内容正文:
第三单元 维持生命的物质——氧气、水
实验三
氧气实验室制取、性质
氧气的实验室制取
1. 实验原理:回忆实验室制取氧气的三种方法(写出反应的
文字表达式)。
(1) 。
(2) 。
(3) 。
高锰酸钾 锰酸钾+二氧化锰+氧气
过氧化氢 水+氧气
氯酸钾 氯化钾+氧气
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实验三
2. 选择适当装置(如图所示)。
(1)选择发生装置。若用高锰酸钾制取氧气,应选择的发
生装置是 (填字母),需要进行的改进是
。若用B装置制取氧气,选择的试剂应
是 。
A
在试管
口放一团棉花
过氧化氢溶液和二氧化锰
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(2)选择收集装置。①若用排空气法收集氧气,应选用的
装置是 (填字母),选择该装置的依据是
。
D
氧气的
密度比空气的大且不与空气中各成分发生反应
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②若用C装置收集氧气,当观察到
时,在水下用玻璃片的 (填“光滑”或“磨砂”)面盖住集气瓶瓶口,移出水槽 (填“正放”或“倒放”)在桌面上。该方法叫作排水集气法。使用该方法的依据是 。
③为了完成铁丝在氧气中燃烧的实验,可选择 装置(填字母)收集氧气。
集气瓶瓶口有大气
泡冒出
磨砂
正放
氧气不易溶于水且不与水反应
C
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3. 实验操作步骤。用高锰酸钾制取氧气的操作过程中,需要
如下操作:①点燃酒精灯,将试管进行预热;②将试剂装
入试管,并固定在铁架台上;③检查装置的气密性是否良
好;④把导管从水槽中移出;⑤等到气泡连续且均匀冒出
时,开始收集气体;⑥撤出酒精灯并熄灭酒精灯。正确的
操作步骤为 。
③②①⑤④⑥
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4. 验满与检验。
(1)用向上排空气法收集氧气时,需验满,验满的方法
是
。
(2)证明一瓶气体是氧气的方法:
。
将带火星的木条放在集气瓶瓶口,若木条复燃则
已满
将带火星的木条伸入
集气瓶瓶内,若木条复燃则为氧气
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5. 错误操作及异常实验现象的分析。
(1)实验过程中发现用高锰酸钾制取氧气时,水槽中的水
变为红色,原因是 。
(2)用高锰酸钾制取氧气,实验结束后发现试管炸裂了,
可能的原因是
(写一点)。
(3)收集气体时如未等到气泡连续且均匀冒出就开始收
集,会导致 。
试管口未放一团棉花
试管口没有略向下倾斜(或先熄灭酒精
灯,再移出导管,合理即可)
收集的氧气不纯
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6. [能力点专训·装置评价](1)发生装置。以下装置是利用过
氧化氢溶液分解制取氧气的发生装置。
图1
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其中可用于制取少量氧气的装置是 (填字母,下同),能随时添加液体试剂的装置是 ,可以控制液体滴加速率的装置是 ,能控制反应速率又能准确测量液体试剂用量的装置是 ,可以控制反应的发生和停止的装置是 。
A
B
CD
D
E
图1
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(2)收集装置。如图2所示,若用①收集氧气,进气口
是 。若用②收集氧气,进气口是 。若用③
收集氧气,进气口是 ,此方法收集到的氧气更纯
净。④装置的优点是
。
a
c
f
可以收集并量取一定体积的氧
气,可以更准确地比较生成氧气的快慢(合理即可)
图2
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7. 实验的迁移应用。
实验室常用加热氯化铵与消石灰固体混合物的方法制取氨
气(NH3),NH3易溶于水,密度比空气小,则选用的气体
发生装置是第2题图中改进后的 (填字母)装置。若利
用第6题图2中①装置收集氨气,则气体应从 (填“a”
或“b”)端通入。
A
b
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氧气的性质
8. (1)回忆知识:写出木炭、铁丝、硫三种物质在氧气中燃
烧的文字表达式。
① ;
② ;
碳+氧气 二氧化碳
铁+氧气 四氧化三铁
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③ ;
④三个反应有多个共同点,都属于化合反应,都放热;但
也有不同之处,如:
。
硫+氧气 二氧化硫
铁丝燃烧产物是固体,而木炭、硫
燃烧产物是气体(合理即可)
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(2)装置设计:铁丝燃烧时,集气瓶底放入少量水的目
的是
;铁丝燃烧时瓶底的水可用细沙代替。从
环保角度考虑,硫燃烧时集气瓶底放入少量水的目
