人教版初中化学一轮复习-教材实验基础知识总结(PDF版)

实验校区H第1页共19页1.1对蜡烛燃烧的探究1.如图1所示，用火柴点燃蜡烛，蜡烛燃烧，火焰分为三层，最里面的火焰底部呈淡蓝色、次层暗淡、最外层明亮但不耀眼。将火柴梗伸入火焰中，约1S后取出，观察到在火焰最外层的部位最先变黑，,第二层次之，最里层变黑最慢，说明外层火焰温度最高，第二层次之，内层火焰温度最低。2.如图2、3所示，分别取一个干燥烧杯和一个用澄清石灰水润湿内壁的烧杯罩在火焰上方。观察到干燥烧杯内壁有水珠，另一只烧杯内壁的澄清石灰水变浑浊。由此可知，蜡烛燃烧生成了二氧化碳和水。3.如图4所示，点燃蜡烛熄灭后产生的白烟（石蜡固体小颗粒），蜡烛又重新燃烧，说明石蜡固体小颗粒具有可燃性。4.蜡烛燃烧时产生的“黑烟”是蜡烛不充分燃烧生成的炭黑。1.2对人体吸入空气和呼出气体的探究用相同规格的集气瓶分别收集两瓶空气和两瓶人体呼出的气体。1.如图1，将燃着的木条分别插入空气样品和人体呼出气体样品中，观察到盛空气样品的集气瓶中木条无明显变化，盛人体呼出气体的集气瓶中木条熄灭，说明人体呼出气体中O2含量比吸入的空气中的少。2.如图2，向空气样品和人体呼出气体样品中各滴入相同滴数的澄清石灰水，观察到盛有空气的集气瓶中无明显变化，盛有人体呼出气体的集气瓶中澄清石灰水变浑浊，说明人体呼出气体中CO2含量比吸入的空气中的高。3.如图3，取两块干燥的玻璃片或镜片,对着其中一块哈气，观察到放在空气中的玻璃片无明显变化,另一块上有水雾出现，说明人体呼出气体中水蒸气含量比吸入的空气中的多。实验校区H第2页共19页2.1红磷燃烧※1.实验原理利用物质在密闭容器中与空气的氧气反应，使密闭容器内压强减小，在外界大气压的作用下，水被压入密闭容器中，进入容器中水的体积即为消耗的氧气的体积。2.反应原理（化学方程式）：4P+5O2======2P2O53.实验现象（1）集气瓶中红磷燃烧，产生大量的白烟，放出热量。（2）装置冷却至室温后，打开弹簧夹，烧杯中的水沿导气管进入集气瓶，集气瓶中的水面上升，进入水的体积约占集气瓶中空气总体积的15。4.实验过程（1）实验第一步：检查装置气密性（2）集气瓶中水的作用○1降温；○2吸收生成的五氧化二磷。（3）放入过量红磷的原因：完全消耗氧气（4）点燃红磷前，需用弹簧夹夹紧皮管的原因是：防止红磷燃烧时使瓶内气体逸出（5）什么时候打开弹簧夹：当温度冷却到室温的时候（6）水进入少于五分之一的原因：红磷量不足、装置漏气、未等温度冷却至室温，提前打开弹簧夹（7）水进入多于五分之一的原因：燃烧匙伸入过慢、弹簧夹未夹紧5.实验结论：氧气约占空气体积的五分之一氮气的性质：不能燃烧也不支持燃烧，难溶于水6.红磷替代品应满足的其他条件（1）可燃物能在空气中燃烧。如不能用铁丝代替红磷的原因是：铁丝在空气中不能被点燃。（2）可燃物在空气中只能与氧气反应，不能消耗其他气体（3）可燃物在空气中燃烧时生成固体，而不能生成气体（若生成气体，要做相应的装置改进，使其完全被吸收，若用硫代替红磷，可将原装置的水替换成氢氧化钠溶液）7.实验装置的创新（1）点火方式：与原实验装置相比，图1、图2所示装置的优点是：测定结果准确，环保。点燃实验校区H第3页共19页（2）测量装置：如图3、图4、图58.反应原理的创新除了燃烧法，还可以通过加热铜丝，铁锈蚀的方法来测定空气中氧气的含量（如图6、图7）。加热铜丝进行实验时，为使氧气充分反应，需要进行的操作是：交替缓慢推动两个活塞；在利用铁锈蚀进行实验时，通常加入活性碳粉盒少量饱和食盐水，其目的是：加快铁的锈蚀。2.2氧气的性质（燃烧）1.硫在空气和氧气中燃烧（1）硫在空气中燃烧的现象：发出淡蓝色火焰，放热，生成一种有刺激性气味的气体（2）硫在氧气中燃烧的现象：发出明亮的蓝紫色火焰，放热，生成一种有刺激性气味的气体（3）反应方程式：S+O2======SO2（4）比较硫在空气和氧气中的燃烧现象，说明反应物的浓度越大，反应越剧烈。（5）集气瓶底放水的作用：吸收二氧化硫，防止污染空气。