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初中三年级化学

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首页 初中三年级化学知识 蒸发 空气中氧气含量的测定 S，Fe，C，P等物质在氧气中的燃烧 常见仪器和装置的用途 二氧化碳的性质实验 验证分子特点的实验 试题正文
  • 实验题
    下列A～F是初中化学中的六个实验装置，请按要求填空：

    （1）医院可用A装置来观察给病人输氧情况，导管____（填“a”或“b”） 应连接病人吸氧气的塑胶管．
    （2）B实验中玻璃棒的作用是_________________________．
    （3）C实验中烧杯C的作用是________________________．
    （4）D实验说明氧气的体积约占空气的______，下列操作不妥的是______．
    ①实验前检查装置气密性
    ②实验前未夹紧止水夹
    ③冷却至室温后再打开止水夹
    ④红磷足量
    （5）E实验的现象为_______________，发生的反应表达式为____________（用化学式表示）．
    （6）F实验中，先将盐酸滴入集气瓶，再将氢氧化钙溶液滴入集气瓶，则气球的变化情况是先_____后______．（填写“变大”、“变小”或“不变”）
    本题信息：2012年期中题化学实验题难度一般 来源:叶志华
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本试题 “下列A～F是初中化学中的六个实验装置，请按要求填空：（1）医院可用A装置来观察给病人输氧情况，导管____（填“a”或“b”） 应连接病人吸氧气的塑胶管．（2）B实...” 主要考查您对

蒸发

空气中氧气含量的测定

S，Fe，C，P等物质在氧气中的燃烧

常见仪器和装置的用途

二氧化碳的性质实验

验证分子特点的实验

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  • 蒸发
  • 空气中氧气含量的测定
  • S，Fe，C，P等物质在氧气中的燃烧
  • 常见仪器和装置的用途
  • 二氧化碳的性质实验
  • 验证分子特点的实验
定义：
液体温度低于沸点时，发生在液体表面的汽化过程，在任何温度下都能发生。蒸发量通常用蒸发掉的水层厚度的毫米数表示。

影响蒸发快慢的因素：
温度、湿度、液体的表面积、液体表面的空气流动等。

仪器：
铁架台（带铁圈）、酒精灯、玻璃棒、蒸发皿。

装置：
                      

原理：
用加热的方法，使溶剂不断挥发而析出晶体，这是常用的一种结晶方法。

影响因素：
温度、湿度、液体的表面积、液体表面上方的空气流动的速度等。

主要因素：
（1）温度。温度越高，蒸发越快。因为在任何温度下，分子都在不断地运动，液体中总有一些速度较大的分子能蒸发仪器蒸发皿蒸发仪器蒸发皿够飞出液面脱离束缚而成为汽分子，所以液体在任何温度下都能蒸发。液体的温度升高，分子的平均动能增大，速度增大，从液面飞出去的分子数量就会增多，所以液体的温度越高，蒸发得就越快。

（2）液面表面积大小。如果液体表面面积增大，处于液体表面附近的分子数目增加，因而在相同的时间里，从液面飞出的分子数量就增多，所以液面面积越大，蒸发速度越快。

（3）液体表面上方空气流动的速度。当飞入空气里的汽分子和空气分子或其他汽分子发生碰撞时，有可能被碰回到液体中来。如果液面上方空气流动速度快，通风好，分子重新返回液体的机会越小，蒸发就越快。
注意事项：
①加热时要用玻璃棒不断地搅拌．防止液体局部温度过高，而发生飞溅；
⑦当蒸发皿里出现较多量同体时，停止加热，利用余热将水分蒸干；
③刚加热完与匕的蒸发皿不能用手拿取，也不能用冷水冲洗；
④如果要用烧杯浓缩溶液，加热时要垫上石棉网，以防烧杯受热小均匀而破裂。

操作口诀：
皿中液体不宜多，防止飞溅要搅动。
较多固体析出时，移去酒灯自然蒸。

     空气中氧气含量的测定实验是初中化学的一个重要实验，同时也是历年各地中考命题的热点。近年来在课本实验的基础上进行拓展、创新，旨在考查同学们的实验探究能力及创新思维能力已成为中考命题的趋势。

空气中氧气含量的测定实验：

原理 利用红磷在空气中燃烧，将瓶内氧气消耗掉，生成五氧化二磷固体，使空气内压强减少，在大气压作用下，进入容器内水的体积即为减少的氧气的体积。4P + 5O22P2O5
装置
步骤 ①连接装置，检查装置气密性
②把集气瓶的容积分成5等份，做好记号。
③用止水夹夹紧胶管。
④在燃烧匙内放入过量的红磷。
⑤点燃燃烧匙中的红磷，立即伸入集气瓶中，把塞子塞紧
⑥待红磷熄灭并冷却后，打开止水阀
现象 ①集气瓶中有大量的白烟生成，并放出热量
②打开止水夹，烧杯中的水倒流到集气瓶中，并上升到约1/5处
结论 空气中氧气的体积分数约为1/5。

