二氧化碳气体的性质范文
时间:2023-12-22 17:48:46
导语:如何才能写好一篇二氧化碳气体的性质,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公文云整理的十篇范文,供你借鉴。

篇1
知识目标
使学生了解在实验室中制取气体的方法和设计思路的基础上,研讨二氧化碳的实验室制法;
通过讨论,掌握实验室制取二氧化碳的药品和反应原理;
通过实验探究,学会设计实验室制取二氧化碳的装置;
能力目标
通过实验室制取二氧化碳的药品和装置的探究,逐步提高学生的探究能力;
通过小组合作,培养学生合作能力、表达能力;
通过探究实验室制取二氧化碳的装置,培养学生实验室制取气体装置的设计思路;
通过筛选二氧化碳的实验室制法,发展观察能力并提高学生分析和解决实际问题的能力。
情感目标
在探究中,使学生体验合作、发现的乐趣;
在设计实验装置过程中,培养学生创新精神、实践能力,以及严谨求实的科学态度。
教学建议
课堂引入指导
方法一:引导学生复习到目前为止学生已经掌握的可以得到二氧化碳气的方法,逐一筛选出适合实验室制备二氧化碳的方法,让学生在教师的带领下学会选择,学会判断,从中真正体现学生是学习的主体,实验学生的主动学习。
方法二:从实验室制气的要求入手,讲清楚原则,让学生自己总结,思考到底实验室中用什么方法来制备二氧化碳。
方法三:单刀直入先讲实验室中制二氧化碳的原理,让学生思考,实验室选择这种方法的依据是什么?通过对比突出该方法的优越性,总结出实验室制气的原则。
知识讲解指导
注意讲解时的条理性,使学生明白实验室制二氧化碳的原理、装置;检验方法;让部分学生清楚选择该方法的原因和实验室制气方法选择的依据。
注意理论与实验的结合,避免过于枯燥或过于浅显,缺乏理论高度。
联系实际,讲二氧化碳灭火器的原理,适用范围,必要时也可讲解常用灭火器的使用方法。
关于二氧化碳的实验室制法的教材分析
本节课在全书乃至整个化学学习过程中,所占有的地位十分重要。它是培养学生在实验室中制取某种气体时,药品的选择、装置的设计、实验的方法等思路的最佳素材。上好此节课对学生今后学习元素化合物知识、化学基本实验及实验探究能力都有深远的影响。
本节知识的学习比较容易,学生在前面学习元素化合物的基础上经过讨论便可解决。本节学习的重点是能力训练。学生在前面学习的氧气、氢气的实验室制法,具备了一些气体制备的实践经验,各项实验技术也已经具备,此时,在课堂教学中体现学生主体,让学生真正参与到教学过程中来正是时机。教师提出探究问题、引发学生思考;通过小组合作,设计方案、表达交流、实施方案、总结表达等环节完成整个探究。
关于二氧化碳的实验室制法的教学建议
为了完成对学生探究能力的培养,设计2课时完成此节教学;
本节是典型的探究学习模式。其中有两个探究:制备药品的探究(快、易)、制取装置的探究(重点、慢)。
讲授过程指导
二氧化碳的实验室制法可结合实验六二氧化碳的制取和性质进行边讲边实验。
注意运用讨论法,充分调动学生积极性。可适当与氧气、氮气的实验室制法进行对比;结合装置讲解制二氧化碳装置与制氢装置的区别与联系(均是固液反应不需加热制气);结合二氧化碳气的性质,讲解二氧化碳气的检验和验满方法。
课程结束指导
复习实验室制二氧化碳原理、装置及验满方法。
布置学生进行家庭实验,用醋酸和鸡蛋壳或水垢制二氧化碳。
布置作业,注意计算和装置图两方面的内容。
教学设计方案一
教学过程:
【引言】
二氧化碳是一种有广泛用途的气体,实验室中如何制取二氧化碳呢?想一想到目前为止,你知道多少种能够制得二氧化碳的方法。
(学生讨论,并列举学过的可以得到二氧化碳的方法。教师在黑板上逐一记录)
1.碱式碳酸铜热分解
2.蜡烛燃烧
3.木炭燃烧
4.石墨等碳单质在氧气中燃烧
5.木炭还原氧化铜
6.碳在高温下还原氧化铁
7.碳酸受热分解
8.人或动物的呼吸
9.高温煅烧石灰石……
引导学生讨论作为实验室制法的条件是:
1.制取应简便迅速;
2.所制得的气体纯度高,符合演示实验的需要;
3.操作简单、安全,易于实现。
学生评价每一种制得二氧化碳的方法是否可以作为二氧化碳的实验室制法。
【板书】第四节二氧化碳的实验室制法
【小结】以上方法都不能作为二氧化碳的实验室制法。
【讲解】经过不断研究改进,实验室中常用石灰石或大理石与盐酸反应来制备二氧化碳。
【板书】一反应原理
1.试剂石灰石或大理石盐酸
【讲解】碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙和碳酸,碳酸不稳定,分解生成二氧化碳和水,故最终产物为氯化钙、水和二氧化碳。
【板书】2.原理:
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2
【提问】可不可以用稀硫酸与石灰石或大理石来制取二氧化碳?
