内容正文:
!
众相原创 赋能中考!河北化学
+"# ,-./012
56
"
#$7+$89%:;
!"# 年 ' 考"
化学兴趣小组用如图 " 装置进行)空气中氧气含量的测定*&
图 "
基础要点
"$实验原理
利用红磷在密闭的集气瓶中燃烧$消耗掉瓶内空气中的氧气$使集气瓶中的压强!减小!$水在
大气压的作用下从导管进入集气瓶$进入的水的体积即为消耗掉氧气的体积& 发生反应的化学
方程式为!!!!!!!!!!!!!!!&
#$实验现象
!""红磷燃烧$!产生大量白烟$放出热量!&
!'"装置冷却至室温后$打开弹簧夹$水沿导管进入集气瓶中$进入集气瓶中水的体积约占集气瓶
中空气总体积的!!!!&
$$实验结论"氧气约占空气总体积的!!!!&
%$试剂替代
实验中$能否用下列试剂代替红磷$请说明理由&
!""铁丝( !& !!!
!'"木炭( !& !!!
!."硫粉( !& !!!
&$误差分析
误差 原因 分析
测量结果偏
低# B
"
4
$
!红磷用量不足! 集气瓶中的氧气不能被完全消耗
装置的气密性不好 装置漏气使装置外的空气进入集气瓶中
未待装置冷却到!室温!
就打开弹簧夹
装置内气体温度偏高$压强偏大
测量结果偏
高# C
"
4
$
未夹紧弹簧夹 红磷燃烧时集气瓶内气体受热膨胀$沿导管逸出
点燃红磷后燃烧匙伸入过慢 !集气瓶中气体受热逸出!
"!
!
单元 "!空气#氧气#二氧化碳
创新思维
6$装置改进
红磷燃烧生成的=
'
&
4
会刺激呼吸道$污染空气& 小组同学讨论后将装置改为如图 ' 所示$其中
气球的作用是!平衡压强$防止橡胶塞冲出!& 改进后的装置优点是!实准确!或更加环保"!
!写一条即可"&
图 '
!!!!!
图 .
+$原理创新
实验资料表明(燃烧过程中当氧气体积分数低于 )<时$红磷就无法继续燃烧$因此上述实验中测
量结果与理论值误差较大& 化学兴趣小组同学根据铁在空气中生锈的原理设计如图 . 所示实验
装置$再次测定空气中氧气的含量& 装置中饱和食盐水#活性炭会加速铁生锈& 测得实验数据如
下表(
实验前的体积 实验后的体积
集气瓶内空气 烧杯内蒸馏水 烧杯内剩余蒸馏水
".#$# DE 9#$# DE %.$# DE
!""请计算出空气中氧气的体积分数!#9:,-!!精确到 #$"<"&
!'"与燃烧红磷法相比$该装置测定空气中氧气含量的优点是!使集气瓶中的氧气消耗更彻底$
实验结果!!!!!!!!!更准确!&
,$数字化实验
为了帮助同学们更好地理解测定氧气含量的实验原理$老师利用传感器技术测定了实验装置!如
图 1"内的气压曲线变化趋势如图 4 所示&
图 1
!!!
图 4
!""实验完毕$集气瓶内水面上升到一定高度后$不能继续上升$这种现象说明氮气具有!不燃
烧#不支持燃烧$难溶于水!的性质&
!'"图 4 中!"段气压增大的原因是!红磷燃烧放热$导致气体膨胀!'#$段气压增大进行的操
作是!打开弹簧夹!&
!."用微观示意图表示实验前集气瓶内空气的主要成分$图中最合理的是!.!!选填序号"&
!资料(在同温同压下$气体的体积之比等于分子个数之比"
#!
!
众相原创 赋能中考!河北化学
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#
+$%56<=>
!"# 年 9 考"
基础要点
"$反应原理
!""高锰酸钾制取氧气(!!!!!!!!!!!!!!&
!'"氯酸钾制取氧气(!!!!!!!!!!!!!!!&
!."过氧化氢制取氧气(!!!!!!!!!!!!!!&
#$实验装置
!""发生装置"选择依据为!反应物的状态和反应条件!&
5
!!!
