缘 低于漏斗边缘; 滤液 低于滤纸边缘,防止滤液不经滤纸过滤就流入烧杯。

③ 烧杯口 紧靠在玻璃棒上,防止 液滴飞溅 ;

④玻璃棒 轻轻的斜 靠在三层滤纸一边,防止 戳破滤纸 。

⑤漏斗 下端 紧靠 烧杯内壁 , 加快滤液流下,防止滤液溅出。

4.过滤后,滤液浑浊的原因有: 滤纸破损;仪器不干净;滤液高于滤纸边缘 。此时应该 查明原因,重新过滤 ,直到滤液澄清为止。

5.过滤可分离 不溶性固体和液体 的混合物。

七、自制简易净水器

1. 小卵石和石英砂的作用是 过滤 。

2. 使用一段时间后,部分物质吸附杂质已达饱和,清洗后可以继续使用的是纱布、石英砂和 小卵石 ,需要更换的是 活性炭 和 蓬松棉 。

八、蒸馏操作

1.蒸馏是利用液体的 沸点不同,分离液体混合物。

2.碎瓷片的作用: 防止液体暴沸 。

3.冷凝水 下端口 进,上端口 出,以使冷凝管中充满冷水。

4.开始馏出的液体为 低沸点的杂质 ,应当弃去。

5.简易蒸馏装置中长导管的作用是 导气和冷凝 。

九、质量守恒定律验证

实验1 实验2 实验3 实验4

1. 实验1的现象 白磷燃烧,产生大量白烟,气球先膨胀后变瘪 。气球的作用是 缓冲压强,防止橡胶塞被冲开 。锥形瓶底放一些细沙的目的是 防止锥形瓶炸裂 。反应后,天平是否平衡? 是 。

2. 实验2的现象是 铁钉表面出现红色固体,溶液由蓝色变浅绿色 ,化学方程式 Fe+CuSO4==FeSO4+Cu 。反应后,天平是否平衡? 是 。

3. 实验3结束后,天平是否平衡? 否 ,原因是 反应生成的CO2逸散到空气中 。如何改进装置以验证质量守恒定律 在密闭容器中进行实验 。

4. 实验4:反应前称量镁条和石棉网质量,反应后称量石棉网和燃烧后得到的产物质量:

①如果测得反应后质量比反应前质量大,原因 增加了的氧元素的质量 。

②如果测得反应后质量比反应前质量小,原因 镁条燃烧时形成白烟逸散到空气中 。

③如果测得反应后的质量与反应前总质量相等,原因是增加的氧元素的质量与减少的白烟的质量相等。

5. 如果所选化学反应有气体参加或生成,则反应必需在 密闭 容器中进行。

十、CO2的性质实验

1. CO2的密度实验

向装有高低蜡烛的烧杯中倾倒二氧化碳

现象: 下层蜡烛先熄灭,上层蜡烛后熄灭

结论:二氧化碳 不燃烧,不支持燃烧 (化学性质); 密度比空气大 (物理性质)