实验中的注意事项：

1.测定空气中氧气的体积分数时，所用物质应满足的条件：
①此物质能够在空气中中燃烧，不能用铁丝代替，铁丝在空气中不能燃烧
②此物质在空气中燃烧的时只能消耗氧气，不能消耗其他气体。不能选用镁代替红磷，因为镁不仅与空气中的氧气反应，还和二氧化碳反应。
③此物质在空气中燃烧时只能生成固体，而不能生成气体，一般不用木炭，硫代替红磷。

2.实验失败与成功的原因：
①装置不漏气是本实验成功的关键，所以实验前应检查装置的气密性。如果气密性不好，外界空气会进入容器，使测定结果低于1/5。
②实验中红磷要过量，以消耗容器内全部氧气，否则会使测定结果低于1/5.
③实验完毕，待容器冷却至室温后，再打开止水夹，观察进水的体积，避免因温度高，气体膨胀，使测定结果低于1/5.

空气中氧气含量测定实验的改进：

1.测定原理：
（1）红磷（白磷）在密闭的容器中燃烧，消耗氧气，生成白色固体五氧化二磷。密闭容器内压强减小，大气压将水压入容器，通过测定容器中的水的量测定氧气在空气中的含量。
（2）利用金属与氧气反应，消耗密闭容器中的氧气使密闭容器内压强减小，在大气压的作用下，推动刻度器上的活塞移动，测出氧气体积。

2.装置


3.实验现象
（1）红磷（白磷）燃烧，产生大量白烟
（2）a中睡眠上升约占钟罩内空气体积的1/5
b中进入集气瓶中水的体积约占集气瓶液面以上容积的1/5
c中活塞移动到4处
d中U形管左侧液面上升至刻度1处
e中试管中液面上升至刻度1处
f中右侧的活塞会左移

4.结论
空气中氧气体积约占空气总体积的1/5

5.注意事项
（1）实验中红磷要过量，以消耗容器内全部氧气，否则会使测定结果低于1/5.
（2）装置不漏气是本实验成功的关键，所以实验前应检查装置的气密性。如果气密性不好，外界空气会进入容器，使测定结果低于1/5。
（3）不能用硫、木炭、铁丝等代替红磷（白磷）。因为硫或木炭燃烧后产生的气体会弥补反应所消耗的氧气，导致测得的体积不准确，而细铁丝在空气中难以燃烧，氧气体积几乎不变，因此密闭空气内水面不上升。
（4）导气管要夹紧，燃烧匙放入集气瓶时要迅速，防止空气受热膨胀，从导气管或集气瓶逸出，导致进入水的体积增多，使实验结果偏高。

氧化的化学性质很活泼，很多物质都能与氧气发生化学反应。
部分物质在空气中和氧气中反应的对比：

a)碳和氧气反应
方程式：C + O2CO2
现象：剧烈燃烧，发白光，放热，生成使澄清石灰水变浑浊的气体

b)硫和氧气反应
方程式：S + O2SO2
现象：发出明亮的蓝紫色火焰，放热，生成有刺激性气味的气体
注意：实验前应在瓶底放少量水，用来吸收生成的有毒气体。

c)红磷和氧气反应：
方程式：4P + 5O22P2O5
现象：发出耀眼的白光，放热，生成大量白烟
生成的P2O5是固体小颗粒，现象为白烟，不是白雾。

d)铁和氧气的反应：
方程式：3Fe + 2O2Fe3O4
现象：剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成黑色物质
注意：集气瓶底放一层细沙或少量水。

e)镁和氧气反应：
方程式：2Mg + O22MgO
现象：剧烈燃烧，发出耀眼的白光，放出热量，生成白色粉末状固体，有白烟。
注意：不能手持镁条，应用坩埚钳夹持。

f)石蜡和氧气反应
文字表达式：石蜡+氧气水+二氧化碳
现象：剧烈燃烧，放出热量，发出白光，如果在火焰上方罩一个干冷烧杯，
烧杯内壁有水珠，生成使澄清石灰水变浑浊的气体。
烟和雾的区别：

a)烟：大量固体小颗粒分散在空气长产生烟。红磷燃烧产生大量白烟，是燃烧生成的固体P2O5分散在空气中形成的
b)雾：大量小液滴分散在气体中产生雾。打开盛浓盐酸的瓶塞，瓶口有白雾，是挥发的HCl气体遇到空气中的水蒸气形成了盐酸小液滴。
a)光：固体物质燃烧使发光。镁条燃烧发出耀眼的强光，木炭在氧气中燃烧产生白光
b)气体物质和容易气化的物质燃烧时产生火焰。蜡烛在氧气中燃烧产生白色的火焰，是石蜡熔化后生成的气体燃烧而产生的。

