01氧氣的實驗室製取與性質
【實驗目的】
①學習實驗室製取氧氣的方法。②加深對氧氣性質的認識。
【實驗用品】
大試管、單孔橡膠塞、膠皮管、玻璃導管、集氣瓶、水槽、鐵架臺(帶鐵夾)、酒精燈、玻璃片、坩堝鉗、細鐵絲、木條、棉花、火柴、高錳酸鉀、木炭、澄清石灰水。
【實驗裝置】
【實驗步驟】1.製取氧氣(1)實驗準備:根據實驗要求,清點實驗儀器和藥品。(2)連接儀器,檢驗裝置的氣密性。①在玻璃管上套上膠皮管:左手拿膠皮管,右手拿120度玻璃彎管,並將彎管口蘸水,轉動彎管將其插入膠皮管,同樣方式將60度彎管與膠皮管連接好。②把玻璃管插進橡膠塞的孔裡:左手拿單孔塞,右手拿120度玻璃彎管,並將彎管口蘸水,轉動彎管將其插入單孔塞,讓彎管露出單孔塞少許。③用橡膠塞塞住試管:左手拿試管,右手拿單孔塞,慢慢轉動單孔塞將其塞入試管。④將導氣管一端浸入水槽的水中,用手緊握試管外壁,當觀察到導管口有氣泡冒出時,說明裝置氣密性良好。(3)裝藥品①取盛有高錳酸鉀的試劑瓶,將瓶塞取下倒放在桌面上。②取一藥匙,用乾淨的紙擦拭幾次,然後小心取一藥匙藥品。
③將試管略微傾斜,將盛有藥品的藥匙(或紙槽)小心地送到試管底部。
④將試管直立,讓藥品滑落到試管底部,並用手輕彈一下藥匙(或紙槽)。
⑤同樣方法再加入23藥匙藥品,然後在試管口塞一團棉花。⑥用左手拿試管,右手拿單孔塞,慢慢轉動單孔塞將其塞入試管口。
⑦將試管放回試管架,用紙擦拭藥匙,放回原處,將瓶塞塞好並將試劑瓶放回原處。(4)固定儀器①組裝鐵架臺,將鐵夾正放在支架的上方,擰緊相應螺絲帽。②在鐵架臺左側放一盞酒精燈。③取盛有藥品的試管,將藥品平鋪(橫放試管並輕輕轉動)。④將試管從底部套入鐵夾並夾在試管的中上部(距管口約1/3處)
⑤根據酒精燈燈焰的高度調節試管並讓試管口略向下傾斜。(5)組裝收集裝置①在鐵架臺右側放好水槽,取兩個集氣瓶,分別裝滿水。②用磨砂玻璃片蓋好瓶口,倒放在水槽中(瓶內無氣泡)。③將導氣管放入水槽內的水中。(6)加熱①取下酒精燈燈帽,正放在桌面上。②用火柴點燃酒精燈,然後將火柴熄滅,放在廢物桶中。③用手拿酒精燈用外焰給試管預熱(來回移動34次)。④用酒精燈外焰對準藥品部位集中加熱。(7)收集氣體①當導管口氣泡連續均勻冒出時,將導管口放在集氣瓶口內收集氣體。②當有大氣泡從集氣瓶口逸出時,表明集氣瓶內已經收集滿氧氣,將導氣管從集氣瓶口移開,在水面下用玻璃片蓋住瓶口,小心地把集氣瓶移出水槽(瓶內不能有太多的水),正放在桌面上。③用同樣方法再收集一瓶氣體(此瓶可以留少量水,用作鐵絲燃燒實驗)。
④停止加熱後,先將導氣管從水槽中取出,再將酒精燈移開,並用燈帽蓋滅酒精燈。(8)實驗完畢,整理洗滌①先將連接導管的大試管從鐵夾中取出。②然後將大試管、單孔塞、玻璃管、膠皮管依次拆開。③將大試管內的固體物質倒入指定容器。④先用水衝洗大試管,將廢液倒入廢液桶。⑤用試管刷清洗大試管。
2.氧氣的性質
(1)驗證木炭在氧氣中的燃燒反應①取下酒精燈燈帽,正放在桌面上。②用火柴點燃酒精燈,然後將火柴熄滅,放在廢物桶中。③用坩堝鉗夾取一小塊木炭,在酒精燈外焰上加熱到發紅,伸入上面實驗收集的氧氣中,觀察木炭在氧氣中燃燒的現象。
④燃燒停止後,取出坩堝鉗,向集氣瓶中加入少量澄清石灰水,觀察現象。
(2)驗證鐵絲在氧氣中的燃燒反應①將鐵絲一端繞成螺旋狀,並在該端系上一根火柴。②用坩堝鉗夾持鐵絲,用酒精燈點燃系在螺旋狀細鐵絲底端的火柴,待火柴快燃盡時,伸入盛有氧氣的集氣瓶中。③將細鐵絲由瓶口向下緩緩插入,不要讓細鐵絲觸及集氣瓶內壁,觀察鐵絲在氧氣中燃燒的現象。(3)實驗完畢,整理洗滌儀器將各種儀器清洗乾淨,整理藥品並擺放整齊。
