清单03 吃透实验细节(抢分清单)2026年中考化学终极冲刺讲练测
2026-05-23
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2份
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32页
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 学案-知识清单 |
| 知识点 | 科学探究与化学实验 |
| 使用场景 | 中考复习-三轮冲刺 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.65 MB |
| 发布时间 | 2026-05-23 |
| 更新时间 | 2026-05-23 |
| 作者 | 大卫化学 |
| 品牌系列 | 上好课·冲刺讲练测 |
| 审核时间 | 2026-05-12 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57816300.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
该初中化学中考复习知识清单聚焦11个核心实验,涵盖气体制取、物质性质探究、定量实验等范畴,搭建从实验原理、操作步骤到现象结论的系统性复习架构。
清单按实验模块设计,包含装置分析、误差归因、改进思路等实用内容,如“空气中氧气含量测定”设数字化实验改进方案,培养科学探究与实践能力。通过“误差分析表”“注意事项标注”等设计,助力学生掌握细节,辅助教师开展针对性复习指导。
内容正文:
清单03 吃透实验细节
内容导览
实验01 空气中氧气含量的测定
实验02 常见气体的实验室制取
实验03 电解水实验
实验04 燃烧条件的探究
实验05 验证质量守恒定律
实验06 木炭还原氧化铜实验
实验07 一氧化碳还原氧化铁
实验08 铁锈蚀条件的探究
实验09 一定溶质质量分数的氯化钠溶液的配制
实验10 粗盐中难溶性杂质的去除
实验11 酸碱中和反应
实验01 空气中氧气含量的测定
实验装置
实验原理
①红磷燃烧消耗密闭容器中的氧气,使集气瓶内压强减小,在大气压的作用下,烧杯中的水进入集气瓶中,进入水的体积即为集气瓶中减少的氧气的体积。
②反应原理:4P + 5O2 点燃 2P2O5。
实验用品
大集气瓶、酒精灯、燃烧匙、烧杯、止水夹、橡胶塞、导管、红磷、蒸馏水。
实验步骤
①按图所示连接装置,并检查装置的气密性;
②在集气瓶内加入少量水,将水面上方空间分为5等份,并做好标记;
③夹紧弹簧夹,取足量红磷于燃烧匙中;
④点燃红磷,立即伸入集气瓶中,塞紧橡胶塞;
⑤待红磷熄灭并冷却至室温,打开弹簧夹。
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。实验装置内最终剩余气体的主要成分是氮气。
注意事项
实验开始时,预先在集气瓶里放入少量水的目的是:
①吸收热量,有利于降低温度;
②吸收生成的白烟,防止污染空气。
此实验对实验药品的要求:
①能够在空气中燃烧,故不可选用铁丝;
②只能消耗空气中的氧气,故不可选用镁带;
③燃烧的产物不能是气体,一般不用木炭、硫代替红磷。
【温馨提示】
1. 实验误差分析
结果
原因分析
测定结果偏小
①红磷的量不足,导致装置中的氧气未被消耗完;
②装置气密性不好(或漏气),导致外界空气进入装置内;
③没有冷却到室温就打开弹簧夹,导致进入集气瓶中的水的体积偏小。
测定结果偏大
①没有夹紧弹簧夹,红磷燃烧时集气瓶内气体受热膨胀沿着导管逸出;
②燃烧匙伸入过慢,使装置内的部分气体受热逸出。
2. 实验改进
(1)改进原因:
①实验时在容器外点燃红磷,燃烧产物会 污染环境 ,将燃着的红磷伸入集气瓶时,空气受热膨胀逸出,会使得测量结果 偏大 (填“偏大”或“偏小”或“不变”),因此需在密闭容器中进行。
②集气瓶的刻度读数较粗略,且会有部分水残留在导管中,使测量结果不准确。
(2)改进思路:
①点燃方式的改进:实验过程中不打开装置,使装置始终保持密闭,如图①、②所示。
图① 图② 图③
②测量方式的改进:利用量筒或注射器等测量仪器,减小实验误差,使测定结果更精确,如图③所示。 ③数字化实验:利用传感器和信息处理终端进行实验数据的采集与分析。我们可以将测定空气中氧气的含量设计成数字化实验。实验步骤如下:(1)将氧气传感器与数据采集器、计算机连接;(2)把氧气传感器插入盛有空气的容器,采集数据;(3)通过相关软件处理数据,并在计算机屏幕上显示空气中氧气的含量。