【演示】在两个表面皿中分别放有大小一样的石灰石各一块,一支试管中加入稀盐酸、一支试管中加入稀硫酸。(让学生观察到开始都有二氧化碳生成,随后加入硫酸的试管,反应速率越来越慢,最后停止。)
【结论】不能用硫酸与石灰石或大理石来制取二氧化碳。
【讲解】为了收集到二氧化碳需要什么样的装置来制备二氧化碳呢?反应条件反应物的状态等对实验装置有较大的影响。碳酸钙是块状固体,盐酸是液体,且反应进行时不需要加热,根据这些特点,我们可以选择什么样的反应装置呢?(必要时教师可以讲解制氧气、氢气的装置特点)
【板书】二、反应装置:
(学生回答、教师归纳)
【讲解】因为实验室制取二氧化碳和实验室制取氢气的反应药品状态,反应条件类似,故可以采用相似的装置来制取。用投影显示制氢气和制二氧化碳的装置图
【讨论】
1.长颈漏斗是否可用普通漏斗代替?
2.锥形瓶可否用其他仪器来代替?
3.根据二氧化碳的性质,可以采用什么方法收集二氧化碳?
4.如何检验二氧化碳是否收集满?
(学生讨论、回答,然后教师实验演示、讲解)
【演示】用普通漏斗代替长颈漏斗,结果没有在集气瓶中收集到二氧化碳。
【讲解】
1.因为普通漏斗颈太短,产生的二氧化碳气会从漏斗处逸出。长颈漏斗下端管口在液面下被液体封住,气体不会从长颈漏斗处逸出。
2.锥形瓶可以用广口瓶、大试管等玻璃仪器代替。
3.气体收集方法主要取决于气体的密度和气体在水中的溶解性。因二氧化碳可溶于水生成碳酸,故不宜用排水法收集。二氧化碳比空气重,所以常采用集气瓶口向上排气法收集。
4.可以根据二氧化碳不能燃烧,也不支持燃烧的性质,可以将燃着的木条放在集气瓶口,如火焰熄灭,则说明二氧化碳已收集满。
【板书】三收集方法:向上排气法
验满方法:将燃着的木条放在集气瓶口,火焰熄灭,已经收集满。
【板书】四、实验室制取二氧化碳
【演示】制取并验证二氧化碳气体。
【提问】怎样证明生成的气体是二氧化碳?
(将气体通入澄清石灰水中变浑浊)
【讲解】上一节学过二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧,可以用来灭火,如液态二氧化碳灭火器。还有其它一些二氧化碳型灭火器。
【录像】各种二氧化碳型灭火器介绍
【演示】灭火器原理实验。
常用二氧化碳灭火器主要有:
(1)泡沫灭火器(2)干粉灭火器(3)液态二氧化碳灭火器
【小结】通过已学习过的氧气、氢气、二氧化碳的实验室制取,归纳出气体实验室制取的设计思路及方法,必须明确制取气体的顺序是:
1.了解实验室制取气体所需药品及相应的化学反应方程式。
2.根据反应物、生成物的状态及反应条件选择合适的反应装置。
3.根据气体的物理性质(尤其是密度及其在水中的溶解性),选择合适的收集方法及验满方法。
教学设计方案二
教学重点:实验室制取二氧化碳的原理、装置。探究能力的培养。
教学难点:从二氧化碳制取装置的探究过程中,提升实验室气体装置的设计思维水平。
教学过程:
【引入】
节课我们学习了二氧化碳的性质,今天我们将来探究在实验室中如何制得大量的二氧化碳气体。
根据前面学习氧气、氢气的实验室制法的经验分析,在实验室制取一种气体应考虑哪些因素?