水还可以用氢氧化钠溶液代替。（6）实验结束后，从集气瓶中取出燃烧匙时，若硫尚未燃尽，应立即将燃烧匙伸入水中，以防SO2扩散。2.木炭在氧气中燃烧（1）将红热的木炭缓慢插入集满氧气的集气瓶中，可观察到木炭剧烈燃烧，其完全燃烧的反应方程式：C+O2======CO2（2）燃烧停止后，向集气瓶中加少量澄清石灰水，盖好玻璃片，振荡，可观察到澄清石灰水变浑浊；将集气瓶倒置，玻璃片未掉下，原因是：CO2+Ca（OH）2=====CaCO3↓+H2O，导致集气瓶中压强减小。3.镁在空气中燃烧的现象：发出耀眼的白光，放热，生成白色固体反应方程式：2Mg+O2======2MgO4.铁丝在空气和氧气中燃烧（1）在实验前，需将铁丝打磨光亮，其目的是：除去金属表面的氧化物或污物。点燃点燃点燃实验校区H第4页共19页（2）铁丝在空气中不能燃烧（3）点燃铁丝下端的火柴，待火柴快燃尽时，将铁丝插入集气瓶中，观察到的现象是：铁丝剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体。（4）实验中铁丝下端火柴的作用是：引燃铁丝。（5）铁丝盘成螺旋状的目的是：增大铁丝的受热面积、增大铁丝与氧气的接触面积。（6）集气瓶内沙子或水的作用：防止铁丝燃烧生成的高温熔融物溅落炸裂集气瓶底部。（7）燃烧失败的原因：铁丝生锈、氧气不纯、铁丝缓慢伸入集气瓶等。2.3二氧化锰的催化作用1.向两支试管中加入相同体积、相同浓度（或质量分数）的过氧化氢溶液，再向A试管中加少量二氧化锰。2.将带火星的木条分别放在A、B两试管口，若观察到A试管的木条复燃，B试管的木条无明显变化3.可说明二氧化锰能加快过氧化氢的分解4.反应结束后，二氧化锰的质量和化学性质不发生变化。5.B实验的作用是：作对照。2.4氧气的实验室制取1.（1）发生装置（选择依据：反应条件和反应物的状态）实验药品反应原理发生装置高锰酸钾氯酸钾和二氧化锰实验校区H第5页共19页过氧化氢溶液和二氧化锰（2）发生装置的操作要点A.用高锰酸钾和氯酸钾制取氧气○1试管口要略向下倾斜，目的是：防止冷凝水倒流使试管炸裂○2用高锰酸钾制氧气时，试管口要塞一小团棉花，原因是：防止加热时高锰酸钾粉末进入导气管，造成堵塞B.用过氧化氢制取氧气○1选择长颈漏斗制取氧气时，长颈漏斗的末端应伸入液面以下，防止气体从长颈漏斗逸出○2与长颈漏斗相比，采用分液漏斗的优点是：可以控制反应速率2.收集装置（选择依据：气体的密度及在水中的溶解性）收集方法排水法向上排空气法依据氧气不易溶于水氧气的密度比空气略大收集装置优缺点收集到的气体比较纯净但不干燥收集到的气体比较干燥但不纯净注意事项○1收集最佳时机：当导管口有连续均匀得气泡冒出时开始收集（目的是排尽装置内的空气，使收集的氧气较纯净）；○2氧气收集满的现象为：集气瓶瓶口有大的气泡冒出；○3气体收集完毕后，先撤离导管再熄灭酒精灯导管伸入集气瓶瓶底的目的是：排尽集气瓶内空气3.实验步骤（以“高锰酸钾制取氧气”为例）实验前检查装置气密性→装入药品→固定装置→点燃酒精灯，加热→收集气体→撤离导管→熄灭酒精灯4.检验和验满实验校区H第6页共19页（1）检验：将带火星的木条伸入集气瓶中，木条复燃，则为氧气（2）验满：将带火星的木条放在集气瓶口，木条复燃，则氧气已满5.多功能瓶的使用装置图操作目的气体进出方向举例/说明收集密度比空气大的气体收集CO2、O2收集密度比空气小的气体收集H2收集密度比空气大的气体收集CO2、O2收集密度比空气小的气体收集H2洗气或干燥或检验浓硫酸吸收水，氢氧化钠吸收二氧化碳，用澄清石灰水检验二氧化碳排水法收集气体收集H2、O2测量气体体积若测量能溶于水的气体（如二氧化碳）的体积需在水面上加一层植物油6.排水法收集氧气不纯的原因：装置漏气，未等气泡连续均匀冒出提前收集，集气瓶未装满水7.催化剂：改变化学反应速率，质量和化学性质不变如何证明某物质是催化剂：○1一组放该物质一组不放，证明能改变反应速率○2称量反应前后该物质的质量，证明质量没变○3多做几次该实验，仍然能改变反应速率，证明化学性质没变8.