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2015年中考化学实验突破
一、空气中氧气含量的测定
1. 实验装置（如图所示）
2. 原理：红磷在密闭容器中燃烧，消耗空气中的氧气而生成 固体，使密闭容器中压强 ，水经导管从烧杯进入集气瓶内，进入集气瓶中水的体积约等于消耗氧气的体积。 反应的化学方程式：_____________ _______。 3. 实验现象：（1）红磷燃烧，产生________，放出大量的热；（2）装置冷却后，打开弹簧夹，进入集气瓶的水的体积约占集气瓶容积的_ _。 4.实验结论：空气中氧气的体积分数约占_ __。 5.误差分析： 误差 原因 注意事项 ①红磷不足，氧气不能耗尽; 红磷要足量；装置不能漏② ； 测量结果偏低 气；待集气瓶冷却到室温后③过早打开弹簧夹时，由于装置内气体温度偏再打开弹簧夹 高，压强偏大，而导致进入瓶中的水的体积偏小 ①导气管没夹紧，红磷燃烧时集气瓶内受热气体顺着导管逸出； 导气管要夹紧；点燃红磷后测量结果偏高 ②燃烧匙伸入过慢会使装置内的气体受热逸出燃烧匙立即伸入集气瓶中 而导致进入瓶中的水的体积偏大 6.红磷的替代品应该满足的条件
（1）可燃物能够在空气中燃烧。不能选用铁丝代替红磷，因为 。 （2）可燃物在空气中燃烧时只能与氧气反应，不能消耗空气中的其他气体，不能选用镁代替红磷，因为镁不仅与氧气反应，也可与二氧化碳、氮气反应，使集气瓶内减少的气体体积不全是氧气的体积。
（3）可燃物燃烧时只能生成固体，或产生的气体易被水或其他溶液吸收。 7.装置的改进
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各装置的作用原理：装置①利用了连通器原理，白磷燃烧后玻璃罩内外液面差就是氧气的体积；装置②中通过热水使温度达到白磷着火点而燃烧，从而使玻璃管内压强减小，活塞移动，活塞的移动量是氧气的体积；装置③利用放大镜将太阳光聚集在集气瓶内的白磷上，使温度达到白磷着火点而燃烧，消耗氧气，瓶内压强减小，烧杯内的水被压进集气瓶；
装置④中通电后，白磷燃烧，消耗左边管内的氧气，从而使左边管内压强减小，液面升高；装置⑤铜丝在加热的条件下与管内氧气反应，使管内压强减小，管内外形成压强差，针管向前推进；装置⑥在通电的情况下，电热棒加热使红磷燃烧，消耗氧气，瓶内压强减小，烧杯内的水被挤压进瓶内；装置⑦中硫燃烧有SO2气体生成，但NaOH溶液进入集气瓶后可吸收SO2气体，故也能使实验成功。
二、氧气的实验室制取
1. 实验室制取氧气的方法 反应原理： 制取方法 高锰酸钾制取氧气 氯酸钾制取氧气 过氧化氢制取氧气 反应原理 （化学方程式） 试剂状态 反应条件 固 加热 固、固 固、液 加热且MnO2作催化剂 常温且MnO2作催化剂 发生装置 2. 实验室制取氧气的收集装置 收集方法 _____ _ ____ _____ __ 装置图 选择依据 注意事项 优点 氧气不易溶于水，且与水不发生化学反应 氧气密度比空气大 集气瓶要装满水，且导管要伸入集气瓶瓶导管一定要伸入集气瓶的底部，以口，以便于操作和观察氧气的收集情况 便排尽集气瓶内的空气 收集到的气体较纯净 收集到的气体较干燥 3.用高锰酸钾制取氧气的操作 （连）、茶（查）、庄（装）、定、点、收、利（离）、息（熄） （1）查:检查装置的_______。
（2）装:将药品平铺在试管底部,用带导管的单孔橡胶塞塞紧试管。 （3）定:将试管固定在铁架台上,铁架台的铁夹要夹在距试管口___处,试管口要 。 （4）点:点燃酒精灯，先使酒精灯火焰在试管下方来回移动，让试管均匀受热，然后用酒精灯的____ _对准药品所在部位加热。
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（5）收:当导管口________________________________，开始收集；当集气瓶瓶口有大量气泡冒出时，证明已满。
