《初中化学》实验思维导图

2022-11-13

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初中

化学

化学实验

《初中化学》化学实验

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思维导图大纲

化学实验

燃烧实验

硫在空气/氧气燃烧

硫的燃烧化学方程式

硫 + 氧气 —— 二氧化硫

S + O₂ ==点燃== SO₂

在空气中燃烧

持续燃烧，放热，有淡蓝色火焰

生成一种无色有刺激性气味的气体

在氧气中燃烧

持续燃烧，放热，有明亮的蓝紫色火焰

生成一种无色有刺激性气味的气体

水的作用

吸收二氧化硫，防止二氧化硫进入空气中污染环境

铁在空气中加热/缓慢氧化/生锈

铁在空气中加热

不反应

铁丝变红（无法燃烧）

铁在（潮湿的）空气中缓慢氧化/生锈

4Fe + 3O₂ == 2Fe₂O₃

4Fe + 3O₂ + nH₂O == 2Fe₂O₃ · nH₂O

铁在氧气中燃烧

实验装置

集气瓶，铁丝，火柴，镊子，酒精灯

实验药品

铁丝（水，制取氧气的药品）

实验步骤

制取并用集气瓶收集氧气

在集气瓶底部放少量水或细沙

把铁丝前端绑木条，点燃后放进集气瓶中

化学方程式

铁+氧气 ==点燃==四氧化三铁

3Fe+2O2==点燃== Fe3O4

实验现象

剧烈燃烧，火星四射，放热，生成黑色固体

实验设计等

为什么将铁丝绕成螺旋状？

增大铁丝与氧气的接触面积，提高铁丝局部的温度以利于铁丝持续地燃烧

为什么让铁丝下端系一根火柴？

引燃铁丝

为什么要等火柴燃烧将尽时，再将铁丝插入集气瓶？

以防火柴燃烧消耗氧气

为什么集气瓶内预留少量水？

防止溅落的熔化物炸裂集气瓶底

为什么无法点燃铁丝？

铁丝生锈

氧气浓度较低

为什么会火星四射？

铁丝中含有一定数量的碳（其实还包括微量的硫、磷），碳与氧气或熔融状态的铁的氧化物反应生成二氧化碳气体，二氧化碳气体使体积迅速臌胀，推动周围的呈熔融状态的铁及其氧化物向四周飞溅

