第一讲 探究性实验

【查阅资料】 ①植物通过光合作用吸收二氧化碳气体，
放出氧气，二氧化碳可溶于水 ②氢氧化钠和氢氧化钙性质相似，其水溶液
都能与二氧化碳发生反应，且没有气体物质生成。
【实验一】检验玻璃罩内是否含有二氧化碳气体？
实验步骤
实验现象
实验结论
抽取适量气体，注入 澄清石灰水 澄清石灰水 中 变浑浊
玻璃罩内含有二氧化 碳
（1）写出仪器A和B的名称： A：_分___液__漏__斗________ B：__锥__形__瓶__________
（2）当打开K1、关闭K2时，利用Ⅰ、Ⅱ装置可直接进行的实验是
②
（填序号）。 短进长出 = 向下排空气法
①大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳（二氧化碳的密度比空气大）
②锌与稀硫酸反应制取氢气（氢气的密度比空气小）
图B
图C
（1）抽取150 ml的气体，缓缓地从b处通入装置中；
（2）实验结束后，c处气体为 氧气 ，集气瓶中排出液体的体积约 为75 ml，该方法所测得氧气约占气体总体积的 50% 。
【实验反思】
通过对比，该小组同学发现，两种方法所得实验结果差距较大， 其中实验结果更准确的是 方法2 （填写“方法1”或“方法2”）， 另一实验方法中不合理的实验操作是____方__法__1__，__将__抽__取___的__气__体__用___ _排__水__法__收__集___到__集__气__瓶___中__，__二__氧__化___碳__能__够__溶。于水
H2O2 MnO2 H2O+O2
，
通过比较__相___同__时__间__，__天___平__读__数__差___值__大__小__（___或__示__数__减__小___的__速__度_ ）
（1）写出指定仪器的名称：② 集气瓶 ；
（2）若以过氧化氢溶液和二氧化锰为原料制取氧气，比用高锰酸钾制取
的优点是 不需要加热，产物无污染
，
选用A装置的优点是 可以控制反应速率
。
（3）如果C装置中用来制取氧气的药品是混合物，该药品应该
是 氯酸钾和二氧化锰
。
（4）实验室选用D装置收集氧气的理由是 氧气不易溶于水 ，发现D装
密度的大小？
A
试管
集气瓶
A
检查装置气密性
水槽中的水变成紫红色 将一根带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，证明氧气已满
将一根带火星的木条神人集气瓶内，若木条复燃则证明是氧气
B
2H2O2 MnO2 2H2O O2
催化 节约能源、操作简便、绿色环保
二氧化锰
不可以 不可以
实验室制氯气是固液需加热型装置， 试管要竖直向上，不能用A装置
实验室制氯气是固液需加热型装置， 需要加热，不能用B装置
氧气不易溶于水 助燃
2KClO3 MnO2，加热2KCl 3O2
C O2点燃CO2
AE
【增补例题2】下列气体的制备装置中，不能起到“随开随制，
随关随停”效果的是 （ B ）
A
B
C
D
【增补例题3】如图是实验室制取及收集氧气的一些装置，据图回答有关 问题（以下所选装置均填装置序号）：
➢ 注水法 & 吹气法
水柱
气泡
注水法
吹气法
抽气法
【注水法】先用止水夹夹住胶皮管，然后往长颈漏斗内加注水， 若_一__段__时___间__内__，__长___颈__漏__斗__内___液__面__不__下__降，则说明装置气密性好。
【抽气&吹气】将注射器的活塞往外拉一段距离，若___有__气__泡__产__生_； 将注射器的活塞往里推一段距离，若_长___颈__漏__斗__下__端__形__成__一__段__水__柱，
D C
19.9%
能 足量的铁粉与氧气水充分接触发 生锈蚀，耗尽了广口瓶内的氧气
4P 5O2点燃2P2O5
将氧气全部耗尽
36ml
红磷燃烧放热，使瓶内气体受热膨胀
温度逐渐降低，瓶内气压收缩
打开弹簧夹
【增补例题1】某课外小组的同学将玻璃罩内充满纯净的二氧化碳气体， 如图A所示，在光照充足的条件下，经过一段时间后，该小组同学用注射 器从a处抽取气体，测定玻璃罩内气体的成分及其含量。
4、多功能瓶（万能装置）P63
笔记
收集 方法
排水集气法
排空气集气法 向上排空气法 向下排空气法
收集 装置
气体 性质