实验02 常见气体的实验室制取
1. 实验室制取气体的基本流程:制备气体→净化干燥→收集气体→尾气处理
2. O2、CO2、H2的实验室制取对比
(1) 气体发生装置:选择发生装置要考虑的因素有反应物的状态和反应条件。
气体
氧气O2
二氧化碳CO2
氢气H2
试剂
①高锰酸钾
②过氧化氢溶液和二氧化锰
大理石(石灰石)和稀盐酸
锌粒和稀硫酸
反应原理
①2KMnO4 ∆ 2MnO4+MnO2+O2↑
②2H2O2MnO2 2H2O+O2↑
CaCO3+2HCl==
CaCl2+H2O+CO2↑
Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑
反应类型
分解反应
复分解反应
置换反应
反应物状态
①固固混合 ②固液混合
固液混合
固液混合
反应条件
①加热 ②不需要加热
不需要加热
不需要加热
常用的发
生装置
注意事项
①试管口应略向下倾斜。
②用高锰酸钾制取氧气时要在试管口放一团棉花。
③用排水法收集,待气泡连续均匀冒出时才收集。结束时,应先撤离导管再熄灭酒精灯。
①添加药品时,先加固体,再加液体。
②若使用长颈漏斗,下端管口必须插入液面下,形成液封。
【温馨提示】
1.固液常温型装置的改进优点
改进
装置
优点
装置简单
节约药品
控制反应速率
控制反应的发生和停止
(2)气体收集装置:选择收集装置要考虑的因素有气体密度和气体的溶解性。
气体
氧气O2
二氧化碳CO2
氢气H2
气体溶解性
不易溶于水
能溶于水
难溶于水
气体密度
密度大于空气
密度大于空气
密度小于空气
收集方法
向上排空气法或排水法
向上排空气法
向下排空气法或排水法
收集装置
或
或
检验方法
将带火星的木条伸入集气瓶中,若木条复燃,则说明是O2
将气体通入澄清石灰水,若澄清石灰水变浑浊,则说明是CO2
点燃气体,产生淡蓝色火焰,用干冷的烧杯罩在火焰上方,烧杯内壁有水雾
验满(或验纯)方法
用向上排空气法收集时,将带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃,则说明已收集满。用排水法收集时,若集气瓶口有气泡冒出,则说明已集满
将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,则说明气体已收集满
用拇指堵住已收集氢气的试管,靠近火焰后移开手,若听到轻微的声音,则说明气体较纯
3. 气体的净化与干燥
(1)气体的净化
吸收剂
吸收的气体杂质
水
易溶性气体,如HCl、NH3
强碱溶液(如NaOH溶液等)
CO2、SO2、HCl、H2S等酸性气体
碱石灰(CaO和NaOH的混合物)
CO2、SO2、HCl、H2S等酸性气体
灼热的CuO
H2、CO
灼热的Cu
O2
(2)气体的干燥
干燥剂
可干燥的气体
不能干燥的气体
酸性:浓硫酸
中性气体:H2、O2、CO、N2等
酸性气体:HCl、CO2、SO2等
碱性气体:NH3
碱性:生石灰、氢氧化钠、碱石灰
中性气体:H2、O2、CO、N2等
碱性气体:NH3
酸性气体:HCl、CO2、SO2等
(3)常见气体的净化、干燥装置
装置类型
液态除杂
固态除杂
装置图
①洗气瓶
② U形干燥管
③球形干燥管
气体流
动方向
长进短出
进气和出气没有区别
大口进气,小口出气(在干燥管的进出气口都要塞一团棉花,防止固体移动)
(4)尾气处理
常用方法
点燃尾气
溶液吸收
尾气回收
水封法
装置图
适用范围
针对可燃性的污染性气体,点燃转化成无污染气体,如CO
酸性气体如CO2、SO2通入NaOH溶液;
碱性气体如NH3通入稀H2SO4溶液;
适用于有毒气体的收集,在装置末端接一个气球或其他容器
适用于水溶性较大的气体,如HCl和NH3,倒立漏斗的作用:防倒吸
实验03 电解水实验
仪器、试剂
水电解器、直流电源、导线、木条、火柴
实验原理
2H2O 通电 2H2↑+ O2 ↑
实验装置
实验步骤
①在电解器玻璃管中加满水,用导线连接电解器与电源;
②接通直流电源,观察玻璃管内的现象并记录;
③切断上述装置的电源,用燃着的木条分别在两个玻璃管尖嘴口检验反应中产生的气体;
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:用燃着的木条,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
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。
【温馨提示】
1. 实验误差分析