2. CO2的溶解性

现象: 塑料瓶变瘪

结论:二氧化碳 能溶于水

3. CO2与水反应

实验

内容

(Ⅰ)喷稀醋酸

(Ⅱ)喷水

(Ⅲ)直接放入CO2中

(Ⅳ)喷水后放入CO2中

(Ⅴ)烘干第四朵花

现象

纸花 变红

纸花 不变色

纸花不变色

纸花 变红

纸花 变紫

分析

酸能使紫色石蕊变红

水不能使紫色石蕊变红

二氧化碳不能使石蕊变红

二氧化碳和水反应生成酸

碳酸不稳定易分解

结论:二氧化碳与水能发生反应生成 碳酸 ,化学方程式: CO2+H2O==H2CO3 。

酸 可以使紫色石蕊溶液变成 红 色。烘干第四朵花所发生的现象,说明碳酸 不稳定易分解 化学方程式: H2CO3 ∆ H2O + CO2↑ 。

十一、木炭的还原性

A、木炭还原氧化铜

1. 实验现象:固体由 黑 色变成 红 色 ,澄清石灰水 变浑浊 。

化学方程式: C+2CuO 高温 2Cu+CO2↑ 。

2. 在酒精灯上加铁丝网罩的作用是 使火焰集中,提高温度 。澄清石灰水的作用是 检验生成的气体

3. 反应完毕后,要先 将导管从石灰水中取出 ,然后 熄灭酒精灯 ,目的是 防止液体倒流,炸裂试管 。

4.待试管冷却后才将粉末倒出的原因是 防止铜再次被氧化 。

B、木炭还原氧化铁

1.CO还原氧化铁实验现象: ①玻璃管内的固体由红 色变为 黑 色,②澄清石灰水 变浑浊 ,③玻璃尖嘴导管处产生 蓝 色火焰。 化学方程式: Fe2O3+3CO 高温 2Fe+3CO2 。

2.加热前先通入一氧化碳的原因是 排尽装置内的空气,防止加热时发生爆炸

3.装置尾部酒精灯的作用是 处理尾气,防止一氧化碳污染空气

4.实验结束后,先熄灭加热的酒精灯,继续通入一氧化碳直到试管冷却的原因是: 防止试管被液体倒流,炸裂玻璃管;防止铜再次被氧化

十二、探究燃烧的条件

实验1 实验2 实验3 实验4

1. 实验1:铜片上的白磷燃烧,水中的白磷不燃烧,说明燃烧需要 可燃物与氧气接触 。

2. 实验1:铜片上的白磷燃烧,铜片上的红磷不燃烧,说明燃烧需要 可燃物的温度达到着火点 。

3. 实验2:向水中的白磷通入氧气,白磷燃烧的原因是 水中的白磷接触氧气且温度达到着火点 。

4. 实验 3:现象是 蘸酒精的棉球燃烧,蘸水的棉球不燃烧 ,

该实验的目的是探究 可燃物 是燃烧的条件之一,所应用的实验方法叫 对比 法。

5. 实验4:现象是 乒乓球碎片先燃烧,滤纸碎片后燃烧 ,

该实验的目的是探究 温度达到可燃物的着火点 是燃烧的条件之一,说明 乒乓球碎片 的着火点较低。


十三、面粉爆炸实验

1. 从胶皮管一端快速鼓入大量的空气,现象: 面粉发生爆炸,塑料盖被掀起 。

2. 说明面粉具有 可燃 性

3. 蜡烛的作用是 使面粉达到着火点 ,

鼓吹空气的目的是 使面粉与空气有足够大的接触面积 。

十五、金属的活动性的探究

1.甲中现象:铝丝表面出现 红 色固体,溶液由 蓝 色变为 无 色。

2.甲实验的铝丝用砂纸打磨的目的是 除去表面的氧化膜 ,化学方程式:2Al+3CuSO4=3Cu+Al2(SO4)3

3.乙中现象:铜丝表面出现 银白 色固体,溶液由 无 色逐渐变 蓝 色。

4.通过这个实验可以得到三种金属的活动性顺序是 Al>Cu>Ag ,

其中实验 甲或丙 (填“甲”“乙”或“丙”)不用做,也可以比较出三种金属的活动性。

十六、铁锈蚀条件的探究

1.试管A和B对比说明铁生锈的条件是 需要与氧气接触

2. 试管A和C对比说明铁生锈的条件是 需要与水接触

3.试管A和B和C对比说明铁生锈的条件是 需要与水和氧气接触

4. 煮沸过的蒸馏水的作用是 除去水中溶解的氧气

5.试管B中水面上加一层植物油的作用是 防止氧气再次溶解在水中

6.棉花中包有干燥剂无水CaCl2其作用是 除去空气中的水蒸气

十八、粗盐提纯及产率计算

1. 以上是用氯化钠固体和水配制50g质量分数为6%的NaCl溶液过程,实验所需氯化钠的质量为 3 g,水的体积为 47 mL,应选用 50 mL量筒。

2. 操作B中称量NaCl时,应该先在左右托盘各放 一张质量相同的纸 ,若天平指针偏左,他应进行的操作是 减少部分药品 ;若天平指针偏右,应进行的操作是 继续添加药品 ;