气体不易/难溶于水
密度比空气大
密度比空气小
____b____端进气 ____a__端进气 ____b__端进气
【增补例题4】某研究性学习小组设计的实验装置，既可用于制取气体， 又可用于验证物质性质。
【实验二】采用两种方法测定玻璃罩内气体中氧气的含量。 方法1：用如图B所示的装置测量气体中氧气的含量。
（1）实验前检查装置气密性良好； （2）将抽取出的气体用排水法收集到150 mL的集气瓶中，关闭
止水夹，点燃红磷； （3）待装置冷却到室温后，打开止水夹，烧杯中的液体进入集气瓶
中，体积约为125 ml。 方法2：用如图C所示的装置测量气体中氧气的含量。
小颖认为在不改变Ⅰ、Ⅱ装置的仪器及位置的前提下，该装置可用于
双氧水制取氧气，她的做法是 Ⅱ中装满水 ； O2不易溶于水，O2密度比空气大
（3）当打开K2、关闭K1时，利用Ⅰ、Ⅲ装置可以制取并检验二氧化碳， 此时试管中盛放的物质是 澄清石灰水 。可以观察到的现象是 澄清石灰水变浑浊 （C为干燥管，用于防止液体倒吸）。
（2）实验结论： 在其他条件相同的情况下，双氧水浓度越大； ，
双氧水分解速率越快。
双氧水 的质量 I 50.0g II 50.0g III 50.0g
双氧水 的浓度
1% 2% 4%
MnO2的 质量 0.1g 0.1g 0.1g
相同时间内 产生O2的体积
9mL 16mL 31mL
（3）B小组用如图装置进行实验，该符号表达式为
正确
电灯泡发光法热是物理变化
知识点二：空气
空气中各成分的性质和用途
成分 体积分数
性质
用途
氮气 78%
（4/5）
氧气
21% （1/5）
稀有 气体
0.94%
二氧 0.03% 化碳
其它 0.03%
液化吸热 不活泼 氧化性 助燃性 能供给呼吸
做制冷剂 保护气
炼钢等 医疗
物性：能通电发光 化性：稳定
能光合作用 使澄清石灰水浑浊 不可燃，不支持燃烧
B D
C
【增补例题7】（一）为探究影响双氧水分解速度的某种因素， A小组记录了如下实验数据：
双氧水 的质量 I 50.0g II 50.0g III 50.0g
双氧水 的浓度
1% 2% 4%
MnO2的 质量 0.1g 0.1g 0.1g
相同时间内 产生O2的体积
9mL 16mL 31mL
（1）本实验中，测量O2体积的装置是 c 。
【口诀】茶庄定点收利息
【注意事项】 ①试管口应略向下倾斜，是为了防止__冷__凝__水__倒___流__回__试__管__底___部__，__使__试___管__炸__裂_____； ②加热时，__先__预__热__，__后___集__中__加__热_______； ③导管应略露出胶塞即可，不宜伸入试管过长，否则不利于___空__气___排__出_______； ④等到气泡连续且均匀产生时再收集，否则__收__集__到__的__气___体__不__纯_______；并且收
置收集到的氧气不纯，其原因可能是__集___气__瓶__未__装__满___水__（__或________
__未__待__气___泡__连__续__均__匀___冒__出__就__开___始__收__集__）____。
如果利用图E装置收集代替D装置收集氧气，气体应该从______b__Baidu Nhomakorabea_
（填“a”或“b”）端通入。
霓虹灯 保护气
做气肥 物质检验鉴别 制造灭火器
污染物 可吸入微粒、SO2、NO2、CO
空气中氧气含量的测定
（1）实验原理：
红磷燃烧，消耗氧气， 容器内压强减小； 水进入的体积=减少氧气体积
（2）实验现象：
白烟，放出大量的热 水倒流进集气瓶，约占原空间的1/5
（3）文字表达式：
红磷+氧气 点燃 五氧化二磷 （4）结论：氧气约占空气的1/5体积
⑦排水法收集氧气，当观察到_气__泡___从__集__气__瓶___口__冒__出___的现象，说明气体收集满。
2、发生装置
笔记
选择依据：①反应物的状态；②反应条件（加热or常温）
发生 固＋固 △ 气体 装置
固＋液 气体
隔板、
装置 图形
长颈漏斗、 弹簧夹
A
装置 优点
B
C
D
E
B：装置简单、操作简便
则说明装置气密性好。
【增补例题6】下列实验现象不能说明装置气密性良好的（ A ）
A
B
C
D