02二氧化碳的實驗室製取與性質
【製取二氧化碳實驗目的】
1. 練習實驗室裡製取二氧化碳和用向上排空氣法收集氣體。
2. 加深對二氧化碳性質的認識。
【製取二氧化碳實驗用品】
燒杯、集氣瓶、量筒、玻璃導管、膠皮管、單孔橡膠塞、鐵架臺(帶鐵夾)、試管、試管夾、玻璃片、酒精燈。
大理石(或石灰石)、稀鹽酸(1:2)、澄清石灰水、紫色石蕊溶液、蠟燭、木條、蒸餾水、火柴。
【製取二氧化碳實驗裝置】
【製取二氧化碳實驗步驟】
1.製取二氧化碳
(1)實驗準備:根據實驗要求,清點實驗儀器和藥品。
(2)連接儀器,檢查裝置的氣密性。
①玻璃管與膠皮管連接:左手拿膠皮管,右手拿直角導管,用水溼潤玻璃管口,稍稍用力將玻璃管插入膠皮管。
②玻璃管與橡膠塞連接:將玻璃管口用水溼潤,對準橡膠塞上的孔稍用力轉動,將其插入,導管稍露出橡膠塞即可。
③容器口塞橡膠塞,將橡膠塞慢慢轉動著塞進容器口。
④檢查上圖裝置Ⅰ氣密性方法:將導管浸入水中,手緊握試管外壁,導管口有氣泡冒出,說明氣密性良好。檢查上圖裝置Ⅱ氣密性方法:向長頸漏鬥內加水至浸沒漏鬥下端管口,用彈簧夾夾住橡皮管,繼續加入水,看液面是否下降,若不下降,說明不漏氣。
(3)裝藥品:先裝固體,後裝液體。
①取盛大理石的試劑瓶,將瓶塞取下倒放在桌面上。
②取一鑷子,用乾淨的紙擦拭幾次,然後取幾塊大理石。
③將試管橫放,將大理石放在試管口,然後慢慢將試管直立起來,讓大理石滑到試管底部。
④取下盛稀鹽酸的瓶塞,倒入適量稀鹽酸。
⑤左手拿試管,右手拿帶導管的單孔橡膠塞,慢慢轉動塞入試管口。
⑥將試管固定在鐵架臺上,試管底部觸及鐵架臺臺面,不要懸空。
(4)收集二氧化碳:將導管伸入集氣瓶底部,瓶口蓋上玻璃片,用向上排空氣法收集。
(5)驗滿:將燃著的木條放在集氣瓶口,木條熄滅,證明已收集滿。
2.二氧化碳的性質
(1)驗證二氧化碳密度比空氣大,不燃燒、不支持燃燒。
①把一支短蠟燭固定在燒杯內,點燃。
②拿起收集滿二氧化碳的集氣瓶,向燒杯內緩慢傾倒CO2,
實驗現象:蠟燭熄滅。
實驗結論:二氧化碳不燃燒,不支持燃燒,密度比空氣大。
(2)驗證CO2能與水反應。
①取兩支試管分別加入2mL蒸餾水。
②向兩支試管中分別滴入12滴石蕊溶液,振蕩。
③將其中一支試管放在試管架上,向另一支試管中通入二氧化碳,觀察到試管內液體變紅後停止通二氧化碳,並與靜置的試管中溶液顏色對比。
④將通入二氧化碳的試管放在酒精燈火焰上加熱,觀察現象。
實驗現象,上圖中紫色石蕊溶液變成紅色,Ⅲ中溶液由紅色又變成紫色。
實驗結論:CO2能與水反應生成H2CO3:CO2+H2O=H2CO3;H2CO3不穩定,受熱易分解:H2CO3△==H2O+CO2↑
(3)驗證二氧化碳與石灰水反應。
①取一支試管倒入少量澄清石灰水,傾倒時標籤向著手心,取下瓶塞倒放,瓶口緊挨試管口緩緩傾倒,傾倒12mL後刮一下,蓋上瓶塞標籤朝外放回原處。
②通入二氧化碳,觀察到明顯現象後停止通入。
實驗現象:澄清石灰水變渾濁。
實驗結論:CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
說明:通入二氧化碳至看到石灰水變渾濁後就停止通入,若繼續通入,石灰水又會變澄清,其原因是CO2+CaCO3+H2O=Ca(HCO3)2