（6）离:收集完毕将导管移离水面，将集气瓶盖上玻璃片后__ _放在桌面上。 （7）熄:拿下酒精灯，用_____盖灭。 4. 检验与验满 检验方法 验满方法 将带火星的木条伸入集气瓶中，若木条_ ____，证明气体为氧气 将带火星的木条放在___________，若木条复燃，则氧气已收集满 【特别提醒】氧气的检验和验满的比较：二者都用带火星的木条来检验，但放的位置不同，验满时只能放在瓶口。 5. 操作注意事项
（1）用KMnO4或KClO3制取氧气时应注意：
①试管口要略向下倾斜，以防 ；②用KMnO4制取氧气时，试管口要塞一团棉花，以防止 。
（2）用H2O2制取氧气时应注意长颈漏斗必须 ,形成“液封”。 （3）用向上排空气法收集氧气时，导管必须伸入到 ，利于排出空气。 （4）用排水法收集氧气时（氧气不易溶于水，可用排水法收集），导管口有气泡连续均匀冒出时开始收集。集气结束时先将导管移出水面后再熄灭酒精灯，以防 。 （5）加热KClO3和MnO2制取O2及H2O2与MnO2制取O2时MnO2均为催化剂，不是反应物，故反应前后MnO2的质量、化学性质均不变。但若没有MnO2，反应会明显减慢。 6. 制备和收集氧气的不同装置的评价
（1）用过氧化氢制取氧气，反应不需要加热、操作简便、节能、安全等，二氧化锰便于分离且不会产生有害物质,符合化学反应的绿色化；但过氧化氢与二氧化锰混合后反应剧烈，需控制反应速率。
（2）用过氧化氢制取氧气的装置（见上表A、B装置），A、B装置都便于添加反应物，且B装置能随时停止反应的发生，并能够控制反应速率。
（3）用排水法收集的氧气比较纯净，且不需验满，但制取的氧气中含有水分，做相关实验时需用浓硫酸干燥；用排空气法收集氧气操作简便，但相对不纯，且需要验满。
三、电解水实验
1. 装置、原理、现象、结论 （1）实验装置：
（2）实验原理：通过生成物的元素组成判断反应物的元素组成。 化学方程式：________________ _______。
（3）实验现象：通电后，电极上 ，通电一段时间后，两个玻璃管内（或试管内）汇集了一些气体，与电源正极相连的试管内的气体体积 ，与负极相连的试管内的气体体积 ，体积比大约为 。
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（4）实验结论：
①正极收集到 ,负极收集到 ;氧气体积∶氢气体积= ；
②水是由 组成的，水分子由 和 构成。 2.产生气体的检验
待两只玻璃管收集了一定体积的气体后 （1）乙玻璃管（正极）：用带火星的木条放在气体体积小的玻璃管口，旋转活塞，带火星的木条复燃，证明是__________________； （2）甲玻璃管（负极）：在生成气体体积大的一端，用试管收集满气体后，用大拇指堵住试管口，试管口朝下移向酒精灯火焰，气体能燃烧（或点燃时有爆鸣声），火焰为淡蓝色，证明是__________________。
3.判断正负极的产物：电解水正负极的产物为：正氧负氢，氢二氧一。 4.结论的推广及应用：
（1）水是由氢元素和氧元素组成的化合物。 （2）水分子由氢原子和氧原子构成。
（3）验证了化学变化中分子可分而原子不可再分。
（4）化学反应的实质就是分子分成原子，原子重新结合成新分子。
（5）通过生成氢气和氧气的体积比为2∶1,推出水分子构成中 ；经进一步科学确认，得出水的化学式为H2O。
（6）正极得到的气体和负极得到的气体质量比_______。 【拓展内容】
（1）水的导电性很弱，为增强水的导电性，需要向水中加入少量的稀硫酸或氢氧化钠溶液。 （2）水通电分解产生的氢气和氧气的体积比为2∶1，但实验中氢气的体积往往大于氧气体积的2倍，原因是氧气在水中的溶解能力比氢气大且部分氧气与电极发生了化学反应。 （3）对实验结论的解释：氢气、氧气是发生化学反应后生成的，水本身不含氢气、氧气。该实验证明水是由氢、氧两种元素组成的化合物，因而属于纯净物。 【特别提醒】
（1）电解水时将电能转化为 ；（2）水通电生成氢气和氧气，属于化学变化； （3）氢气和氧气的体积坐标图如下：
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