【注意】①仪器要密封； ②要有明显现象(气泡或水柱)
知识点四：催化剂的探究实验
催化剂：
一变： 改变反应速率，可加快也可减慢； 二不变： 在化学反应前后，催化剂本身的质量和
化学性质不变 【思考】 如何设计实验，证明二氧化锰为双氧水分解的催化剂？
C：长颈漏斗便于 便于加液体药品
D：分液漏斗便于 便于控制反应速率
E： 可以控制反应的发生和停止
3、收集装置
笔记
选择依据：①气体的溶解性；②气体的密度；
收集方法
排水集气法
排空气集气法 向上排空气法 向下排空气法
收集装置
适用范围
气体_难__/_不___易____ 溶于水
气体密度比空 气体密度比空气
气__大__
集满气体以后应在水槽里盖上毛玻璃片，拿出后正放在桌面上；
⑤如果用高锰酸钾制氧气，应在试管口放团蓬松的棉花，目的是为了 _防__止__高___锰__酸__钾__粉__末___进__入__导__管___，__堵__塞__导__管_____；
⑥用排水法收集氧气，实验结束，要先从水槽中移出导管，然后再熄灭酒精灯， 否则会发生__水__槽__中__的___水__倒__吸__进___试__管__内__，__使___试__管__炸__裂_；
__小__
1．刚开始冒出气泡不收
注意事项
集，等气泡__连__续___均__匀____ 冒出时才收集； 2. 当气泡从___集__气__瓶___口__冒__，出 即收集满了，并在水中盖
用排空气法收集气体时，导管应伸 入到___集__气___瓶__底___，便于把空气排
出。拓展：
上玻璃片；
如何快速的比较气体与空气
第一讲 探究性实验
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Contents 本讲目录
1 探究性实验 2 空气中氧气含量探究 3 实验室制氧气 4 催化剂的探究实验
那些年 我们学过的探究实验
如果液化气燃烧时有新物质生成， 那么液化气燃烧时化学变化
水雾
液化气燃烧有水生成
发烫 液化气燃烧有二氧化碳生成
液化气燃烧是化学变化
澄清石灰水变浑浊 有新物质生成
笔记
【思考】 1、使测量结果小于1/5的原因有哪些？
①装置气密性好
②红磷必须过量 保证瓶内氧气完全消耗
③等装置冷却再打开止水夹
2、实验药品的选择有哪些要求？木炭、铁丝、硫粉、镁 条能否代替红磷？
①生成物的状态不是气体 ②在空气中易燃，只与氧气反应
木炭、硫粉
生成气体，瓶内压强变化不大
X X X 铁
在空气中不能燃烧 镁 与空气中其他气体反应
（友情提示：请注明是哪种方法）。
知识点三：氧气的制取
工业制取氧气 分离液态空气法：
液态空气 沸点不同 氮气蒸发
物理变化 液氧
实验室制取氧气
分 高锰酸钾 加热 锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气
解 反 应
氯酸钾
二氧化锰
加热
氯化钾 + 氧气
过氧化氢 二氧化锰 水 + 氧气
催化剂
1、高锰酸钾制氧气（以排水集气法为例） 步骤：查 装 定 点 收 离 熄
（4）I是医用输液观察滴液快慢的滴壶，若用它
作微型洗气装置，则气体应从_____b____(填“a”
或“b”)进入，其中所装洗气的液体不能装满的
原因是 液体不会被压往a处流出
。
5、检查装置气密性 ➢ 热胀冷缩法
气泡
气泡
水柱
热胀冷缩法
将导管放入水中，用手捂住容器，若__导__管__口__有___气__泡__冒__出__， 松开手后，一段时间，导管_内__形__成__一___段__稳__定__的__水___柱_______ 则说明气密性良好。
【增补例题5】下面的实验仪器省去了固定装置，请根据要求回答 问题：
（1）甲图中仪器①的名称为_长__颈___漏__斗__。 （2）乙图中的微型装置H可用于实验室制备CO2，此微型装置在
操作上的优点是 可控制反应速率 ；在甲图中可选择 __A_D__E__F_或___B_D__G__（填序号）装配与装置H功能相同的装置。 （3）装配KClO3制备O2的发生装置，甲图中除固定装置外还差的 仪器是 酒精灯 （写名称）；该反应的符号表达式为 _______K__C_l_O__3__M__Δn_O__2__K_C__l_+__O__2___________________；