红磷燃烧测定空气中氧气含量

实验目的

测定空气中氧气的含量

实验仪器

集气瓶、燃烧匙、橡胶塞、弹簧夹、乳胶管、玻璃导管、烧杯

使用药品

红磷，（水，空气）

实验原理

利用某些物质与氧气反应生成固体，使容器内压强减小，让水进入容器，测定进入容器内水的体积，即为空气中氧气的体积

化学方程式

红磷+氧气 —— 五氧化二磷

4P + 5O₂ ==点燃== 2P₂O₅

实验步骤

检查装置的气密性

打开弹簧夹，把导管一端放到水中，用手握住集气瓶，看水中的导管是否冒气泡

在集气瓶中装入少量的水，再把剩余的容积分成五等份并用橡皮筋做上记号

点燃燃烧匙内的红磷，立即伸入瓶中并把塞子塞紧

红磷燃烧停止，慢慢白烟消失，等瓶内恢复到常温后，打开弹簧夹

实验现象

红磷燃烧时发黄白光，放热并产生大量的白烟。

打开弹簧夹，烧杯中的水进入集气瓶，进水的体积约等于集气瓶中原空气体积的1/5

实验结论

氧气约占空气体积的1/5

剩余气体具有不燃烧，不支持燃烧，且难溶于水

实验误差

结果偏小的原因：

红磷的量不足，瓶内氧气没有耗尽

装置漏气（如塞子未塞紧、燃烧匙与橡皮塞之间有缝隙等）使外界空气进入瓶内

未冷却至室温就打开弹簧夹，使进入瓶内的水的体积减少

结果偏大的原因：

点燃红磷后，插入燃烧匙时，瓶塞子塞得太慢，使得瓶中空气受热膨胀，部分空气溢出

实验开始时，没有夹或没夹紧止水夹

改进方案

使用白磷代替红磷

更换不需要点燃的实验装置

燃烧的条件探究

白磷的燃烧探究实验

实验现象

0.铜片、水、玻璃杯均不燃烧

1.铜片上的白磷燃烧

2.铜片上红磷不燃烧

3.水中的白磷不燃烧

4.通入氧气后，水中白磷燃烧

实验结论

对比10，可燃物燃烧需要有可燃物

对比12，可燃物需要达到着火点才会燃烧

对比134，可燃物需要与空气/氧气接触才会燃烧

上述三者缺一不可

装置缺点

（残留的）白磷有剧毒，须小心进行后续处理

生成的五氧化二磷，逸散到空气中会污染空气

白磷在水下燃烧通入的是氧气，和白磷在空气中的燃烧对比，没有严格地控制变量

改进装置

优点

反应在试管中进行，不污染空气

操作便捷

可燃物的燃烧

实验现象

木条燃烧，玻璃棒不燃烧

有玻璃罩的蜡烛燃烧一段时间后熄灭

无玻璃罩的蜡烛可在前者熄灭后继续燃烧

小木条可以被点燃；煤块加热一段时间后才会燃烧

实验结论

燃烧需要有可燃物

燃烧需要空气

燃烧需要可燃物达到着火点

上述三者缺一不可

粉尘爆炸

实验分析

吹散面粉是为了增大与氧气的接触面积

塑料盖被冲飞时，内能转化为机械能(动能)

蜡烛熄灭

爆炸消耗了所有氧气

粉尘阻挡了蜡烛与氧气接触

面粉厂严禁烟火，防止粉尘爆炸的发生

还原实验

一氧化碳还原氧化铜

实验原理

CuO + CO ==高温== Cu + CO₂↑

实验装置

类似于 #实验碳还原氧化铜

尾气处理装置

酒精灯点燃

气球收集气体

实验现象

黑色固体变红，澄清石灰水变浑浊

实验结论

一氧化碳有还原性，产物是二氧化碳

注意事项

实验前，先通入一氧化碳，再点燃酒精灯预热

试验后，先熄灭酒精灯，在停止通入一氧化碳

尾气处理——点燃/收集气体

碳还原氧化铜

实验原理

2CuO + C ==高温== Cu + CO₂↑

实验器材

试管、酒精灯、酒精灯网罩（或酒精喷灯）、铁架台、导管

实验装置

类似于 #实验高锰酸钾制取氧气

固固加热型

实验药品

氧化铜、木炭粉末、氢氧化钙（澄清石灰水）

实验现象

开始时，导管口有无色气泡冒出，澄清石灰水不变浑浊

加热一会后，部分黑色粉末变红，导管口持续冒出气泡，使澄清石灰水变浑浊

实验分析

开始时，空气受热膨胀逸出，空气中二氧化碳较少，不能使澄清石灰水变浑浊

高温后，木炭与氧化铜反应，生成红色的铜以及无色的二氧化碳，使澄清石灰水变浑浊

实验结论

碳与氧化铜反应，生成铜和二氧化碳气体

实验设计

试管口略向下倾斜，防止冷凝水倒流回试管底部，炸裂试管

酒精灯需加上网罩/使用酒精喷灯，集中火焰，提高温度

先撤离导管再熄灭酒精灯，防止石灰水倒流回试管内，炸裂试管

碳粉过量的目的，：使碳完全还原氧化铜，防止其再次被氧化

反应结束的标志：不再有气泡冒出

反应开始的标志：澄清石灰水变浑浊

氢气还原氧化铜

类似于一氧化碳还原氧化铜

溶液相关实验

配置溶液

酸碱的化学性质

溶液酸碱性的检验

粗盐提纯

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