学生活动:以小组为单位讨论、代表发言。制取所需药品、化学反应原理、反应条件、制取装置、收集方法、验满或验纯的方法。
【展开】目前已学过哪些反应可生成CO2?
学生活动:
列出很多反应
除大家列出的反应外,还有许多反应可以得到CO2。但并不是所有的反应都适合用于实验室制取CO2。如煅烧石灰石在实验室中很难实现。碳燃烧生成的气体可能不纯等等。
提问:以上反应中最适合实验室制取CO2的药品是?说明原因。
学生活动:通过讨论和实验排除反应1、2、3、4、6、7、8。明确反应5为实验室制取CO2的反应。
[板书]:
实验药品:
1.石灰石和稀盐酸
2.反应原理
CaCO3+2HCl==CaCl2+CO2+H2O请归纳反应的特点。
3.反应装置:固液不加热装置
4.收集装置
向上排空气集气法
提出探究问题:设计何种实验装置来制取CO2?(至少2种)
教师提供制氧气、制氢气的装置图供学生参考
学生活动:分组讨论。小组活动。
1.首先考虑制氢气的装置。
2.在制氢装置基础上,改进实验装置。
3.提出各种装置的创意。
4.画出草图,有小组代表上台展示并讲解设计思想。
5.其他小组质疑。
(建议:此处应提供可制备CO2的各种仪器及组装好的装置图。最好是动态的。)
在同学们的共同设计中找到满足条件的设计。
1.简易气体发生装置(试管、导气管)
2.将试管改为烧瓶、广口瓶等较大液体容器。
3.类似启普发生器装置(气体出口有控制开关或固液分离机关设计)
提出问题:根据大家的设计,总结满足需要的制取CO2的合理装置。
1.制取少量的气体
2.一次性制取大量的气体
3.随时开始随时停止的实验装置。
【结束】
提问:根据CO2的制取装置的讨论,总结实验室制取气体的装置的一般思路。
(建议:此处应设计动画图。)
学生活动:小组讨论
根据药品的状态、反应条件及待制取气体的气体的溶解性、密度等因素来考虑制取气体的装置。
1.固体加热装置。例如制氧气。
2.固液不加热装置。例如制氢气、二氧化碳。
探究活动
家庭小实验:
篇2
一、药品及反应原理
(一)药品的选择。
实验室制取二氧化碳选用的药品是大理石或石灰石和稀盐酸。大理石或石灰石的主要成分都是碳酸钙与稀盐酸反应都会生成二氧化碳,并且反应速率适中,便于控制。在自然界里含量也极其丰富,价格低廉。一般不用以下药品:
碳酸钙:纯净的碳酸钙与稀盐酸反应,速率较快,不便于控制。
碳酸钠或碳酸钾:二者一般呈粉末状,与稀盐酸接触时面积较大,反应速率更快,不易收集。
碳酸镁:来源少。
浓盐酸:具有强烈的挥发性,如果用它来代替稀盐酸,会使制得的二氧化碳气体中混有氯化氢气体而不纯,且影响二氧化碳的性质实验。
硝酸:成本高;再者硝酸是不稳定酸,见光易分解,也会使制得的二氧化碳不纯,混有二氧化氮气体和氧气等杂质。
稀硫酸:如果用稀硫酸来代替稀盐酸,稀硫酸和碳酸钙反应会生成硫酸钙,它属于微溶物会覆盖在碳酸钙的表面而阻止反应的进行,会使反应停止。
所以,实验室制取气体选择药品时,我们不仅要考虑来源是否广泛,价格是否便宜,还应考虑反应速率是否适中,制得的气体是否纯净等因素。
二、实验装置
1.实验所用仪器:锥形瓶,长颈漏斗,双孔橡胶塞,导气管,止水夹,集气瓶,玻璃片。
2.装置类型:
初中实验中涉及俩套实验装置:固与固加热型,固与液不加热型。
实验室制取二氧化碳所用装置是固与液不加热型,其基本型如下:
实验室制取二氧化碳的装置
4.仪器的组装原则:
遵循从左到右,由下到上的原则(实验结束时的顺序刚好相反)
实验室制取气体的装置可分为两部分:发生装置和收集装置。发生装置的选择由反应物的状态和反应条件决定;收集装置的选择由制取气体的密度和溶解性决定的。