6
!!!
,
根据反应原理$高锰酸钾制氧气的发生装置为!5!!选填序号$下同"$氯酸钾制氧气的发生装
置为!'!$过氧化氢制氧气的发生装置为!.!&
!'"收集装置"选择依据为气体的性质!如!密度!#是否!溶于!水#是否与水反应"&
氧气性质 氧气!不易!溶于水且不和水反应 氧气密度比空气!大!且不和空气各成分反应
收集方法 排水法 向上排空气法
收集装置
优缺点
收集到的气体纯净但不干燥$通过
瓶口冒出的大气泡判断已收集满
操作简便$收集到的气体干燥但不纯净$需要
验满
$$实验步骤!以下面两种装置为例"
实验
装置
实验
步骤
仪器组装"从下到上$从左到右
+$查(连接仪器$
!
!检查装置的气密性!
?$装(装入试剂
@$定(将试管固定在铁架台上
F$点(点燃酒精灯$用酒精灯外焰给试管加热
G$收(等气泡连续并比较均匀放出时$收集气体
H$离(将导管撤离水面
I$熄(熄灭酒精灯
仪器拆卸"从右到左$从上到下
+$查(检查装置气密性
?$装(先在锥形瓶中装入
$
!二
氧化锰!$再向分液漏斗中加入
'
!过氧化氢溶液!
@$滴(将溶液滴入锥形瓶中
F$收(收集气体
$!
!
单元 "!空气#氧气#二氧化碳
操作
要点
+$试管口要略向下倾斜$目的是
"
!防止冷凝水流至热的
试管底部$避免试管炸裂!'
?$导管不能伸入试管太长$便于气体顺利导出'
@$高锰酸钾制取氧气试管口要塞一团棉花$原因是
#
!防
止加热时试管内的粉末状物质进入导管$堵塞导管!'
F$收集氧气最佳时机(当导管口
%
!连续并比较均匀的放
出气泡!时$开始收集!目的是
&
!排尽装置内的空气$使
收集到的氧气较纯净!"'
G$实验结束时$应先撤离导管$再熄灭酒精灯!目的是
(
!防
止水槽中的水倒吸入试管$使试管因骤然冷却而炸裂!"
导管一定要伸入集气瓶瓶底!目
的是
)
!排尽集气瓶内的空气$
使收集到的氧气较纯净!"
%$检验与验满
检验 验满
!将带火星的木条伸入集气瓶
内$木条!!!!!!!复燃!$
证明该气体为氧气
!将带火星的木条靠近集气瓶
瓶口$!!!!!木条复燃!$
证明氧气已收集满
拓展应用
在工业生产#生活中常需选择合适的途径获得氧气&
-
$工业上获得氧气
工业上利用渗透膜法制取氧气& 原理是利用膜材料对气体分子的选择性渗透作用在一定压力
下$让空气通过渗透膜进行分离$其过程如图 " 所示&
图 "
!!!!!
图 '
!""空气通过渗透膜时$氧分子渗透速率! ;!!选填) C*) J*或) B*"氮分子渗透速率&
!'"将通过渗透膜的气体收集在集气瓶中$并将燃着的木条伸入集气瓶中$可能观察到的现象是
!木条燃烧的更旺!&
+
$制作简易制氧装置
某化学兴趣小组的同学利用家中常见的饮料瓶#吸管等设计并制作了简易制氧机$如图 ' 所示&
!""过滤仓中的水除了有过滤杂质的作用外$还起到的作用是!<=!!选填字母"&
+$加快&
'
的生成!!!!?$降低&
'
的温度!!!!@$可以通过气泡观察&
'
生成的速率
!'"验证过滤仓导出的气体是&
'
的方法为!将带火星的小木条放在过滤仓导管口处$若小木条
复燃$则为!!!!!!!!!!!!!!!!氧气!&
%!
!
