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一、氫元素單質(zhì)及其化合物
實驗1:如圖所示,球形干燥管中裝有堿石灰干燥劑。導(dǎo)管口蘸些肥皂水,控制氫氣流速, 吹出肥皂泡。當(dāng)肥皂泡吹得足夠大時,輕輕擺動導(dǎo)管,讓肥皂泡脫離管口,觀察現(xiàn)象。
現(xiàn)象與解釋:肥皂泡迅速上升,說明氫氣比同體積的空氣輕。
實驗2:在帶尖嘴的導(dǎo)管口點燃純凈的氫氣,觀察火焰的顏色。然后在火焰的上方罩一個冷而干燥的燒杯,過一會兒,觀察燒杯壁上有什么現(xiàn)象發(fā)生。
現(xiàn)象與解釋:純凈的氫氣在空氣中安靜地燃燒,產(chǎn)生淡藍色火焰。用燒杯罩在火焰的上方時,燒杯壁上有水珠生成,接觸燒杯的手能感到發(fā)燙。
氫氣在空氣里燃燒,實際上是氫氣跟空氣里的氧氣發(fā)生了化合反應(yīng),生成了水并放出大量的熱。
實驗3:取一個一端開口 ,另一端鉆有小孔的紙筒,用紙團堵住小孔,用向下排空氣法收集氫氣,使紙筒充滿氫氣。移開氫氣發(fā)生裝置,拿掉堵小孔的紙團,用燃著的木條在小孔處點火,注意有什么現(xiàn)象發(fā)生。
現(xiàn)象與解釋:剛點燃時,氫氣安靜地燃燒,過一會兒,突然發(fā)生爆炸,聽到“砰”的聲音。
點燃前,紙筒內(nèi)是純凈的氫氣,遇火燃燒。隨著氫氣的消耗,空氣不斷從紙筒底部進入筒內(nèi),筒內(nèi)的氣體變成氫氣和空氣的混合物,這種混合氣體遇火發(fā)生了爆炸。
實驗4:在干燥的硬質(zhì)試管底部鋪一層黑色的CuO,管口微向下傾斜。通入氫氣,過一會兒,再給CuO加熱。反應(yīng)完全后,繼續(xù)通入氫氣,直到試管冷卻。
現(xiàn)象與解釋:黑色的氧化銅逐漸變?yōu)榱良t色固體,同時管口有水滴生成。氫氣還原氧化銅生成了銅和水。
二、碳族元素
實驗1:把石墨電極或鉛筆芯和導(dǎo)線連在一起,接通電源后,燈泡是否發(fā)亮?
現(xiàn)象與解釋:燈泡發(fā)亮,說明石墨能導(dǎo)電。
實驗2:參考左圖所示裝置,制一個凈水器,并完成實驗。
現(xiàn)象與解釋:混有紅墨水的水變?yōu)闊o色,說明木炭(活性炭)具有吸附性。
實驗3:把木炭加熱到發(fā)紅,伸進盛有氧氣的集氣瓶里,注意木炭在空氣里和在氧氣里燃燒有什么不同。燃燒停止后,立即向瓶內(nèi)倒入一些澄清的石灰水,振蕩,觀察現(xiàn)象。
現(xiàn)象與解釋:木炭在氧氣里燃燒比在空氣里燃燒更旺,發(fā)出白光,并放出熱量。燃燒后生成的無色氣體能使澄清的石灰水變渾濁,說明碳與氧氣反應(yīng)生成了二氧化碳。
實驗4:把經(jīng)過烘干的木炭和黑色的氧化銅共同研磨均勻,小心地鋪放進試管里,把試管固定在鐵架臺上。試管口裝有通入澄清石灰水的導(dǎo)管,用酒精燈(可加網(wǎng)罩使火焰集中并提高溫度)加熱試管幾分鐘。觀察現(xiàn)象。
現(xiàn)象與解釋:黑色固體變?yōu)橛屑t色固體,說明有金屬銅生成;澄清石灰水變渾濁,說明有二氧化碳生成。
實驗5:在一根細木棍的兩端各系上一個大小相同的小紙袋(或一次性水杯),在木棍的中間部位系上一根細繩,使兩端平衡,并把它系在鐵架臺上。取預(yù)先收集好的二氧化碳(注意觀察顏色、狀態(tài)),迅速倒入其中一個小紙袋中,觀察兩端的小紙袋是否繼續(xù)保持平衡。
現(xiàn)象與解釋:二氧化碳是一種沒有顏色的氣體;倒入二氧化碳的小紙袋一端向下傾斜,說明二氧化碳的密度比空氣大。
實驗6:點燃兩支短蠟燭,分別放在白鐵皮架的兩個階梯上,把白鐵皮架放在燒杯里,沿?zé)趦A倒二氧化碳。觀察現(xiàn)象。
現(xiàn)象與解釋:二氧化碳使下層階梯上的蠟燭先熄滅,上層的后熄滅。這個實驗可以說明兩點:先進,二氧化碳既不能燃燒,也不能支持燃燒;第二,二氧化碳的密度比空氣大。
實驗7:向盛有紫色試液的試管里通入二氧化碳,觀察石蕊試液顏色的變化。待石蕊試液顏色變化后,停止通入二氧化碳,并取少量溶液放在酒精燈火焰上加熱,再觀察石蕊試液顏色的變化。
現(xiàn)象與解釋:當(dāng)通入二氧化碳時,紫色石蕊試液變成紅色;當(dāng)加熱時,紅色石蕊試液又變成紫色。這是由于二氧化碳溶于水生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊試液變紅;碳酸很不穩(wěn)定,很容易分解為二氧化碳和水。
實驗8:在盛有CO的貯氣瓶的導(dǎo)管口點火,觀察火焰的顏色。把一個燒杯內(nèi)壁蘸有澄清石灰水的燒杯罩在火焰上,觀察石灰水有什么變化。
現(xiàn)象與解釋:燒杯內(nèi)壁澄清的石灰水變混濁。CO在空氣里燃燒生成CO2,燃燒時,發(fā)出藍色的火焰。
實驗9:在玻璃管里放入CuO,通入CO,并用氣球收集尾氣,然后加熱,仔細觀察實驗發(fā)生的現(xiàn)象。
現(xiàn)象與解釋:黑色的CuO變成了紅色的Cu,澄清的石灰水變混濁,說明CO能使CuO還原成Cu,同時生成CO2。
實驗10:在一個小玻璃杯中放入少量洗凈的碎雞蛋殼,加入一些鹽酸,立即用蘸有澄清石灰水的玻璃片蓋住。觀察現(xiàn)象。
現(xiàn)象與解釋:有氣體產(chǎn)生,有澄清石灰水變混濁。說明雞蛋殼中含有碳酸鹽。
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