学生讲义

空气中氧气含量的测定实验原理红磷在集气瓶内燃烧，消耗空气中的氧气，生成五氧化二磷固体，使得集气瓶内气体减少，压强降低。大气压将烧杯里的水压入集气瓶中，集气瓶内被消耗的氧气的体积就是进入集气瓶内水的体积化学方程式____________________实验现象红磷燃烧放出热量、产生大量______，冷却至室温，打开止水夹，烧杯中的水进入集气瓶内，约占瓶内原液面以上容积的______实验结论空气中氧气的体积约占空气体积的______误差分析进入集气瓶内的水小于1/5的原因：①装置漏气；②红磷的量不足；③没有冷却到室温就打开止水夹读数等进入集气瓶内的水大于1/5的原因：①止水夹没有夹紧或没有夹止水夹；②燃烧匙伸入集气瓶速度过慢，没有快速塞紧橡皮塞等注意事项不能用硫、木炭、铁、镁条等代替红磷，因为硫、木炭燃烧生成气体。铁不能在空气中燃烧，镁在空气中燃烧能与氧气、氮气、二氧化碳反应。若用木炭、硫代替红磷，可把水换成NaOH溶液，实验也能成功氧气的性质1．物理性质：(1)通常情况下，氧气是无色无味的气体；(2)密度比空气________；(3)________溶于水。2．化学性质：氧气是一种化学性质比较活泼的气体，在一定条件下能与许多物质发生反应，具有氧化性。可燃物燃烧时的现象化学方程式硫在空气里发出微弱的____色火焰，在氧气里发出明亮的____色火焰，放出有刺激性气味的气体______________________________木炭在氧气中燃烧发出____，放出热量，生成气体能使澄清的石灰水___________________________________红磷燃烧产生大量的____，放出热量，生成______________________________________铁丝在氧气中剧烈燃烧，________，放出热量，生成____________________________________【温馨提示】(1)做铁丝在氧气中燃烧的实验时，在集气瓶底应预先放少量水或细沙，防止生成物溅落下来，炸裂瓶底。(2)物质燃烧的剧烈程度与氧气的浓度有关。(3)氧气是助燃物，不是可燃物，不能用作燃料。(2015·河北)根据下图所示的实验回答问题：上图是铁丝在氧气中燃烧的实验，点燃铁丝下端的火柴，待______________________时，将铁丝伸入集气瓶内，集气瓶内放少量水的目的是______________________。思路点拨：做铁丝在氧气中燃烧实验时，铁丝下端要系一根火柴为铁丝加热，当火柴快燃尽或铁丝加热到红热时，将铁丝慢慢伸入瓶内。实验时集气瓶内要放少量水或铺一层细沙，防止生成物融化后溅落下来炸裂瓶底。实验氧气的实验室制取药品高锰酸钾氯酸钾过氧化氢反应原理2KMnO4=====△K2MnO4＋MnO2＋O2↑2KClO3=====MnO2△2KCl＋3O2↑2H2O2=====MnO22H2O＋O2↑发生装置固体加热型固液不加热型收集方法A：排水法B：向上排空气法实验步骤①查：检查．装置的气密性；②装：把药品装．入试管内，使之平铺在试管底部；③定：把试管固定．在铁架台上；④点：点．燃酒精灯加热；⑤收：收．集气体(用向上排空气法或排水法)；⑥离：把导气管撤离．水槽；⑦熄：熄．灭酒精灯。简记为：茶庄定点收利息①查②装：先放入固态药品，再放入液态药品③定④收注意事项①试管口应略向下倾斜，防止药品中湿存水分受热后冷凝倒流炸裂试管；②用高锰酸钾制取氧气时，试管口要放一团棉花，防止高锰酸钾粉末进入导管；③用排水法集气时，当气泡连续且均匀地从导管口冒出时再收集，否则收集的气体混有空气；④实验结束后，应先移导气管，后移酒精灯，以防止水倒流造成试管炸裂注意长颈漏斗的下端管口应伸入液面以下，以防止生成的气体从长颈漏斗逸出验满方法若用向上排空气法收集，将带火星的木条平放在瓶口，如果木条复燃，说明已满；若用排水法收集，有气泡从集气瓶口向外冒出时，说明已满检验方法将带火星的木条伸入集气瓶内，如果木条复燃，证明是氧气放置方法收集满氧气后，集气瓶应正立放置在桌面上(2015·新疆)通过一年的化学学习，相信你已经掌握了一些化学知识与技能。