描述物质在氧气中燃烧的现象的技巧：

可按三个顺序从三个方面进行：
（1）剧烈燃烧，有什么颜色的光，火焰；
（2）放热；
（3）生成物的特性

   “万能瓶”是最普通但很重要的一种仪器，它在化学实验中有广泛的应用。如果我们知道了，它的诸多功能，解答试题时就会得心麻手，事半功倍。


“万能瓶”在化学实验中有以下一些功能：

1．洗气(长进短出)
当制得的气体不纯时，或者要埘气体进行除杂时，都要想办法去掉杂质气体，这就是所谓的“洗气”，洗气瓶内装有吸收杂质的液体，混合气从长端进、短端出 (即长进短山或深入浅出)。如除去CO中混有的 CO2和水蒸气，应先通过 NaOH溶液，再通过浓硫酸。混合气体从A端进，两次洗气后CO从B端出(如图)。


2．集气(贮气)
①排空气法收集气体(如图所示)：排空气法收集密度比空气大的气体(如O2或CO2等)，气体从a端通入，空气从b端导出。排空气法收集密度比空气小的气体(如H2等)，气体从b端通入，空气从a端导出

②排水法收集气体(如图所示) 瓶中盛满水，气体从b端进，水从a 端出。


3．量气(短入长出。如图所示)
瓶内先装满水，气体从a端进入，b 端接一个量筒，通过测量量筒内水的体积从而测得生成气体的体积。若气体能与氧气反应，可在瓶内水面上加一层油。


4．验气(检验或证明某气体，如图所示)
瓶内装有验证某气体所需试剂，检验时必须要有现象。气体流向是：长进短出，即a进b出。如检验CO中是否混有CO2，应通过Ca (OH)2溶液．观察有无白色沉淀生成。


5．安全瓶(长入短出，如图所示)
点燃可燃气体时，瓶内装少量水，将点燃的气体与发生装置产生的气体分隔开。
 

6．制取气体(如图所示)
 打开橡皮塞装入固体，液体从b端流人(注意：瓶内的液面要液封b导管口)后立即夹紧橡皮管，产生的气体从a导管导出。如制取O2或CO2。


实验方案设计的几种方法：

1. 对比实验设计：
 对比实验使实验设计中的一种基本思路，有利于实验现象的对比，有利于推理论证结论。如某学生欲探究碳酸具有酸性而二氧化碳不具有酸性，按下图进行实验。


2. 控制变量实验设计：
一个问题常常受多方面的因素制约，为了研究每一个因素对问题的影响程度．常常采取控制变量法逐个检验，每一个现象只说明一个问题，换一个条件再检验其他因素的影响。综合各个因素对问题的影响作出综合性的判断，如课本上燃烧条件实验设计和铁的生锈条条件设计是控制变量实验设计。
解答实验设计题的方法技巧：

(1)解答实验探究题首先应具备良好的实验操作基本知识，懂得操作的一般步骤和原理，熟悉相关物质的性质、制备原理和变化规律。同时要读懂题，明确实验目的，充分利用题中所给信息(如装置、药品、题干中描述的目的等)，分析题意设计相关的猜想(假设)，提出问题，设汁实验的程序，再分现象得出相关的结论和启示、解答实验题还应具备整体、全局意识，即审题时要先统观全局，逐字逐句把整道题审读一遍再细致地读懂每一步要求，这样才能在答题时少丢分或不丢分。

(2)实验方案设计题的解答思路与方法
①明确实验目的——明确实验的目的和要求，弄清题给的新信息。
②选择仪器、药品——选择合理的化学仪器和药品。
③设计装置、步骤一一设计出合理的实验装置和实验操作步骤
④记录现象、数据一一一全面、及时而准确地记录实验过程中的数据和现象。
⑤分析得出结论一根据实验的观象和记录的数据，通过分析、计算、列图表、推理等处理，得出正确的结论。

化学实验的典型装置：

（1）防倒吸装置：在水中溶解性很大的气体（如HCl，NH3等），特别要注意防倒吸（如下图所示）


（2）防污染装置：燃烧法，吸收法，和袋装法


（3）气体的测量装置


（4）干燥除杂装置


（5）启普发生器原理反应装置


（6）常见的电解水装置


自制电解水装置：

（1）用一个大瓶子，截去瓶底，留瓶口一段约高8～10cm。瓶口配一胶塞，由里向外塞紧。用镀铬曲别针伸直一段由塞子上扎出，在瓶塞露头处连接导线，做成电解槽如下图I。