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。
2. 实验改进
(1)改变电解容器:使用注射器或量筒,优点是带刻度,直接获取气体体积比。如图①、②、③所示。
图① 图② 图③
实验04 燃烧条件的探究
实验
(或事实)
有的物质可以燃烧,如红磷、酒精;有的物质不能燃烧,如水、大理石;
对比
铜片上的白磷和红磷对比
铜片上的白磷和水中的白磷对比
热水中的白磷通氧气前与通氧气后对比
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。
结论
可燃物是燃烧的条件之一
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
通常情况下:燃烧需要同时满足三个条件:
①可燃物; ②可燃物与氧气(或空气)接触; ③温度达到可燃物的着火点。
实验分析
铜片的作用
导热、放置药品;
热水的作用
①水中白磷与空气隔绝 ; ②为薄铜片上的药品提供热量。
【温馨提示】
1. 实验改进
(1)改进原因:白磷在空气中燃烧生成的P2O5有毒,排放到空气中会造成环境污染。
(2)改进思路:
①可在密闭装置中进行实验,如图①②③所示:
图① 图② 图③ 图④
②装置创新——微型实验:如图④所示,将注射器中的溶液缓缓推入V形管,用80 ℃的热水加热盛有红磷和白磷的W形管时,发现白磷燃烧而红磷不燃烧,由此可说明燃烧需要的条件是温度达到可燃物的着火点。该实验装置的优点是节约药品,反应现象明显。
实验05 验证质量守恒定律
类型一
质量“守恒”的实验验证
实验
铜粉加热前后质量变化的测定
铁和硫酸铜反应前后质量变化的测定
实验图示
实验现象
红色粉末逐渐变黑,气球变瘪。天平两次显示示数相等。
铁钉表面覆盖一层红色的物质,溶液由蓝色逐渐变为浅绿色;天平两次显示示数相等。
化学方程式
2Cu + O2 ∆ 2 CuO
Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
实验结论
反应前各物质的总质量=反应后各物质的总质量。
类型二
质量“不守恒”的实验情况分析
实验
碳酸钠与稀盐酸的反应
镁条的燃烧
实验图示
实验现象
白色粉末溶解,有大量气泡产生。
天平向右偏转。
产生白色固体(还有少量白烟产生),
天平不平衡,发出耀眼的白光,放出热量。
反应原理
Na2CO3+2HCl==2NaCl+H2O+CO2↑
2Mg+O22MgO
实验分析
反应生成的二氧化碳是气体,逸散到空气中去,所以质量变小
氧化镁的质量等于反应的镁条和参加反应的氧气质量总和,导致质量变大。但逸散的白烟质量又大于增加的气体质量,坩埚钳上可能也粘有一部分氧化镁,此二者均会造成氧化镁损失,导致质量变小。故实验结果可能会“减小”、“不变”或“增大”。
实验结论
所有化学反应均遵守质量守恒定律,表面貌似“不守恒”的实验需认真加以分析原因。
实验启示
有气体参加或气体生成(或者有烟、雾状物质生成)的反应,验证质量守恒定律时,必须在密闭容器里进行。
实验06 木炭还原氧化铜实验
实验仪器
试管、酒精灯、金属网罩、铁架台(带铁夹)、弹簧夹、橡胶塞、导管、升降台、火柴
实验试剂
木炭、氧化铜、澄清石灰水。
实验原理
C+2CuO 2Cu+CO2↑
实验装置
实验步骤
①连接仪器,检查装置的气密性;
②把刚烘干的木炭粉末和氧化铜粉末混合均匀,小心地铺放进试管;
③将试管固定在铁架台上,将导管插入澄清石灰水中;
④打开弹簧夹,用酒精灯加热混合物几分钟;
⑤先撤出导管,用弹簧夹夹紧乳胶管,停止加热,待试管冷却后再把试管里的粉末倒在纸上。观察现象。
实验现象
大试管中的固体由黑色变为红色;小试管中的澄清石灰水变浑浊。
实验结论
木炭能够还原氧化铜生成 铜 单质和 二氧化碳 ;该实验说明木炭具有 还原 性。
实验注意
①木炭粉和氧化铜粉末烘干的原因: 防止木炭与水蒸气反应生成的氢气和一氧化碳与氧化铜反应。
②火焰加金属网罩的目的:集中火焰,提高温度。
③实验结束后,先撤出导气管,再停止加热的目的:防止石灰水倒流炸裂热的试管。
④待试管冷却后再把试管中的粉末倒出的原因:防止热的铜接触空气又被氧化。
木炭配比比理论值稍微多一点,因为木炭会和试管中的氧气反应。
计算思维辨析
固体木炭还原氧化铜,完全反应后固体减少量为生成的二氧化碳质量。用氢气和一氧化碳两种气体还原氧化铜时,则固体减少量是氧化铜中氧元素的质量。
实验07 一氧化碳还原氧化铁实验
实验仪器
硬质玻璃管、单孔橡皮塞、双孔橡皮塞、铁架台、酒精灯、酒精喷灯、玻璃导管
实验试剂