三、实验步骤
“连”:连接仪器。
“查”:检查装置的气密性。
“装”:从锥形瓶口装大理石,塞紧塞子。
“加”:从长颈漏斗(或分液漏斗)加入稀盐酸。
“收”:收集气体。
“验满”:用燃着的木条放在集气瓶口,火焰熄灭证明气体已收集满。
四、收集方法
不溶难溶排水法,所得气体纯度大;易溶可溶排气法,根据密度定上下。因为二氧化碳能溶于水且密度比空气大,所以实验室用向上排空气法收集二氧化碳。
五、检验方法
六、注意事项(以基本型装置为例说明)
1.发生装置的导管露出塞子即可,不能伸入过长,这样不利于气体的排出。
2.长颈漏斗下端要伸入液面以下,形成液封,防止生成的二氧化碳气体随长颈漏斗的管口溢出。
篇3
【教材分析】
1.教材的地位及作用
本节课在全书乃至整个化学学习过程中,所占有的地位十分重要。它是培养学生在实验室中制取某种气体时,药品的选择、装置的设计、实验的方法等思路的最佳素材。上好此节课对学生今后学习元素化合物知识、化学基本实验及实验探究能力都有深远的影响。对培养学生良好的思维能力以及今后化学的学习奠定了基础。
2.教学目标
(1)知识与技能:了解实验室制取二氧化碳的反应原理,探究实验室制取二氧化碳的装置,并利用设计的装置制取二氧化碳。了解实验室制取气体的方法和设计思路。
(2)过程与方法:通过实验室里制取氧气的方法和设计思路,探索实验室制取二氧化碳的药品和实验装置,让学生初步学习科学探究的基本过程(提出假设,实验探究,获得结论)和方法,体验化学实验的方法的科学性;能进行初步的科学探究活动。
(3)情感态度与价值观:通过实验、问题讨论,培养学生求实、创新、合作的科学品质。通过师生间、学生间合作学习,研究性学习,体验探究成功的乐趣,激发学生的探究欲。
3.教学重点与难点
教学重点:探究实验室制取二氧化碳的药品、反应原理和实验装置的选择,并利用设计装置制取二氧化碳。
重点突破:通过提问让学生思考教材中已知能产生二氧化碳的反应,师生共同确定实验室制取二氧化碳的药品;演示碳酸钠粉末与稀盐酸、大理石与稀盐酸及稀硫酸的反应,确定反应原理。
教学难点:探究实验室制取二氧化碳的实验装置。
难点突破:通过引导学生回忆实验室制取氧气的实验装置图,让学生分析对比两套装置,从而确定实验室制取二氧化碳的实验装置。
【学情分析】
1.已有知识和经验
学生对CO2的性质及几种获取途径有一定的生活体验和知识积累。在“制取氧气”的学习中,已初步了解有关气体的制备知识。
2.尚有欠缺和不足:气体制备的内容掌握的较模糊。学生素质参差不齐,抽象思维的能力较薄弱。
【教法与学法】
1.教法:创设情景法、对比探究法、互动合作法
2.学法:探究学习、小组合作、自主创新、总结归纳
【教学过程】
教学设计思路:教材中直接给出了实验室制取二氧化碳的药品,这样学生虽能一下子记住所用药品,但是过后接触到其他能够产生二氧化碳的药品时可能会混淆,因此,在教学过程中通过比赛书写化学方程式的方法及演示实验探究讨论来加深学生的记忆。而有关发生装置、收集装置的选择则采用探究的方式进行。
具体设计如下:
1.经典引入
通过电影经典片段引入自动脱壳原理,从而进入二氧化碳的制取课题。
2.温故知新
让学生进行竞赛书写制取CO2的化学反应方程式,给出提示,讨论实验室制取CO2的药品,再通过教师演示实验进一步确定实验室制取CO2的药品。
设计意图:强化学生在多角度、多层次观察分析问题的意识,并归纳出实验室在药品及反应原理的选择标准。
3.探究创新
探究制取CO2的实验装置。
(1)阅读书本第110页,回答问题。学生思考并讨论一下问题:
①实验装置由哪几部分组成?
