初中化学实验装置

 

一、水电解装置

 

(1)接通电源后，电极上都有 气泡 产生，而且速度不同。

(2)两支玻璃管里汇集了无色气体，液面降低，其中连接正极一端产生的气体比连接负极一端产生的气体  少  。

(3)负极一端玻璃管内气体的体积大约是正极一端玻璃管内气体体积的 2倍 。

(4)验证两种气体所采用的不同的方法。

用带火星的木条接近液面下降较少的玻璃管尖嘴，慢慢打开活塞，观察到带火星的木条 复燃 ——体积小的气体是  氧气    。

用点燃的火柴接近液面下降较多的玻璃管尖嘴，慢慢打开活塞，观察到气体能燃烧，产生 淡蓝 色的火焰——体积大的气体是 氢气  。

（5）水电解后生成 氢气  和  氧气  ，说明这个变化是化学变化，因为生成了 新物质 。

(6)化学变化的实质从宏观上来讲是生成了新的物质，从微观上来讲是分子拆分，原子重新组成新的分子。化学变化中变的是分子，不变的是原子。

文字表达式：水通直流电(――→)氢气＋氧气

（2）水分子的构成

 

 

 

 

 

二、空气中氧气含量的测定

（1）测量原理

利用燃烧法测定空气中氧气含量的原理：红磷燃烧消耗密闭容器内空气中的氧气，使密闭容器内压强减小，在大气压的作用下水被压入集气瓶内的体积即为减少的氧气的体积。

（2）实验现象

①红磷燃烧，产生大量白烟。

②冷却后打开弹簧夹，进入集气瓶中水的体积约占集气瓶容积的1/5。

（3）实验结论：空气中氧气的体积约占空气体积的1/5。

 

注意事项

1、在做空气中氧气含量的测定实验时，为保证测量结果准确，实验中应注意一下几点：

偏小：（1）装置不漏气（检漏）（2）红磷应足量（3）冷却后再打开弹簧夹（热胀冷缩玻璃瓶容易破裂）

偏大：（1）红磷燃烧后，进入集气瓶过慢 （2）弹簧夹未夹紧

 

2、在做空气中氧气含量的测定实验选择可燃物时的两个条件：一是该物质在空气中就能燃烧（助燃剂为氧气而非其他气体）；二是该物质燃烧后生成的物质为固体或液体（若用了碳或硫反应，瓶底一定要放氢氧化钠）。

 

3、由于氧气浓度低红磷就不会继续燃烧，所以若装置内放置金属目的就是为了使氧气充分反应。

 

 

三、燃烧现象

a.硫在空气中燃烧产生微弱的淡蓝色火焰。 在氧气中燃烧产生明亮的蓝紫色火焰。反应生成一种具有刺激性气味的二氧化硫气体，并放热。

注意：硫是一种淡黄色的固体粉末

 

 硫+氧气 二氧化硫

 

b铁丝在氧气中的燃烧现象：

剧烈燃烧，火星四溅，放热，生成一种黑色的固体物质       四氧化三铁

注意：

铁丝是银白色的固体物质

‚实验时系上火柴的作用是：起到引燃的作用

ƒ铺上细沙和水的作用是：防止溅落的熔化物炸裂瓶底

铁+氧气         四氧化三铁

c.木炭在氧气中燃烧现象：

剧烈燃烧，发出白光，放热

生成了一种能使澄清石灰水变白色浑浊的气体：二氧化碳

木炭+氧气        二氧化碳

 

• 磷在氧气中燃烧现象：

剧烈燃烧，产生大量浓的白烟

 磷+氧气          五氧化二磷

 

 

四、氧气制取

氧气的实验室制法（分别下列物质的化学式）

加热分解高锰酸钾制取氧气

 

高锰酸钾           锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气

 

2KMnO₄  K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂↑

‚加热氯酸钾制取氧气

 

氯酸钾               氯化钾 +氧气

 

 

2KClO₃     2KCl + 3O₂↑

 

ƒ分解过氧化氢溶液制取氧气

 

过氧化氢           水 + 氧气

 

2H₂O₂     2H₂O + O₂↑

 

 

 

 

 

1、用双氧水制取氧气

 

 

 

 

 

 

 

 

步骤：（1）检查装置气密性（方法：将导管的一段浸入水中，然后双手紧捧容器外壁，如果装置不漏气，则导管口会出现气泡，移开手掌，导管里形成一段水柱）

（2）装入药品（3）将烧瓶夹到铁架台上（4）将集气瓶装满水，倒扣在水槽中（不留气泡）（5）打开分液漏斗的开关（6）收集氧气：开始冒出的气体不能立即收集（应为此时氧气不纯，派出的是空气），待冒出的气泡连续均匀，再收集

 