请结合下列实验装置图回答问题。(1)写出图中①的仪器名称：________。(2)马明同学用高锰酸钾制取氧气，他选择的发生装置是_____，反应的化学方程式为_______________。(3)实验过程中，马明同学观察到装置F中的水变为红色，这是因为________________________的缘故。为了防止实验过程出现上述现象，相应的改进措施是____________________。(4)若马明同学用过氧化氢溶液与二氧化锰为原料制取一瓶干燥的氧气，所选装置连接顺序正确的是________(填管口字母)。(5)装置A和C还可以作为实验室制取氢气的发生装置，A和C相比较，A装置的优点是___________________。(6)实验室用过氧化氢和二氧化锰制氧气，反应的化学方程式为________________________；其中二氧化锰的作用是________；实验时发生和收集装置是________。(7)张亮同学直接用B图所示装置制取氧气，其反应方程式为________________，该反应的基本反应类型是________；实验结束时要先________，再__________，这样做的原因是___________________________。(8)检验氧气的方法是：__________________________________________________________。(9)用向上排空气法收集氧气验满的方法是_____________________________________。17．(2014·烟台)实验是科学探究的重要方法。如图是测定空气中氧气含量实验的两套装置图，请结合图示回答有关问题。(1)根据下表提供的实验数据，完成下表。硬质玻璃管中空气的体积反应前注射器中空气体积反应后注射器中气体体积实验测得空气中氧气的体积分数25mL15mL9mL(2)装置一和装置二中气球的位置不同，________(填“装置一”或“装置二”)更合理，理由是_____________。(3)若实验测得的结果偏小(氧气的体积分数小于21%)，可能的原因有哪些？_________；_________(列举两条)。(4)某实验小组重新设计实验并使用下图装置来测量空气中氧气的含量，请回答相关问题：②使用该装置进行实验时需交替缓慢推动两个注射器活塞的原因是，实验结束后移开酒精灯，恢复到室温后读数即可计算出氧气含量，该装置的优点是(任写一点)。20．(2017·随州)实验探究一：课本第二单元课后作业中有“寻找新的催化剂”的探究内容，实验中学探究小组据此设计了如下探究方案。【提出问题】红砖粉末能否作为过氧化氢溶液分解的催化剂？如果能，效果如何？【实验探究】实验步骤实验现象实验结论及解释Ⅰ.A中无明显现象，B中产生大量能使带火星木条复燃的气体①产生的气体是；②红砖粉末能改变过氧化氢分解的速率Ⅱ.向B试管中重新加入5%的过氧化氢溶液，反应停止后过滤、洗涤、干燥、称量滤渣①又产生大量能使带火星木条复燃的气体；②滤渣质量等于ag红砖粉末的在反应前后均没有发生变化，能作过氧化氢分解的催化剂Ⅲ.两试管中均产生气泡且红砖粉末的催化效果没有二氧化锰粉末好1．水的净化(1)常用的净水方法(2)自来水厂的净水过程：取水→反应沉淀池→________池→__________池→清水池→投药消毒→用户。其中，只有________为化学变化。【温馨提示】(1)净化程度由高到低的顺序是蒸馏、吸附、过滤、沉淀。(2)明矾吸附与活性炭吸附的不同：明矾是利用溶于水生成的胶状物，吸附悬浮的不溶性杂质，使其快速沉降；活性炭具有吸附性，可用来吸附色素、异味、不溶性和部分可溶性杂质。2．过滤与蒸馏(1)过滤是把不溶于液体的固体与液体分离的一种方法。