的是 ,不
能用细沙代替。
防止铁丝燃烧时生成的高温熔融物溅落,炸
裂瓶底
吸收生成的二氧化硫,防止污染环境
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(3)实验操作:三种可燃物都要自上而下缓慢伸入集气瓶
中,目的是 ;
铁丝燃烧时,需在火柴快要燃尽时再伸入集气瓶中,
其目的是
。
防止氧气受热逸出,使燃烧更持久
防止火柴燃烧消耗氧气,不利于铁丝的燃
烧
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(4)观察现象:木炭在氧气中比在空气中燃烧得更旺;铁
丝在空气中不燃烧,在氧气中
;硫在空气中燃
烧,发出 火焰,在氧气中燃烧发出
火焰。它们在氧气中燃烧的现象与空气中现象不
同的原因是 。
剧烈燃烧,火星四
射,放出大量的热,生成黑色固体
淡蓝色
蓝紫
色
氧气浓度不同
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9. 异常实验分析:小林用高锰酸钾制取并用排空气法装置收
集了一瓶氧气,呈红褐色,在做细铁丝燃烧实验时,未见
细铁丝燃烧,但小林异常兴奋:“得到红色氧气,且性质
改变了。”小红利用排水法收集氧气后,做细铁丝燃烧实
验成功了,但实验结束后,集气瓶破了。分析两位同学实
验操作中出现的问题。
小林: 。
小红:
。(均填一条)
试管口没有塞棉花(合理即可)
集气瓶瓶底没有预留少量水或装入细沙(或细铁
丝碰到集气瓶内壁,合理即可)
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10. 实验改进及创新:如图,缓缓将一瓶氧气(500 mL)完全
注入“气体倾倒室”里,轻轻提起中间隔板,观察到带
有火星的线香由低到高依次复燃并剧烈燃烧,产生白色
火焰。由此可得出氧气的性质:① ;
② 。
密度比空气大
氧气具有支持燃烧的性质
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第三单元 维持生命的物质——氧气、水
实验四
物质燃烧的条件
1. 【建构思维模型】如图为探究燃烧条件的部分实验活动,
请根据相关信息回答下列问题。
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实验三
【思路启迪】经过同学们的分析后,概括出如下的思维
模型:
控制变量法:为探究某个因素的影响,需控制其他因素
相同。
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物质燃烧需要的条件: 、
、 。我们在研究其中
某一个变量对实验的影响时,一定要保证其他变量是
(填“相同”或“不同”)的。
物质本身是可燃物
接触氧气
或空气
温度达到可燃物的着火点
相
同
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(1)实验1加热片刻观察到图A中棉球上的酒精燃烧,产生蓝
色火焰,图B中棉球上的水不燃烧。在本实验中的变量是
可燃物,说明燃烧的条件之一是 。
物质本身是可燃物
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(2)实验2中,在铜片上放置白磷和红磷是把
作为控制变量,实验现象是
。在铜片上和水中放置白磷是把 作为
控制变量,实验现象是
。从燃烧条件分析,烧杯中热水的作用是
和 。
可燃物的着火
点
铜片上的红磷不燃烧,
白磷燃烧
氧气
铜片上的白磷燃烧,水中的白磷
不燃烧
隔绝
氧气
提供热量
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2. 【跨学科·物理】[科学素质·科学实践]为了探究“烧不坏
的手帕”的原理,某同学将滤纸(着火点为130 ℃)浸在不
同浓度的酒精溶液中,进行如图1所示实验,并收集实验
过程中滤纸中心的温度,绘制曲线如图2所示。下列说法
不正确的是( C )
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A. 曲线①在20 s时温度突然升高的原因是滤纸燃烧
B. 曲线②的温度始终没有达到滤纸的着火点,滤纸不燃
烧
C. 曲线③所示的温度没有明显变化,是酒精没有与氧气
接触
D. “烧不坏的手帕”原理是液体汽化吸热使其温度达不
到手帕的着火点
【答案】C
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3. 【创新题·新装置】图Ⅰ为探究物质燃烧条件的实验装置,
其中图Ⅱ和图Ⅲ是改进后的装置。(白磷和红磷燃烧的产
物一样)
(1)可燃物燃烧需同时满足的条件:①接触氧气或空气;
② 。
温度达到可燃物的着火点
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(2)对比图Ⅱ和图Ⅲ两套装置,你认为改进得更合理的
是 ,理由是
。
图Ⅲ
图Ⅱ中因燃烧放热,试管内压强
增大,存在瓶塞弹开的危险,而图Ⅲ的气球能平衡压
强,无此危险
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$$