2、用高锰酸钾制取氧气

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

①加热高锰酸钾实验室，试管口要塞一团棉花，这是为了加热时高锰酸钾粉末堵塞导管口，进入导管

②给固体加热试管口要略向下倾斜，是为了防止冷凝水倒流引起试管破裂（只要是需要加热的试管一定要向下）

③伸入试管内的导管要稍微露出橡皮塞、导管伸入试管不能太长（有利于气体的导出，密度比较大的气体都要在导管口收集）

④先均匀受热，后再物质所在处加热、用酒精灯外焰加热（防止局部受热引起破裂）

⑤收集完毕，先将到导管出水面，后熄灭酒精灯（防止水槽里的水倒流引起试管破裂）

 

 

 

五、二氧化碳的制取

①实验室制取原料：石灰石或大理石（主要成分为碳酸钙）与稀盐酸（氯化氢气体的水溶液）

②收集方法：向上排空气法（能溶于水，不能用排水法）

③验满方法：用燃烧着的木条放在集气瓶口，木条熄灭说明已满（只能验满）

④如何验证气体是二氧化碳：只能用澄清石灰水

⑤制取装置及操作：

 

 

 

 

 

 

 

实验室制取二氧化碳气体的步骤可以这样记：

茶(查)、庄(装)、定、价(加)、收、盐(验)

查：检查装置的气密性————发生装置为 长颈漏斗和锥形瓶 

实验装置气密性如何检查：  关闭止水夹，从长颈漏斗加水至漏斗颈内与颈外液体形成一段液柱差，看液面是否下降   。实验装置要求在反应时长颈漏应下端插入液面以下是为了防止 生成的气体从长颈漏斗口逸出 。收集装置中导管口应处在接近集气瓶的瓶底处，目的是 便于排净集气瓶内的空气 。

装：装入大理石，塞紧橡皮塞

定：固定好反应装置

加：加入稀盐酸

收：收集气体————收集方法为 向上排空气法 

验：检验气体是否收集满

⑤注意事项：长颈漏斗的下端管口应该伸入液面下，为了防止产生的二氧化碳气体从长颈漏斗口逸出

 

例1：为什么不能用稀硫酸或浓盐酸？

稀硫酸与大理石反应生成微溶于水的硫酸钙会附着在大理石表面阻止反应的进行；浓盐酸易挥发成HCl气体，导致收集的CO₂不纯。

例2：制取二氧化碳，为什么不用碳酸钙粉末或者碳酸钠？

粉末状的样品会因为接触面积比较大，反应太剧烈，气体生成速率太快而难以收集。

 

 

 

六、金属制备：金属的冶炼就是把金属从化合态变成游离态。

常用方法：①置换法：湿法炼铜：Fe + CuSO₄ = FeSO₄ + Cu

②还原法碳等还原剂与金属氧化物在高温下反应，碳等还原剂能夺取金属化物的氧，得到游离态的金属。

C+2CuO2Cu+CO₂↑

 

3C+2Fe₂O₃4Fe+3CO₂↑

3CO+Fe₂O₃2Fe+3CO₂

3H₂+Fe₂O₃2Fe+3H₂O

 

还原剂：碳、氢和一氧化碳等能从氧化铜、氧化铁中夺取氧的性质叫做还原性，具有还原性的物质可做还原剂。

 

1、氢气还原氧化铜的实验

装置上注意:

1.试管口略向下倾斜。

2.导管要伸到试管底部。

【操作】通氢→点灯→熄灯→停氢

①装CuO→②固定试管→③氢气验纯→④通氢气→⑤加热CuO→⑥停止加热

→⑦继续通氢气至试管冷却→⑧停止通氢气

现象：黑色粉末变红,试管口有水珠。

 

 

【思考】

1.氢气还原氧化铜，为什么试管口要略向下倾斜？

防止生成的水倒流，使试管破裂

2.导管为什么要伸到试管底部?

让氢气与氧化铜充分接触

3.在实验前氢气为什么要验纯？

防氢气不纯因加热而爆炸

4.实验开始时，为什么要先通氢气后加热？

防止氢气和空气混合加热时试管炸裂

5.实验结束后，为什么要先停止加热后停止通氢气？

防止灼热的铜被空气中的氧气重新氧化成氧化铜

 

 

2、碳还原氧化铜的实验

特点：固固加热型

试管口略向下

【现象】黑色固体逐渐变成红色,澄清石灰水变浑浊。

【操作】反应后应先将导管从石灰水中取出,再移去酒精灯

【目的】防止试管降温气压减小,使石灰水倒吸导致试管炸裂

 

高温加热可以改用酒精喷灯或用金属罩套在酒精灯上方集中火焰提高温度。（所以看到酒精喷灯目的就是提高温度）

 

3、一氧化碳还原氧化铜

 

【操作】

1.先通一氧化碳以排尽空气防止爆炸。

2.尾气验纯

3.第二只酒精灯应该先点燃,确保CO不污染空气。

4.结束时，先熄灭第一只酒精灯→通CO至试管冷却→停通CO→熄灭第二只酒精灯

【注意】CO有毒，通风橱中进行，尾气处理。

用燃烧法把有毒的CO转化为无毒的CO₂，防止污染空气,引起中毒;或用气囊收集进行再利用。