(4)驗證CO2能溶於水
①收集一軟塑料瓶CO2。
②向塑料瓶中倒入約1/3體積的水,立即蓋緊瓶塞振蕩,觀察現象。
實驗現象:塑料瓶變癟。
實驗分析:CO2能溶於水,使塑料瓶內壓強變小,外界大氣壓將塑料瓶壓癟了。
03多功能瓶
「多功能瓶(或萬能瓶)」
1. 驗氣:如要檢驗某氣體是二氧化碳氣體,應裝石灰水 ,氣體由 b 端通入。
2. 洗氣:如要除去一氧化碳中混有少量的二氧化碳氣體,應用氫氧化鈉 ,氣體由 b 端通入。
3. 集氣:
(1)排空氣收集密度比空氣大的氣體(氧氣),氣體由 b 進,收集密度比空氣小的氣體(氫氣),氣體由 a 進;
(2)排水法收集任何氣體(氧氣或氫氣)時,瓶內裝滿水,氣體都由 a 進。
4. 量氣:常用排水法收集氣體,還需要量筒,氣體由 a進,此法適用 不溶於水的氣體體積的測量。
5. 排氣:若裝置內充滿了氧氣,要把氧氣排出來,常用水,由b端通入。
042020年中考實驗裝置題型預測
【分析】(1)根據實驗室常用儀器的名稱和題中所指儀器的作用進行分析;
(2)根據實驗室用氯酸鉀製取氧氣的反應物是固體,反應條件是加熱,氯酸鉀在二氧化錳的催化作用下加熱生成氯化鉀和氧氣,排水法收集的氧氣純淨,當觀察到氣泡連續均勻冒出時,開始收集,高錳酸鉀在加熱的條件下生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣,高錳酸鉀製取氧氣時,需要在試管口放一團棉花,防止高錳酸鉀粉末進入導管,鐵絲和氧氣在點燃的條件下生成四氧化三鐵進行分析;
(3)根據實驗室製取二氧化碳常用的藥品是稀鹽酸和石灰石,二氧化碳密度比空氣大,濃硫酸具有吸水性進行分析;
(4)根據通過裝置內壓強的改變可以實現固體和液體的分離進行分析。
【點評】本題主要考查常見氣體的發生裝置與收集裝置的探究,發生裝置依據反應物的狀態和反應條件選擇,收集裝置依據氣體的密度和溶解性選擇。
【分析】(1)要熟悉各種儀器的名稱、用途和使用方法;
(2)高錳酸鉀受熱時能夠分解生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣;
氧氣能夠支持燃燒,能使帶火星的木條復燃;
(3)實驗室通常用大理石或石灰石和稀鹽酸反應製取二氧化碳,反應不需要加熱,大理石和石灰石的主要成分是碳酸鈣,能和稀鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳; 二氧化碳能夠溶於水,密度比空氣大;不同的實驗裝置,功能不同.
①根據實驗的目的:得到純淨、乾燥的二氧化碳氣體,需要先除雜再乾燥,進氣口是長管;
【點評】本題綜合考查了學生的基本實驗能力,涉及儀器的用途、化學方程式的書寫、裝置選擇、實驗基本操作等知識,只有綜合理解化學知識才能夠正確的解答.
【分析】(1)熟記儀器的名稱、發生裝置的選擇與反應物的狀態和反應條件有關,收集裝置的選擇與氣體的密度和溶解性有關進行分析解答即可;
(2)根據氣體的製取與收集方法確定反應的原理、根據實驗操作的注意事項來分析;
(3)根據二氧化碳的性質與裝置的特點來分析;
(4)根據氫氣的密度比水小來分析。
【點評】了解裝置的選取方法,實驗室製取氫氣、氧氣的反應原理,並能結合所學知識仔細分析解答是解決問題的關鍵。
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