众相原创 赋能中考!河北化学
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$
4+2.%56<=>
!"# 年 . 考"
基础要点
"$实验试剂"大理石!或石灰石"和稀盐酸&
#$反应原理"!.8.1
$
'''
2#7.> .8.>
#
27
#
12.1
#
(
!&
$$实验装置
!""发生装置"由于反应物为固体!石灰石或大理石"和液体!稀盐酸"$且反应不需要加热$故应
选择固液常温型发生装置&
!'"收集装置"二氧化碳具有!能溶于水且与水反应!#!密度比空气大!的性质$故选择向上排
空气法收集&
&特别提醒'长颈漏斗末端伸入液面以下!形成&液封'的原因是!!!!!!!!!!!!!
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!&
%$实验步骤
连接仪器
,
!检查装置气密性!
,
装入试剂!先加入固体$后通过长颈漏斗加入液体"
,
收集&
&$检验和验满
检验 验满
将气体通入澄清石灰水中$若
!澄清石灰水变浑浊!$证明
该气体为二氧化碳
将燃着的木条放在!集气瓶瓶口!$
若木条熄灭$证明二氧化碳已收集
满!此过程利用的是二氧化碳!不
燃烧也不支持燃烧!的性质"
&特别提醒'不能用燃着的木条检验收集的气体是否为二氧化碳!因为能使燃着的木条熄灭的
气体不一定是二氧化碳!还可能是氮气$稀有气体等其他不支持燃烧的气体"
创新思维
6$试剂选择
实验中$能否用下列试剂替代$请说明理由&
!""浓盐酸( !&
!'"稀硫酸( !&
!."碳酸钠( !&
+$装置改进
5
!!!
6
!!!
,
&!
!
单元 "!空气#氧气#二氧化碳
!""装置5仪器简单$组装方便&
!'"装置6的优点是!可以控制!!!!!!反应速率!&
!."装置,的优点是!可以随时控制反应的发生与停止!&
,$气体净化
!""浓硫酸的作用是!除去水蒸气!或干燥气体"!'硝酸银溶液的作用是!检验氯化氢气体是
否!!!!除尽!'饱和碳酸氢钠溶液的作用是!除去氯化氢气体!&
!'"若要制取一瓶纯净#干燥的二氧化碳$装置中导管接口从左到右的连接顺序为发生装置
,
!4?=@8<!!选填字母"
,
收集装置&
拓展应用
兴趣小组同学进行二氧化碳的制备与性质实验$请回答下列问题&
-
$二氧化碳的制备
称取 "$' I石灰石$加入足量的等浓度的稀盐酸$测得有关数据如下表$生成二氧化碳的质量与
反应时间的关系如图 "&
实验 石灰石 收集 .# DE,&
'
的时间KA
" 块状 1#
' 粒状 %
. 粉末状 '$)
!!
图 "
!""请推出实验 " 中%的取值范围是!#:+ A!A%9!'对比实验 "#'#. 你能得出的结论是!反应
物的接触面积越大$反应速率越快!&
!'"实验 . 对应图 " 中的曲线!8!!选填字母"&
+
$二氧化碳的性质及应用
利用图 ' 所示装置对二氧化碳的性质进行验证&
图 '
!""甲中观察到纸花由紫色变成红色$使紫色石蕊溶液变色的物质是!7
#
.1
$
!或碳酸"!&
!'"乙中观察到的现象是!澄清石灰水变浑浊!'写出该反应的化学方程式(!.8!17"
#
2.1
'''
#
.8.1
$
+
27
#
1!&
!."丙中下方蜡烛先熄灭$上方蜡烛后熄灭$由此可得出二氧化碳具有的性质为!密度比空气
大#不燃烧也不支持燃烧!& 利用此性质可以用来灭火$二氧化碳灭火器使用时$通过!隔绝氧
气!或使温度降到可燃物的着火点以下"!的方法达到灭火的目的& !写出一条即可"
'!
!
众相原创 赋能中考!
)"!&"分子构成!!'"/*
'
!/*
!4"'(-*+5/*
$$$
'
(-
'
/*
4
5+
'
*
/5/*
'
$$$
高温
'/*!/*5/7*
$$$
'
/7 5/*
'
("!&"无毒!供给呼吸!!,"
!