一氧化碳、氧化铁、澄清石灰水。
实验原理
3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2
实验装置
实验步骤
①组装仪器,并检查装置的气密性;
②装入药品,固定装置;
③点燃酒精灯,向玻璃管中通入一氧化碳;
④点燃酒精喷灯;
⑤反应完成后,熄灭酒精喷灯;
⑥硬质玻璃管冷却后,停止通入一氧化碳;
⑦熄灭酒精灯。
实验现象
与原理
①玻璃管内:红棕色粉末逐渐变黑。反应的化学方程式:Fe2O3+3CO 高温 2Fe+3CO2
②试管内:澄清石灰水变浑浊。反应的化学方程式:CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+H2O
③酒精灯处:气体燃烧并产生蓝色火焰。反应的化学方程式:2CO+O2 点燃 2CO2
实验注意
①装置尾部酒精灯的作用是:点燃尾气,防止污染空气。
②实验开始时,要先通入CO,一段时间后再点燃酒精喷灯,目的是排尽装置内的空气,防止加热时发生爆炸。
③实验结束,停止加热后,要继续通CO直至玻璃管冷却,或用弹簧夹夹紧玻璃管两端的胶皮管直至玻璃管冷却,才可以把固体倒到白纸上观察。不能把热的固体直接倒出来观察的原因是生成的铁在高温时会重新被氧化。
④实验结束,停止加热后,要继续通CO直至玻璃管冷却,同时防止石灰水发生倒吸现象。
⑤若没有酒精喷灯也可用酒精灯代替,但需在火焰外加金属网罩,使火焰集中,提高温度。
【温馨提示】
1. 尾气处理装置的改进
(1)改进的原因:由于澄清石灰水可能未将生成的二氧化碳完全吸收,所以排出的气体是一氧化碳和二氧化碳的混合物,可能无法点燃。
(2)改进的思路
方案1:通过一个密闭容器用排水法或气球收集尾气(如图①);也可先将二氧化碳用足量的氢氧化钠溶液或澄清石灰水完全吸收,再将一氧化碳收集起来或点燃(如图②、③)。
图① 图② 图③
方案2:尾气中的一氧化碳直接燃烧会浪费资源,将未反应的一氧化碳通到酒精喷灯处燃烧,为反应提供热量(如图④)。
图④
2. 实验装置的创新
如图5是用“W”形玻璃管进行微型实验,该装置与传统装置相比,优点是节约药品。
图⑤
实验08 铁锈蚀条件的探究
编号
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
实验装置
生锈程度(一周后)
不生锈
不生锈
生锈
严重生锈
对比分析
对比实验Ⅰ和Ⅲ可知,铁生锈需要水;
对比实验Ⅱ和Ⅲ可知,铁生锈需要氧气;
对比实验Ⅲ和Ⅳ可知,氧气浓度(或氧气含量)越高,铁生锈速率越快。
实验结论
铁制品生锈的实质是铁与空气中的水和氧气共同作用的结果。
实验分析
①实验中所用的水是经煮沸并迅速冷却的蒸馏水,煮沸的目的是除去水中溶解的氧气。
②实验Ⅱ中加入植物油的目的是隔绝氧气。
实验09 一定溶质质量分数的氯化钠溶液的配制
类型一
用固体配制溶液
(以配制50 g质量分数为6%的氯化钠溶液为例)
实验步骤
①计算:所需氯化钠和水的质量分别为:氯化钠3g,水47g。
公式:a. 溶质质量=溶液质量×溶质质量分数;b. 溶剂质量=溶液质量-溶质质量。
②称量:用托盘天平称量所需的氯化钠,倒入烧杯中。
a. 用托盘天平称量药品时,应遵循“左物右码”的原则;
b. 若将药品和砝码的位置放反且使用了游码,则药品的实际质量=砝码质量-游码读数。
③量取:用规格为50mL的量筒量取47mL水(水的密度可近似看作1g/cm3),倒入盛有氯化钠的烧杯中。
④溶解:用玻璃棒搅拌,使氯化钠溶解。
a. 溶解时玻璃棒的作用是搅拌,目的是加速溶解;
b. 用玻璃棒搅拌时,注意不要使玻璃棒触碰容器的器壁和底部;
c. 溶解不能在量筒中进行。
⑤装瓶:把配制好的溶液装入试剂瓶(细口瓶)中,塞好瓶塞,并贴上标签(注明药品名称和溶质质量分数),标签向外放入试剂柜中。
类型二
用浓溶液配制稀溶液
[以用已配好的质量分数为6%的氯化钠溶液(密度约为1.04 g/cm3)配制50 g质量分数为3%的氯化钠溶液为例]
实验步骤
①计算:6%的氯化钠溶液25 g(体积约24mL),水25g。
公式:a. 浓溶液的质量=;
b. 所加水的质量=稀溶液的质量-浓溶液的质量。
②量取:用量筒量取浓溶液和水(先倾倒至接近所需体积时改用胶头滴管滴加),倒入烧杯中。
③混匀:用玻璃棒搅拌,使溶液混合均匀。
④装瓶。
【温馨提示】
1. 实验误差分析
溶质质量分数
原因
操作
偏小
溶质质量偏小
①溶质本身不纯(含有杂质);
②天平空载时,指针偏左;
③“左码右物”称量(使用游码);
④固体药品倒入烧杯时,溶质撒落或纸片上残留少量药品;
⑤溶质未完全溶解就装瓶存放;
