2024年人教版中考化学总复习第三部分化学物质与定量研究实验1氧气的实验室制取与性质.docxVIP

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实验1氧气的实验室制取与性质

一、氧气的实验室制取

类型

固+固加热型

固+液不加热型

药品

高锰酸钾(紫黑色固体)[或氯酸钾(白色固体)和二氧化锰(黑色固体)]

过氧化氢溶液(无色液体,俗称双氧水,主要成分为H2O2)和二氧化锰粉末(黑色固体)

反应

原理

2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑(或2KClO32KCl+3O2↑)?

2H2O22H2O+O2↑?

发生

装置

右侧装置比左侧的更易控制反应速率

收集

装置

选择依据:氧气的密度以及在水中的溶解性,可选取排水法或向上排空气法

操作

步骤

(1)连:连接仪器(顺序:由下而上,由左而右)。

(2)查:检查装置的气密性。

(3)装:装入药品,试管口塞一团棉花(防止加热时试管内的粉末状物质进入导气管)。?

(4)定:固定试管时,试管口应略向下倾斜(防止冷凝水回流,炸裂试管)。?

(5)点:点燃酒精灯,先预热,再集中加热。

(6)收:收集气体,排水法收集气体,当气泡连续均匀冒出时开始收集;集满时用玻璃片盖住瓶口,移出水槽,集气瓶正放在桌面上,防止气体逸出。?

(7)离:先将导管撤离出水面。

(8)熄:熄灭酒精灯

(1)连接仪器,检查装置的气密性。

(2)向锥形瓶中装入二氧化锰固体。?

(3)塞好带有长颈漏斗(或分液漏斗)和导管的双孔塞。

(4)向长颈漏斗(或分液漏斗)中加入过氧化氢溶液。?

(5)收集气体

验满

向上排空气法:用带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃,证明已满;?

排水法:当集气瓶口有较大气泡往外冒时,证明氧气已满?

检验

将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

注意

事项

实验结束后,先将导气管移出水面,然后熄灭酒精灯,以免因试管内压强减小而产生倒吸现象,使试管炸裂?

长颈漏斗下端管口应该伸入液面以下(液封),防止生成的气体从长颈漏斗中逸出

装置

评价

(1)发生装置评价:实验室三种制取氧气的方法中,更符合绿色化学特点的是过氧化氢制氧气,理由是方法简便,不需要加热。?

(2)收集方法评价:排水法收集的气体更纯净,但含有一定的水蒸气,气体不干燥;排空气法收集的气体含有一定的量空气,不纯净,但收集的气体比较干燥?

【知识拓展】

多功能瓶在氧气的制取过程中的使用

功能

装置

气体进出方向

(填字母)

排水法

收集氧气

氧气由b进,?

水从a流出?

向上排空气

法收集氧气

氧气由a进,?

空气由b出?

氧气的

干燥

氧气由a进?

b出?

氧气体积

的测量

气体从短管进,水从长管排出,通过测量量筒

中水的体积,确定收集氧气的体积

二、氧气的性质探究

1.木炭燃烧实验

(1)对比步骤Ⅰ前后说明木炭燃烧的剧烈程度与氧气的浓度有关。?

(2)燃烧停止后,进行步骤Ⅱ检验燃烧产物,反应结束后将澄清石灰水倒入集气瓶中,观察到澄清石灰水变浑浊,其原因是CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O(用化学方程式解释)。?

2.铁丝燃烧实验

探究1:直接加热铁丝

把螺旋状铁丝直接放在酒精灯外焰上加热,当铁丝发红时,把铁丝移入盛有氧气和少量水的集气瓶内,铁丝并不能燃烧,这是因为铁丝的温度已经降至着火点以下。?

探究2:火柴引燃铁丝

迅速把铁丝连同火柴一起插入盛氧气的集气瓶下部(没有接触到细沙),但不见铁丝燃烧,反复试验均未成功。该同学认为可能导致实验失败的原因主要有三种:

【假设】

A.铁丝表面有了锈迹,影响了反应的进行;

B.点燃火柴后立即将它伸入瓶内,火柴燃烧消耗了氧气,不利于铁丝的燃烧;

C.火柴燃烧时有大量的热量放出,将铁丝和火柴迅速伸至集气瓶下部,因放热会使瓶内氧气膨胀逸出,使铁丝无法燃烧。

【实验】根据以上假设,他对实验应作的相应改进为

(1)用砂纸打磨铁丝,除去铁锈;?

(2)点燃火柴,待火柴快燃尽时,将它伸入瓶内;?

(3)将铁丝和火柴由集气瓶的上部到下部缓慢插入;?

(4)经过改进后,实验成功了,但另一位同学同样操作,仍然没有成功,可能的原因是收集的氧气跑掉了或收集的氧气过少(合理即可)。?

3.蜡烛燃烧实验

探究蜡烛燃烧后“白烟”的成分。

【资料】蜡烛是由石蜡和棉线烛芯组成的。蜡烛完全燃烧后的生成物为二氧化碳和水;蜡烛点燃时,灯芯周围的石蜡先熔化,从固态变为液态,一部分熔化的石蜡汽化为石蜡蒸气,石蜡蒸气燃烧产生火焰。

【实验验证】

(1)吹灭蜡烛,并立即用一个内壁涂有澄清石灰水的烧杯罩住“白烟”,其目的是验证蜡烛燃烧时生成的是二氧化碳气体,原因是二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊;?

(2)吹灭蜡烛,并立即用一个干而冷的烧杯罩住“白烟”,烧杯内壁没有出现水雾,说明白烟不是水蒸气