（2）也可用普通玻璃杯(或烧杯)作电解槽。把硬导线跟镀铬曲别针用焊锡焊牢，导线用塑料管套起来，管口可以用蜡或沥青封住。把做好的电极同定在一块木板上，如图Ⅱ，电极的硬导线可以架在玻璃杯(电解槽)的壁上，集气管倒放在木板上。其他电解水装置如下图。

 


探究二氧化碳的三个性质实验：

1.证明二氧化碳的密度比空气的大；二氧化碳既不燃烧也不支持燃烧
2.二氧化碳溶于水显酸性
3.二氧化碳能溶于水

二氧化碳性质探究实验：

1.证明二氧化碳的密度比空气的大；二氧化碳既不燃烧也不支持燃烧
(1)装置:
(2)现象:蜡烛由低到高依次熄灭
结论：证明二氧化碳的密度比空气的大；二氧化碳既不燃烧也不支持燃烧

2.二氧化碳溶于水显酸性
(1)装置:
(2)现象:1和4实验中的白花变红,2和3白花不变色
(3)结论：二氧化碳不能使紫色石蕊试液变红，二氧化碳的水溶液能使紫色石蕊试液变红。
(或二氧化碳溶于水显酸性)

3.二氧化碳能溶于水
(1)装置：
(2)现象：塑料瓶变瘪
(3)结论：二氧化碳能溶于水。

验证分子特点的实验：

通过对分子特点的探究，可以让学生直观的感受到微观世界里分子构成物质的特点。


探究分子运动的实验：

实验装置

实验步骤 步骤1 步骤2 步骤3
在盛有约40ml 蒸馏水的烧杯中加
如5一6滴酚酞试液，搅拌均匀，
观察现象		 取步骤I得到的溶液，置于
试管中，再向其中滴加浓
氨水，观察现象		 将烧杯中的溶液分别倒入
A、B两个小烧杯中，另取
一个小烧杯C,加入约5ml 浓
氨水。用一个大烧杯罩住
A，C两个小烧杯，烧杯B 置于大烧杯外
实验现象 无明显现象 溶液由无色变成红色 烧杯A中液体由无色变为红色，烧杯B中无变化
实验解释 烧杯中的浓氨水挥发出氛分子，氨分了进人烧杯A中，使溶液变成红色.而烧杯B中没有氨分子进入

探究分子间有间隙的实验：
实验原理 分子之间存在间隙且分子总是做不停地无规则运动。将水和酒精充满容量瓶，混合均匀后，若液面发生下降，则可验证分子间存在间隙。
实验用品 100ml 容量瓶 1 只、 100ml 烧杯 2 只、餐纸、保鲜膜、棉线一根、无水酒精、 纯净水、品红溶液。
实验装置
实验步骤 实验结果 实验结论
实验方案一 (1) 打开容量瓶，用小烧杯移取 70ml 已滴加了品红溶液的水于容量瓶中。
(2) 用小烧杯移取酒精于容量瓶中直至容量瓶满。
(3) 塞上容量瓶塞，有液体溢出，用餐纸擦干。倒置容量瓶几次，使液体充分混 合，观察液面下降情况。 		液面下降 1.5cm 左右，实验现象非常明显 优点：
(1) 酒精用量少，该实验只需耗费 30ml 左右的酒精
(2) 滴入品红溶液的水呈红色，可明显观察到在容量瓶倒置前，容量瓶中液体分 层，上层无色，下层红色。而倒置后溶液呈均匀红色。
(3) 倒置前容量瓶充满液体，排除了会有部分液体残留在容量瓶上导致的误差。
(4) 实验现象明显，混合后液面下降 1.5cm 左右
(5) 实验操作简单，实验用品少
缺点：将充满的容量瓶塞上容量瓶塞会有液体溢出，这个操作不规范。
实验方案二 (1) 打开容量瓶，用小烧杯移取 70ml 已滴加了品红溶液的水于容量瓶中。
(2) 用小烧杯移取酒精于容量瓶中直至容量瓶满。
(3) 用保鲜膜迅速包裹容量瓶，然后将保鲜膜用细线捆紧。用手掌压住容量瓶口， 倒置容量瓶几次，使液体充分混合，观察液面下降情况。 		液面下降 1cm 左右，实验现象非常明显。用无水硫酸铜检验容量瓶外壁， 并无液体溢出。 优点：
(1) 酒精用量少，该实验只需耗费 30ml 左右的酒精
(2) 滴入品红溶液的水呈红色，可明显观察到在容量瓶倒置前，容量瓶中液体分 层，上层无色，下层红色。而倒置后溶液呈均匀红色。
(3) 倒置前容量瓶充满液体，排除了会有部分液体残留在容量瓶上导致的误差。
(4) 实验现象明显，混合后液面下降 1cm 左右
(5) 实验操作简单，实验用品少
(6) 方案二很好的解决了方案一的缺陷，且实验效果好。

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