⑥量取浓溶液时,俯视读数;
⑦倾倒浓溶液时,溶液溅出。
溶剂质量偏大
①量取溶剂时,仰视读数;
②烧杯中原来有少量的水。
偏大
溶质质量偏大
①天平空载时,指针偏右;
②砝码已生锈或沾有污渍;
③量取浓溶液时,仰视读数
溶剂质量偏小
①量取溶剂时,俯视读数;
②量取的水没有完全转移到烧杯中。
实验10 粗盐中难溶性杂质的去除
实验步骤
观察到的现象
结论或解释
①溶解
(1)用量筒量取10 mL蒸馏水,倒入小烧杯中。
(2)称取3.0 g粗盐,加入水中,用玻璃棒不断搅拌,直至粗盐不再溶解。
粗盐为淡黄色固体,溶解后所得液体呈浑浊状。
粗盐是混合物。
②过滤
组装一套过滤装置,并进行过滤操作。
不溶物留在滤纸上;滤液为无色液体。
过滤可除去液体中的不溶性杂质。
③蒸发
将滤液倒入蒸发皿中,用酒精灯加热,并用玻璃棒不断搅拌。待蒸发皿中出现较多晶体时,即停止加热。
滤液的量逐渐减少,当水分蒸发到一定程度时,蒸发皿中有晶体析出。
得到的是较纯净的氯化钠。
④计算产率
用玻璃棒将蒸发皿中的固体转移到称量纸上,称量后回收到指定的容器中。根据提纯后得到的氯化钠的质量,计算本次实验氯化钠的产率。
称得提纯后的氯化钠质量为1.8 g。
本次实验产率为60%。
实验11 酸碱中和反应
仪器、试剂
烧杯、玻璃棒、胶头滴管、氢氧化钠溶液、稀盐酸、酚酞溶液
实验原理
NaOH + HCl = NaCl +H2O
实验装置
实验步骤
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。
实验分析
①酚酞的作用是判断反应的发生及反应进行的程度。
②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。
③反应的实质是:酸中的氢离子和碱中的氢氧根离子结合成水分子。
④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。
⑤右图为该反应的pH变化曲线:
A点溶液中的溶质:NaCl和NaOH;
B点溶液中的溶质:NaCl;
C点溶液中的溶质:NaCl和HCl;
判断反应后溶液中的溶质成分时,除了要考虑生成物,还要考虑反应物是否有剩余。
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清单03 吃透实验细节
内容导览
实验01 空气中氧气含量的测定
实验02 常见气体的实验室制取
实验03 电解水实验
实验04 燃烧条件的探究
实验05 验证质量守恒定律
实验06 木炭还原氧化铜实验
实验07 一氧化碳还原氧化铁
实验08 铁锈蚀条件的探究
实验09 一定溶质质量分数的氯化钠溶液的配制
实验10 粗盐中难溶性杂质的去除
实验11 酸碱中和反应
实验01 空气中氧气含量的测定
实验装置
实验原理
①红磷燃烧消耗密闭容器中的 ,使集气瓶内压强 ,在大气压的作用下,烧杯中的水进入集气瓶中,进入 的体积即为集气瓶中减少的 的体积。
②反应原理: 。
实验用品
大集气瓶、酒精灯、燃烧匙、烧杯、止水夹、橡胶塞、导管、红磷、蒸馏水。
实验步骤
①按图所示连接装置,并检查装置的气密性;
②在集气瓶内加入少量水,将水面上方空间分为5等份,并做好标记;
③夹紧弹簧夹,取足量红磷于燃烧匙中;
④点燃红磷,立即伸入集气瓶中,塞紧橡胶塞;
⑤待红磷熄灭并冷却至室温,打开弹簧夹。
实验现象
①红磷燃烧,产生 ,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 ,瓶内
液面上升至刻度 附近。
实验结论
氧气约占空气总体积的 。实验装置内最终剩余气体的主要成分是 。
注意事项
实验开始时,预先在集气瓶里放入少量水的目的是:
①吸收 ,有利于 ;
②吸收 ,防止 。
此实验对实验药品的要求:
①能够在 中燃烧,故不可选用铁丝;
②只能消耗空气中的 ,故不可选用镁带;
③燃烧的产物 ,一般不用木炭、硫代替红磷。
【温馨提示】
1. 实验误差分析
结果
原因分析
测定结果偏小
①红磷的量 ,导致装置中的氧气未被消耗完;
②装置 ,导致外界空气进入装置内;
③没有 ,导致进入集气瓶中的水的体积偏小。
测定结果偏大
①没有夹紧弹簧夹,红磷燃烧时集气瓶内气体 沿着导管逸出;
②燃烧匙伸入过慢,使装置内的部分气体 。
2. 实验改进
(1)改进原因:
①实验时在容器外点燃红磷,燃烧产物会 ,将燃着的红磷伸入集气瓶时,空气受热膨胀逸出,会使得测量结果 (填“偏大”或“偏小”或“不变”),因此需在密闭容器中进行。
②集气瓶的刻度读数较粗略,且会有部分水残留在导管中,使测量结果不准确。