长颈漏斗的好处：能随时添加药品9.分液漏斗的优点：能控制反应速率10.带多空挡板的优点：能控制反应的发生和停止实验校区H第7页共19页4.1净水1.自来水净水○1絮凝剂的作用：溶于水形成胶状物吸附杂质使其沉降○2活性炭的结构：疏松多孔○3活性炭的作用：吸附色素和异味○4过滤一贴：滤纸紧贴漏斗内壁二低：滤纸低于漏斗边缘滤液低于滤纸边缘三靠：烧杯紧靠玻璃棒玻璃棒紧靠三层滤纸漏斗下端紧靠烧杯内壁○5玻璃棒的作用：引流○6过滤不干净的原因：滤纸破损液面高于滤纸边缘仪器不干净○7多次过滤不干净的原因：滤纸破损○8过滤速度太慢的原因：难溶性杂质过多滤纸和漏斗之间有气泡○9硬水软水：可溶性钙镁化合物的多少硬水的危害：洗衣服不干净锅炉爆炸○10如何检验硬水还是软水：用肥皂水，泡沫多浮杂少是软水，泡沫少浮杂多是硬水○11硬水软化：生活中煮沸2.简易净水器如图为一种简易净水器的结构图，其中活性炭起吸附作用，小卵石、石英砂、蓬松棉的作用相当于基本实验操作中的过滤；通过该净水器得到的水不一定是软水。3.蒸馏（1）如图1，实验过程中冷凝管中的冷水应该下进上出；烧瓶内应加几粒沸石或碎瓷片，防止加热时发生暴沸，水由液态变为气态，发生的是物理变化。（2）烧瓶底部垫石棉网的目的是：使烧瓶受热均匀（3）图2中烧杯底部盛自来水的目的是使水蒸气冷凝（4）蒸馏后得到的水属于纯净物实验校区H第8页共19页4.2电解水实验1.反应原理（化学方程式）：2.实验装置（1）电解水过程中使用的是直流电源。（2）点解水时水中加入少量的硫酸钠或氢氧化钠以增强导电性3.实验现象通电后，两个电极均有气泡产生，一段时间后，正、负两极管内气体体积比约为1:2。4.气体的检验正极：将燃着的木条放在玻璃管尖嘴处，打开活塞，木条燃烧得更旺，证明是氧气负极：将燃着的木条放在玻璃管尖嘴处，打开活塞，气体燃烧并产生淡蓝色火焰，用烧杯罩在火焰上方有水雾产生，证明是氢气5.实验结论或推论（1）宏观：水是由氢元素和氧元素组成的化合物（依据是：质量守恒定律）（2）微观：水分子是由氢原子和氧原子构成的。（3）水中氢元素和氧元素的质量比是1:86.氢气验纯混有一定量空气或氧气的氢气遇明火会发生爆炸，因此点燃氢气前一定要验纯（1）用拇指堵住收集满氢气的试管（2）靠近火焰，移开拇指点火（3）发出尖锐的爆鸣声表示气体不纯，声音很小表示气体较纯实验校区H第9页共19页5.1质量守恒定律的验证方案一:红磷燃烧前后质量的测定（如图1）解读：气球的作用是：调节锥形瓶内外的压强平衡；红热玻璃管的作用是：引燃红磷；该装置中在锥形瓶底部铺一层细沙的目的是：防止锥形瓶底部因局部受热而炸裂1.反应原理（化学方程式）：2.实验现象：红磷燃烧产生白烟，小气球先变大，后变小，冷却后小气球变得比反应前更瘪，天平平衡。3.实验结论：参加反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。方案二：铁钉与硫酸铜反应前后质量的测定（如图2）1.反应原理（化学方程式）：2.实验现象：铁钉表面有红色固体析出，溶液由蓝色变成浅绿色，天平平衡。3.实验结论：参加反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。方案三：稀盐酸与碳酸钠粉末反应前后质量的测定（如图3）1.反应原理（化学方程式）：2.实验现象：有大量气泡产生，最终天平指针向右偏转。3.实验结论及分析：由于生成的二氧化碳气体逸散到空气中，造成左盘质量减少天平指针偏向右边。4.实验改进：使反应在密闭容器中进行。实验方案的创新（天平装置已省略）实验校区H第10页共19页6.1活性炭的吸附性实验1.在盛有水的烧杯里，滴入一滴墨水，使水略显红色，再投入几块烘烤过得木炭（或活性炭），轻轻振荡烧杯，观察到的现象为：红色逐渐褪去，说明木炭（或活性炭）具有吸附性。2.该过程发生的是物理变化6.2木炭还原氧化铜1.酒精灯上加网罩的目的是：集中火焰，提高温度2.加热一段时间后，试管a中的现象是：黑色固体逐渐变成红