二氧化碳!温室效应
#
-"化石燃料!:"植树造林
溯源针对练
&"#$!"/$)"%$("/$#"/
*"!&"/%!!'"/!!4"绿色植物的光合作用!!,"植树
造林!或节能减排等合理即可"
91):;<=>?@
""""""""""""
!
实验 & !空气中氧气含量的测定
基础要点
&"减小!,;59*
'
$$$
点燃
';
'
*
9
!"!&"产生大量白烟#放出热量!!'"
&
9
)"
&
9
("!&"不能#铁丝在空气中不能燃烧!!'"不能#木炭不
充分燃烧时生成的一氧化碳不能被吸收!!4"能#事
先在集气瓶中加入适量氢氧化钠溶液#可以吸收生成
的二氧化硫气体
#"红磷用量不足!室温!集气瓶中气体受热逸出
创新思维
*"平衡压强#防止橡胶塞冲出!实验结果更准确!或更
加环保"
+"!&"'<"23!!'"使集气瓶中的氧气消耗更彻底#实验
结果更准确
,"!&"不燃烧$不支持燃烧#难溶于水!!'"红磷燃烧放
热#导致气体膨胀!打开弹簧夹!!4"/
实验 ! !氧气的实验室制取
基础要点
&"!&"'.=>*
,
$$$
'
.
'
=>*
,
5=>*
'
5*
'
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!'"'./0*
4
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'
$$$$
'
'./054*
'
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'
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'
*5*
'
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!"!&"反应物的状态和反应条件!8!#!/!!'"密度
!溶于!不易!大
)"
!
检查装置的气密性
"
防止冷凝水流至热的试管底部#避免试管炸裂
#
防止加热时试管内的粉末状物质进入导管#堵塞
导管
$
连续并比较均匀的放出气泡
%
排尽装置内的空气#使收集到的氧气较纯净
&
防止水槽中的水倒吸入试管#使试管因骤然冷却而
炸裂
'
二氧化锰
(
过氧化氢溶液
)
排尽集气瓶内的空气#使收集到的氧气较纯净
("将带火星的木条伸入集气瓶内#木条复燃!将带火星
的木条靠近集气瓶瓶口#木条复燃
拓展应用
+
"!&" ?!!'"木条燃烧的更旺
,
"!&":@!!'"将带火星的小木条放在过滤仓导管口
处#若小木条复燃#则为氧气
实验 ) !二氧化碳的实验室制取
基础要点
!"/-/*
4
$$$
5'+/0 /-/0
'
5+
'
*5/*
'
%
)"!'"能溶于水且与水反应!密度比空气大
!特别提醒"防止生成的气体从长颈漏斗逸出
("检查装置气密性
#"澄清石灰水变浑浊!集气瓶瓶口!不燃烧也不支持燃烧
创新思维
*"!&"不能#浓盐酸有挥发性#使收集到的气体中含有大
量+/0
!'"不能#稀硫酸会与碳酸钙反应生成微溶于水的硫
酸钙#覆盖在大理石!或石灰石"表面#阻碍反应的进
一步进行
!4"不能#反应速率快#不易控制
+"!'"可以控制反应速率!!4"可以随时控制反应的发
生与停止
,"!&"除去水蒸气!或干燥气体"!检验氯化氢气体是否
除尽!除去氯化氢气体!!'"6A@B-:
拓展应用
+
"!&"'"1 C!C,<!反应物的接触面积越大#反应速率
越快!!'"-
,
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'
/*
4
!或碳酸"!!'"澄清石灰水变浑浊
/-!*+"
'
5/*
$$$
'
/-/*
4
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5+
'
*!!4"密度比空
气大$不燃烧也不支持燃烧!隔绝氧气!或使温度降
到可燃物的着火点以下"
A1)B'>CDEF
""""""""""""
!
小专题培优 &!制取气体的一般思路与方法
专题精讲
一"&"!&"'.=>*
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二"发生装置$收集装置$&"!&"反应物状态!反应条
件!!'"
!
8!
"
/!
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#!或/"!
$
8
!"!&"密度!溶于!!'"
!
E!
"
不易溶于水!
#
E
二氧化碳密度比空气大#能溶于水!
$
密度比空气小
%!或$"!
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