(2)改进思路:
①点燃方式的改进:实验过程中不打开装置,使装置始终 ,如图①、②所示。
图① 图② 图③
②测量方式的改进:利用量筒或注射器等测量仪器,减小实验误差,使测定结果 ,如图③所示。 ③数字化实验:利用传感器和信息处理终端进行实验数据的采集与分析。我们可以将测定空气中氧气的含量设计成数字化实验。实验步骤如下:(1)将氧气传感器与数据采集器、计算机连接;(2)把氧气传感器插入盛有空气的容器,采集数据;(3)通过相关软件处理数据,并在计算机屏幕上显示空气中氧气的含量。
实验02 常见气体的实验室制取
1. 实验室制取气体的基本流程:制备气体→净化干燥→收集气体→尾气处理
2. O2、CO2、H2的实验室制取对比
(1) 气体发生装置:选择发生装置要考虑的因素有 和 。
气体
氧气O2
二氧化碳CO2
氢气H2
试剂
①高锰酸钾
②过氧化氢溶液和二氧化锰
锌粒和稀硫酸
反应原理
①
②
反应类型
反应
反应
反应
反应物状态
① 混合 ② 混合
混合
混合
反应条件
①加热 ②不需要加热
不需要加热
不需要加热
常用的发
生装置
注意事项
①试管口应 。
②用高锰酸钾制取氧气时要在试管口 。
③用排水法收集,待气泡
时才收集。结束时,应先
再 。
①添加药品时,先加 ,再加 。
②若使用长颈漏斗,下端管口必须 ,形成 。
【温馨提示】
1.固液常温型装置的改进优点
改进
装置
优点
装置简单
(2)气体收集装置:选择收集装置要考虑的因素有 和 。
气体
氧气O2
二氧化碳CO2
氢气H2
气体溶解性
溶于水
溶于水
溶于水
气体密度
密度 空气
密度 空气
密度 空气
收集方法
收集装置
或
或
检验方法
将带火星的木条
,若木条复燃,则说明是O2
将气体通入 ,若 ,则说明是CO2
点燃气体,产生 火焰,用干冷的烧杯罩在火焰上方,烧杯内壁有
验满(或验纯)方法
用向上排空气法收集时,将带火星的木条
,若木条复燃,则说明已收集满。用排水法收集时,若
,则说明已集满
将 放在集气瓶口,若木条 ,则说明气体已收集满
用拇指堵住已收集氢气的试管,靠近火焰后移开手,若听到 ,则说明气体较纯
3. 气体的净化与干燥
(1)气体的净化
吸收剂
吸收的气体杂质
水
易溶性气体,如 、
强碱溶液(如NaOH溶液等)
、 、HCl、H2S等酸性气体
碱石灰(CaO和NaOH的混合物)
CO2、SO2、HCl、H2S等酸性气体
灼热的CuO
、
灼热的Cu
(2)气体的干燥
干燥剂
可干燥的气体
不能干燥的气体
酸性:浓硫酸
中性气体:H2、O2、CO、N2等
酸性气体:HCl、CO2、 等
碱性气体:
碱性:生石灰、 、碱石灰
中性气体:H2、O2、CO、N2等
碱性气体:
酸性气体:HCl、 、SO2等
(3)常见气体的净化、干燥装置
装置类型
液态除杂
固态除杂
装置图
① 瓶
② 形干燥管
③ 形干燥管
气体流
动方向
进 出
进气和出气没有区别
口进气, 口出气(在干燥管的进出气口都要塞一团棉花,防止固体移动)
(4)尾气处理
常用方法
点燃尾气
溶液吸收
尾气回收
水封法
装置图
适用范围
针对可燃性的污染性气体,点燃转化成无污染气体,如
酸性气体如CO2、SO2通入 溶液;
碱性气体如NH3通入
溶液;
适用于有毒气体的收集,在装置末端接一个 或其他容器
适用于水溶性较大的气体,如HCl和NH3,倒立漏斗的作用:
实验03 电解水实验
仪器、试剂
水电解器、直流电源、导线、木条、火柴
实验原理
实验装置
实验步骤
①在电解器玻璃管中加满水,用导线连接电解器与电源;
②接通直流电源,观察玻璃管内的现象并记录;
③切断上述装置的电源,用燃着的木条分别在两个玻璃管尖嘴口检验反应中产生的气体;
实验现象
通电后,两电极上都有大量的 产生,液面 ;
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 。
产物检验
①正极:用 的木条,带火星的木条 ,证明正极产生的气体是 ;
②负极:用 的木条,气体能燃烧,火焰呈 ,证明负极生成的气体是 。
实验结论
①水是由 组成的。
②验证了化学变化中 。
【温馨提示】
1. 实验误差分析
电解水时,若氧气与氢气的体积比小于1:2,可能的原因有: ;
。
2. 实验改进
(1)改变电解容器:使用注射器或量筒,优点是 。如图①、②、③所示。
图① 图② 图③
实验04 燃烧条件的探究
实验
(或事实)
有的物质可以燃烧,如红磷、酒精;有的物质不能燃烧,如水、大理石;
对比
铜片上的白磷和红磷对比
铜片上的白磷和水中的白磷对比
