元素性质类实验
一、氢元素单质及其化合物
实验1：如右图所示，球形干燥管中装有碱石灰干燥剂。导管口蘸些肥皂水，控制氢气流速，
吹出肥皂泡。当肥皂泡吹得足够大时，轻轻摆动导管，让肥皂泡脱离管口，观察现象。 现象与解释：肥皂泡迅速上升，说明氢气比同体积的空气轻。
实验2：在带尖嘴的导管口点燃纯净的氢气，观察火焰的颜色。然后在火焰的上方罩一个冷而
干燥的烧杯，过一会儿，观察烧杯壁上有什么现象发生。
现象与解释：纯净的氢气在空气中安静地燃烧，产生淡蓝色火焰。用烧杯罩在火焰的上方时，
烧杯壁上有水珠生成，接触烧杯的手能感到发烫。
氢气在空气里燃烧，实际上是氢气跟空气里的氧气发生了化合反应，生成了水并放出大量的热。 实验3：取一个一端开口 ，另一端钻有小孔的纸筒，用纸团堵住小孔，用向下排空气法收集氢
气，使纸筒充满氢气。移开氢气发生装置，拿掉堵小孔的纸团，用燃着的木条在小孔处点火，注意有什么现象发生。
现象与解释：刚点燃时，氢气安静地燃烧，过一会儿，突然发生爆炸，听到“砰”的声音。
点燃前，纸筒内是纯净的氢气，遇火燃烧。随着氢气的消耗，空气不断从纸筒底
部进入筒内，筒内的气体变成氢气和空气的混合物，这种混合气体遇火发生了爆
炸。
实验4：在干燥的硬质试管底部铺一层黑色的CuO，管口微向下倾斜。通入氢气，过一会儿，再给CuO加热。反应完全后，继续通入氢气，直到试管冷却。
现象与解释：黑色的氧化铜逐渐变为亮红色固体，同时管口有水滴生成。氢气还原氧化铜生成了铜和水。
二、碳族元素
实验1：把石墨电极或铅笔芯和导线连在一起，接通电源后，灯泡是否发亮？
现象与解释：灯泡发亮，说明石墨能导电。
实验2：参考左图所示装置，制一个净水器，并完成实验。
现象与解释：混有红墨水的水变为无色，说明木炭（活性炭）具有吸附性。
实验3：把木炭加热到发红，伸进盛有氧气的集气瓶里，注意木炭在空气里和在氧气里燃烧有
什么不同。燃烧停止后，立即向瓶内倒入一些澄清的石灰水，振荡，观察现象。
现象与解释：木炭在氧气里燃烧比在空气里燃烧更旺，发出白光，并放出热量。燃烧后生成的
无色气体能使澄清的石灰水变浑浊，说明碳与氧气反应生成了二氧化碳。
实验4：把经过烘干的木炭和黑色的氧化铜共同研磨均匀，小心地铺放进试管里，把试管固定
在铁架台上。试管口装有通入澄清石灰水的导管，用酒精灯（可加网罩使火焰集中并提高温度）加热试管几分钟。观察现象。
现象与解释：黑色固体变为有红色固体，说明有金属铜生成；澄清石灰水变浑浊，说明有二氧
化碳生成。
实验5：在一根细木棍的两端各系上一个大小相同的小纸袋（或一次性水杯），在木棍的中间部
位系上一根细绳，使两端平衡，并把它系在铁架台上。取预先收集好的二氧化碳（注意观察颜色、状态），迅速倒入其中一个小纸袋中，观察两端的小纸袋是否继续保持平
衡。
现象与解释：二氧化碳是一种没有颜色的气体；倒入二氧化碳的小纸袋一端向下倾斜，说明二
氧化碳的密度比空气大。
实验6：点燃两支短蜡烛，分别放在白铁皮架的两个阶梯上，把白铁皮架放在烧杯里，沿烧杯
壁倾倒二氧化碳。观察现象。
现象与解释：二氧化碳使下层阶梯上的蜡烛先熄灭，上层的后熄灭。这个实验可以说明两点：
第一，二氧化碳既不能燃烧，也不能支持燃烧；第二，二氧化碳的密度比空气大。
实验7：向盛有紫色试液的试管里通入二氧化碳，观察石蕊试液颜色的变化。待石蕊试液颜色
变化后，停止通入二氧化碳，并取少量溶液放在酒精灯火焰上加热，再观察石蕊试液颜色的变化。
现象与解释：当通入二氧化碳时，紫色石蕊试液变成红色；当加热时，红色石蕊试液又变成紫
色。这是由于二氧化碳溶于水生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊试液变红；碳酸很不