①过滤装置与仪器仪器：铁架台(带铁圈)、____、玻璃棒、____、滤纸等。实验装置(见图)②过滤操作要点归纳：“一贴，二低，三靠”一贴：制作过滤器时，滤纸要紧贴在________，中间不留气泡。二低：a.液面低于________；b.滤纸低于__________。三靠：a.盛待过滤液的烧杯口要紧靠________上；b.玻璃棒轻靠在________滤纸的一边；c.漏斗的________要紧靠在承接器(烧杯)的内壁。【温馨提示】过滤只能除去难溶性杂质，不能将硬水软化。(2)蒸馏：利用液体的________不同，将其分离。加热时，烧瓶底部要垫上________；冷凝管中冷水流向是________进________出；为防止烧瓶内出现暴沸，要加入少量________。3．硬水与软水硬水软水定义含有较多可溶性__________的水不含或含较少可溶性___的水鉴别①用______，产生泡沫较多，浮渣较少的为软水，反之为硬水；②加热蒸发产生__________的为硬水，反之为软水硬水软化①生活中常用______的方法；②实验室中用______的方法【温馨提示】硬水的危害：①硬水洗衣服既浪费肥皂，又不易洗净，时间长了还会使衣物变硬。②锅炉用硬水，易使炉内结水垢，不仅浪费燃料，且易使炉内管道变形、损坏，严重时可引起爆炸。实验探究水的组成实验药品水、硫酸钠(或稀氢氧化钠溶液)净水方法作用沉降除去大颗粒杂质______除去色素和异味______除去不溶性杂质蒸馏除去可溶性和不溶性杂质实验装置实验现象接通直流电源后，电极上有____产生，一段时间后，与正极相连的试管(或玻璃管)内的气体和与负极相连的试管(或玻璃管)内的气体体积比约为____检验气体正极产生的气体用____________检验，发现________，说明是氧气；负极产生的气体接近火焰时，气体能够燃烧，火焰呈______，说明是氢气实验结论水在直流电的作用下，发生化学反应生成____和____。反应方程式为____________________；说明水是由______和______组成的，同时验证了在化学反应中分子________，而原子________误差分析在实验操作中两试管收集的气体体积比往往小于1∶2，这是因为①氧气在水中溶解性比氢气稍大；②氧气氧化性很强，有时在电极上就与电极发生了氧化反应注意事项电解水时通常在水中加入少量硫酸钠(或氢氧化钠)是为了________，它们本身并未参加反应(2015·广东)关于电解水实验的说法中正确的是()A．实验证明水是由氢气和氧气组成的B．电解水时在正极产生氧气C．水中氢氧元素的质量比为2∶1D．水分子是由氢分子和氧原子构成的思路点拨：电解水的实验在正极产生氧气，在负极产生氢气，氧气与氢气的体积比为1∶2。依据化学反应前后元素种类不变可知，水是由氢元素和氧元素组成的，水分子是由氢原子和氧原子构成的。(1)电解水实验的目的是____________。(2)在进行电解水实验前在水中滴加少量硫酸钠溶液或氢氧化钠溶液，其原因是什么？________。(3)实验中的负极产生的气体是________，正、负极产生气体的质量比是________。(4)电解水的化学反应方程式为________________；该反应的基本反应类型属于________反应。(5)在实验操作中两试管的气体体积比小于1∶2，可能的原因是______________(回答一条即可)。命题点1分子的性质及应用(2015·河北)用“分子的观点”解释下列现象，不正确的是()A．水结成冰——分子发生变化B．气体易被压缩——分子间隔大C．水加糖变甜——分子不停地运动D．铁块很难压缩——分子间存在斥力思路点拨：水结成冰，是分子间间隔改变，分子本身并没有发生变化。本题考查用微粒的观点解释某些常见的现象。需要认识微粒的主要性质(以分子为例)：分子在不停地运动，分子间有间隔，分子的质量和体积都很小，分子间有作用力。另外，要熟记一些微粒典型的宏观表现的例子，以便于