热水中的白磷通氧气前与通氧气后对比
实验现象
铜片上的白磷
,铜片上的红磷 。
铜片上的白磷
,水中的白磷 。
通氧气前,热水中的白磷 ;通氧气后,热水中的白磷 。
结论
是燃烧的条件之一
燃烧需要温度达到
燃烧需要
燃烧需要
通常情况下:燃烧需要同时满足三个条件:
① ; ② ; ③ 。
实验分析
铜片的作用
导热、放置药品;
热水的作用
① ; ② 。
【温馨提示】
1. 实验改进
(1)改进原因:白磷在空气中燃烧生成的 ,排放到空气中会 。
(2)改进思路:
①可在密闭装置中进行实验,如图①②③所示:
图① 图② 图③ 图④
②装置创新——微型实验:如图④所示,将注射器中的溶液缓缓推入V形管,用80 ℃的热水加热盛有红磷和白磷的W形管时,发现白磷燃烧而红磷不燃烧,由此可说明燃烧需要的条件是 。该实验装置的优点是 。
实验05 验证质量守恒定律
类型一
质量“守恒”的实验验证
实验
铜粉加热前后质量变化的测定
铁和硫酸铜反应前后质量变化的测定
实验图示
实验现象
。天平两次显示示数 。
;天平两次显示示数 。
化学方程式
实验结论
反应前各物质的总质量 反应后各物质的总质量。
类型二
质量“不守恒”的实验情况分析
实验
碳酸钠与稀盐酸的反应
镁条的燃烧
实验图示
实验现象
白色粉末溶解,有 。
天平 。
产生白色固体(还有少量 产生),
天平不平衡,发出耀眼的 光,放出热量。
反应原理
实验分析
反应生成的 是气体,逸散到空气中去,所以质量变小
氧化镁的质量等于反应的镁条和参加反应的氧气质量总和,导致质量 。但逸散的白烟质量又大于增加的气体质量,坩埚钳上可能也粘有一部分氧化镁,此二者均会造成氧化镁损失,导致质量 。故实验结果可能会“减小”、“不变”或“增大”。
实验结论
所有化学反应 质量守恒定律,表面貌似“不守恒”的实验需认真加以分析原因。
实验启示
或 (或者有烟、雾状物质生成)的反应,验证质量守恒定律时,必须在 容器里进行。
实验06 木炭还原氧化铜实验
实验仪器
试管、酒精灯、金属网罩、铁架台(带铁夹)、弹簧夹、橡胶塞、导管、升降台、火柴
实验试剂
木炭、氧化铜、澄清石灰水。
实验原理
实验装置
实验步骤
①连接仪器,检查装置的气密性;
②把刚烘干的木炭粉末和氧化铜粉末混合均匀,小心地铺放进试管;
③将试管固定在铁架台上,将导管插入澄清石灰水中;
④打开弹簧夹,用酒精灯加热混合物几分钟;
⑤先撤出导管,用弹簧夹夹紧乳胶管,停止加热,待试管冷却后再把试管里的粉末倒在纸上。观察现象。
实验现象
大试管中的固体由 色变为 色;小试管中的澄清石灰水 。
实验结论
木炭能够还原氧化铜生成 单质和 ;该实验说明木炭具有 性。
实验注意
①木炭粉和氧化铜粉末烘干的原因: 防止木炭与水蒸气反应生成的氢气和一氧化碳与氧化铜反应。
②火焰加金属网罩的目的: 。
③实验结束后,先撤出导气管,再停止加热的目的: 。
④待试管冷却后再把试管中的粉末倒出的原因: 。
木炭配比比理论值稍微多一点,因为木炭会和试管中的氧气反应。
计算思维辨析
固体木炭还原氧化铜,完全反应后固体减少量为 。用氢气和一氧化碳两种气体还原氧化铜时,则固体减少量是 。
实验07 一氧化碳还原氧化铁实验
实验仪器
硬质玻璃管、单孔橡皮塞、双孔橡皮塞、铁架台、酒精灯、酒精喷灯、玻璃导管
实验试剂
一氧化碳、氧化铁、澄清石灰水。
实验原理
实验装置
实验步骤
①组装仪器,并检查装置的气密性;
②装入药品,固定装置;
③点燃酒精灯,向玻璃管中通入一氧化碳;
④点燃酒精喷灯;
⑤反应完成后,熄灭酒精喷灯;
⑥硬质玻璃管冷却后,停止通入一氧化碳;
⑦熄灭酒精灯。
实验现象
与原理
①玻璃管内:红棕色粉末 。反应的化学方程式:
②试管内:澄清石灰水 。反应的化学方程式:
③酒精灯处:气体 。反应的化学方程式:
实验注意
①装置尾部酒精灯的作用是: 。
②实验开始时,要先 ,一段时间后再 ,目的是
。
③实验结束,停止加热后,要继续通CO直至玻璃管冷却,或用弹簧夹夹紧玻璃管两端的胶皮管直至玻璃管冷却,才可以把固体倒到白纸上观察。不能把热的固体直接倒出来观察的原因是 。
④实验结束,停止加热后,要继续通CO直至玻璃管冷却,同时防止 。
⑤若没有酒精喷灯也可用酒精灯代替,但需在火焰外加金属网罩,使 ,提高 。
【温馨提示】
1. 尾气处理装置的改进
(1)改进的原因:由于澄清石灰水可能未将生成的二氧化碳完全吸收,所以排出的气体是 ,可能无法点燃。
(2)改进的思路
方案1:通过一个密闭容器用排水法或气球收集尾气(如图①);也可先将二氧化碳用足量的氢氧化钠溶液或澄清石灰水完全吸收,再将一氧化碳收集起来或点燃(如图②、③)。