稳定，很容易分解为二氧化碳和水。
实验8：在盛有CO的贮气瓶的导管口点火，观察火焰的颜色。把一个烧杯内壁蘸有澄清石灰水
的烧杯罩在火焰上，观察石灰水有什么变化。
现象与解释：烧杯内壁澄清的石灰水变混浊。CO在空气里燃烧生成CO2，燃烧时，发出蓝色的
火焰。
实验9：在玻璃管里放入CuO，通入CO，并用气球收集尾气，然后加热，仔细观察实验发生的
现象。
现象与解释：黑色的CuO变成了红色的Cu，澄清的石灰水变混浊，说明CO能使CuO还原成
Cu，同时生成CO2。
实验10：在一个小玻璃杯中放入少量洗净的碎鸡蛋壳，加入一些盐酸，立即用蘸有澄清石灰水
的玻璃片盖住。观察现象。
现象与解释：有气体产生，有澄清石灰水变混浊。说明鸡蛋壳中含有碳酸盐。
三、氮族元素
实验1：在长玻璃管中放少量红磷，玻璃管的一端用软木塞或纸团塞紧，另一端敞开。先均匀
加热红磷周围的玻璃管，然后在放红磷的地方加强热。观察发生的现象。
现象与解释：加热后，玻璃管内有黄色蒸气产生，并且在玻璃管内壁冷的地方有黄色固体附着，此固体即为白磷。
实验2：在干燥的圆底烧瓶里充满氨气，用带有玻璃管和滴管（滴管里预先吸入水）的塞子塞
紧瓶口。立即倒置烧瓶，使玻璃管插入盛有水的烧杯里（水里事先加入少量酚酞试液）。打开玻璃管上的夹子，挤压滴管的胶头，使少量水进入烧瓶。观察现象。
现象与解释：烧杯里的水由玻璃管进入烧瓶，形成喷泉，烧杯内液体呈红色。说明氨极易溶于水，并与水反应，生成具有碱性的氨水。（思考：如何用只用试管和烧杯做氨气极易溶于水的实验？）
实验3：用两根玻璃棒分别在浓氨水和浓盐酸里蘸一下，然后将两根玻璃棒接近，观察发生的
现象。
现象与解释：当两根玻璃棒接近时，产生大量的白烟。这是由于氨水挥发出来的NH3与盐酸挥
发出来的HCl化合形成微小的NH4Cl晶体。（思考：NH3与浓硝酸、浓硫酸靠近时有什么现象？） 实验4：在试管中加入少量NH4Cl晶体，加热，观察发生的现象。
现象与解释：加热后不久，在试管上端的试管壁上有白色固体附着。这是由于受热时，NH4Cl分解，生成NH3和HCl，冷却后，NH3和HCl又重新结合，生成NH4Cl。
实验5：在两支试管中各加入少量(NH4)2SO4和NH4NO3固体，分别向两支试管中滴加10％的
NaOH溶液，加热，并用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，观察现象。
现象与解释：加热后，两支试管中都有气体产生，并可闻到刺激性气味；同时看到湿润的红色石蕊试变蓝。说明(NH4)2SO4和NH4NO3都能与NaOH反应生成NH3。
实验6：在两支试管中各放入一小块铜片，分别加入少量浓硝酸和稀硝酸，立即用透明塑料袋
将试管口罩上并系紧，观察发生的现象。然后，将加稀硝酸的试管上的塑料袋稍稍松开一会儿，使空气进入塑料袋，再将塑料袋系紧，观察发生的现象。
现象与解释：反应开始后，两支试管中都有气泡产生，是塑料袋膨胀，加浓硝酸的试管中反应剧烈，放出红棕色气体。加稀硝酸的试管中反应较缓慢，放出无色气体；当空气进入以充满无色气体的塑料袋后，无色气体变成了红棕色。
在上面的实验中，浓硝酸与铜反应生成了NO2，稀硝酸与铜反应生成了NO，NO与空气中的氧气反应又生成了NO2。
四、氧族元素
实验1：将一支装满SO2的试管倒立在滴有紫色石蕊试液的水槽中。观察实验现象。
现象与解释：装有SO2的试管倒立在水槽中以后，试管中的水面上升，试管中的液体变为红色。
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