3. 配好的溶液应装瓶并贴标签,标签中应包括 溶液名称 和 溶质质量分数 ,在上图中写出标签内容。

4. 下列做法会使溶质质量分数偏小的是 ①②④ (填序号,下同);会使溶质质量分数偏大的是 ③⑤⑥ 。

①氯化钠不纯,含有其他杂质;②量取溶剂时仰视读数;③量取溶剂时俯视读数;④烧杯内壁有水;

⑤量取的水没有完全倒入烧杯中⑥砝码生锈或沾有污渍;⑦装瓶时有部分溶液酒出;

5. 若用配好的溶质质量分数为6%的氯化钠溶液配制50g质量分数为3%的氯化钠溶液需要质量分数为6%的氯化钠溶液 25 g和水 25 g。实验中是否需要用到托盘天平 否 。

下列做法会使溶质质量分数偏大的是_①④__(填序号,下同),会使溶质质量分数偏小的是 ②③ 。

①量取浓溶液时仰视读数;②量取浓溶液时俯视读数;③量取水时仰视读数;④量取水时俯视读数

十六、粗盐提纯及产率计算

1.溶解:玻璃棒的作用是 搅拌,加速溶解

2.过滤:玻璃棒的作用是 引流 ,目的是 防止液滴飞溅

3.蒸发:玻璃棒的作用是 搅拌,防止局部过热导致液滴飞溅 ,当蒸发皿中有 大量固体析出 时停止加热,利用蒸发皿的余温将其蒸干。

4.计算产率:用 玻璃棒 将蒸发皿中的固体转移到称量纸上称量。

5.误差分析:下列做法会使产率偏高的是 ②③⑤ (填序号,下同),会使产率偏低的是 ①④⑥ 。

①溶解时未溶解彻底; ②过滤时滤液浑浊就开始蒸发; ③过滤时液面高于滤纸边缘;

④蒸发时液滴飞溅; ⑤蒸发时晶体未干燥彻底; ⑥转移时有少量晶体粘在蒸发血上

拓展:【粗盐中可溶性杂质的去除】

1. 过量NaOH 的作用是 完全除去MgCl2

2.过量BaCl2 的作用是 完全除去Na2SO4

3. 过量Na2CO3 的作用是 完全除去CaCl2和BaCl2

4. 滤渣的成分有 Mg(OH)2 、 BaSO4 、 BaCO3 、 CaCO3

5. 若BaCl2和Na2CO3的加入顺序颠倒,最后得到的氯化钠溶液中会含有 BaCl2

6.稀盐酸的作用是 除去过量的 NaOH 和 Na2CO3

7.如何判断加入的稀盐酸为适量 不再产生气泡时,盐酸即为适量

8.若加入过量的稀盐酸,如何将其除去 将氯化钠溶液蒸发

十七、酸和碱的中和反应

1.向稀氢氧化钠溶液中滴加酚酞溶液,溶液显 红 色,再向烧杯中逐滴加入稀盐酸,并用玻璃棒不断搅拌,当溶液由 红 色变为 无 色时,说明氢氧化钠溶液和盐酸恰好完全反应。

化学方程式: NaOH + HCl = NaCl +H2O

2. 酚酞的作用是 帮助判断反应的发生及反应进行的程度

3. 逐滴滴加盐酸的原因是 防止盐酸过量 ,边滴加边搅拌的目的是 使盐酸和氢氧化钠充分反应

4.反应的微观实质是: 氢离子 和 氢氧根离子 结合成 水分子 。

5.右图为该反应的pH变化曲线,

A点溶液中的溶质为 NaCl 和 NaOH;B点溶液中的溶质为 NaCl ;C点溶液中的溶质为 NaCl 和 HCl ;在判断反应后溶液中的溶质时,除了要考虑生成物,还要考虑 反应物是否剩余。

6.若滴加盐酸时没有边滴加边搅拌,反应后的溶液为无色,溶液中一定含有的溶质是 NaCl ,可能含有的溶质是 HCl。可用 镁、氧化铜、碳酸盐、碳酸氢盐、紫色石蕊溶液、pH试纸进行检验。