图① 图② 图③
方案2:尾气中的一氧化碳直接燃烧会 ,将未反应的一氧化碳通到酒精喷灯处燃烧,为反应提供热量(如图④)。
图④
2. 实验装置的创新
如图5是用“W”形玻璃管进行微型实验,该装置与传统装置相比,优点是 。
图⑤
实验08 铁锈蚀条件的探究
编号
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
实验装置
生锈程度(一周后)
对比分析
对比实验Ⅰ和Ⅲ可知,铁生锈需要 ;
对比实验Ⅱ和Ⅲ可知,铁生锈需要 ;
对比实验Ⅲ和Ⅳ可知, 越高,铁生锈速率越快。
实验结论
铁制品生锈的实质是铁与空气中的 和 共同作用的结果。
实验分析
①实验中所用的水是经煮沸并迅速冷却的蒸馏水,煮沸的目的是
。
②实验Ⅱ中加入植物油的目的是 。
实验09 一定溶质质量分数的氯化钠溶液的配制
类型一
用固体配制溶液
(以配制50 g质量分数为6%的氯化钠溶液为例)
实验步骤
①计算:所需氯化钠和水的质量分别为:氯化钠 g,水 g。
公式:a. 溶质质量= ;b. 溶剂质量= 。
②称量:用托盘天平称量所需的氯化钠,倒入烧杯中。
a. 用托盘天平称量药品时,应遵循“ ”的原则;
b. 若将药品和砝码的位置放反且使用了游码,则药品的实际质量= 。
③量取:用规格为 mL的量筒量取 mL水(水的密度可近似看作1g/cm3),倒入盛有氯化钠的烧杯中。
④溶解:用玻璃棒搅拌,使氯化钠溶解。
a. 溶解时玻璃棒的作用是搅拌,目的是 ;
b. 用玻璃棒搅拌时,注意不要使玻璃棒触碰容器的器壁和底部;
c. 溶解不能在量筒中进行。
⑤装瓶:把配制好的溶液装入试剂瓶(细口瓶)中,塞好瓶塞,并贴上标签(注明 ),标签向外放入试剂柜中。
类型二
用浓溶液配制稀溶液
[以用已配好的质量分数为6%的氯化钠溶液(密度约为1.04 g/cm3)配制50 g质量分数为3%的氯化钠溶液为例]
实验步骤
①计算:6%的氯化钠溶液 g(体积约 mL),水 g。
公式:a. 浓溶液的质量= ;
b. 所加水的质量= 。
②量取:用量筒量取浓溶液和水(先倾倒至接近所需体积时改用胶头滴管滴加),倒入烧杯中。
③混匀:用玻璃棒搅拌,使溶液混合均匀。
④装瓶。
【温馨提示】
1. 实验误差分析
溶质质量分数
原因
操作
偏小
溶质质量偏小
①溶质 (含有杂质);
②天平空载时,指针 ;
③“左码右物”称量(使用 );
④固体药品倒入烧杯时,溶质 或纸片上 ;
⑤溶质未 就装瓶存放;
⑥量取浓溶液时, 读数;
⑦倾倒浓溶液时, 。
溶剂质量偏大
①量取溶剂时, 读数;
②烧杯中原来 。
偏大
溶质质量偏大
①天平空载时,指针 ;
②砝码已 或沾有 ;
③量取浓溶液时, 读数。
溶剂质量偏小
①量取溶剂时, 读数;
②量取的水没有 。
实验10 粗盐中难溶性杂质的去除
实验步骤
观察到的现象
结论或解释
①溶解
(1)用量筒量取10 mL蒸馏水,倒入小烧杯中。
(2)称取3.0 g粗盐,加入水中,用 不断搅拌,直至粗盐不再溶解。
粗盐为淡黄色固体,溶解后所得液体呈 。
粗盐是 物。
②过滤
组装一套过滤装置,并进行过滤操作。
不溶物留在滤纸上;滤液为 。
过滤可除去液体中的 杂质。
③蒸发
将滤液倒入蒸发皿中,用酒精灯加热,并用 不断搅拌。待蒸发皿中出现较多晶体时,即 。
滤液的量逐渐减少,当水分蒸发到一定程度时,蒸发皿中有晶体析出。
得到的是
。
④计算产率
用玻璃棒将蒸发皿中的固体转移到称量纸上,称量后回收到指定的容器中。根据提纯后得到的氯化钠的质量,计算本次实验氯化钠的产率。
称得提纯后的氯化钠质量为 g。
本次实验产率为 。
实验11 酸碱中和反应
仪器、试剂
烧杯、玻璃棒、胶头滴管、氢氧化钠溶液、稀盐酸、酚酞溶液
实验原理
实验装置
实验步骤
向稀氢氧化钠溶液中滴加酚酞溶液,溶液显 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 色变为 色时,说明氢氧化钠溶液和盐酸恰好完全反应。
实验分析
①酚酞的作用是 。
②逐滴滴加盐酸的原因是 ,边滴加边搅拌的目的是
。
③反应的实质是:酸中的 和碱中的 结合成 。
④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
,可能含有的溶质是 。
⑤右图为该反应的pH变化曲线:
A点溶液中的溶质: ;
B点溶液中的溶质: ;
C点溶液中的溶质: ;
判断反应后溶液中的溶质成分时,除了要考虑生成物,还要考虑 。
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