②气体的发生装置与什么因素有关?
③收集气体一般有哪些方法?确定气体收集装置时应考虑哪些因素?
(2)通过回忆:实验室制取氧气的药品及反应原理。对比它们反应物状态和反应条件有什么不同?实验室收集氧气的方式是怎样的?
(3)比较
■
通过氧气和二氧化碳相关性质的比较,了解制备氧气与二氧化碳时其发生装置与收集装置的异同。初步确立实验室制取气体的一般思路与方法。在教学中本人将相关比较以表格形式列出,并用媒体投影引导学生回忆氧气制取的装置,一边归纳出实验室制取气体的方法。
(4)投影:实验室制取氧气的不同装置,小组讨论问题装置为什么不同?
■
4.归纳总结
投影展示几种成功制的CO2的装置。
5.感悟收获
学生和教师一起小结本节课所学内容,并投影出来。
篇4
1.知识与技能: A.了解二氧化碳在自然界碳循环中的作用及意义。B.认识二氧化碳的主要物理性质及化学性质,例举一些用途。
2.过程与方法: A.从性质实验的条件和现象归纳出二氧化碳的性质。通过有关二氧化碳性质的实验,培养学生设计、观察和描述实验的能力; B.初步了解科学探究的方法,初步学会概括、对比等科学方法。
3.情感态度价值观: A.了解二氧化碳在自然界碳循环中的作用以及对人类生活和生产的意义; B.培养学生求实、合作、创新的品质; C.学习全面的认识与评价自然界中的物质。
【重点难点】
1.探索并总结二氧化碳的主要性质
2.运用观察、实验等方法获取信息,并对获得的信息进行加工。
【课前准备】通读本节教材,对感兴趣的问题进行讨论思考等探究,搜集相关知识,准备课堂讨论。
【实验器材】酒精灯、试管夹、试管、集满二氧化碳的塑料瓶、集满二氧化碳的集气瓶、石蕊试液。
【实验药品】石蕊试液、稀硫酸、石灰水,蒸馏水、汽水、实验室制二氧化碳的药品。
【教学过程设计】
【情景创设】展示英国贝丁顿“零碳”社区图片,简单介绍。
【讲解】所谓“低碳”就是较低的二氧化碳排放。为什么要努力减少二氧化碳等温室气体的排放呢?二氧化碳过多对我们的生活产生了怎样的影响呢?它对我们的生活有没有贡献呢?
【过渡】大家能不能依据我们所学的知识或已有的经验,简单谈谈你对二氧化碳的认识呢?
【学生交流】谈谈对二氧化碳的认识。
【引入】二氧化碳究竟是种什么样的气体呢?下面让我们来认识下这种奇妙的气体。
奇妙的二氧化碳
一、二氧化碳的物理性质
1.展示一瓶CO2气体,请同学描述所感受到的有关二氧化碳的物理性质。
2.【探究活动一】补充二氧化碳溶解性实验。
用塑料瓶收集一瓶二氧化碳气体,再倒入一些水,立即塞紧瓶塞,晃动,观察现象。
现象:塑料瓶变瘪了。 结论:二氧化碳能溶于水
讲解:通常状况下,1体积水中能溶解1体积的二氧化碳气体,压强越大,溶解得就越多,如汽水、啤酒就是高压溶入较多的二氧化碳所形成的。打开饮料瓶,可以看到许多气泡从饮料瓶中逸出,这些气体便是二氧化碳。
3.二氧化碳的三态变化。固体二氧化碳叫“干冰”
二、二氧化碳的化学性质。
1.二氧化碳与石灰水反应
展示:一瓶汽水,让学生捏瓶壁,感觉坚硬,打开瓶盖,听、看到有气泡出来。再捏瓶壁,较软。
提出问题:产生的气泡是什么物质?如何检验呢?
【探究活动二】二氧化碳的检验
实验目的:检验汽水瓶中的气体是否是二氧化碳
现象:澄清石灰水变浑浊。 结论:汽水中产生的气体是二氧化碳
文字表达式:二氧化碳+氢氧化钙碳酸钙+水
小结:用澄清的石灰水检验二氧化碳气体
启发提问:打开瓶盖,为什么会有二氧化碳出来?
2.二氧化碳与水反应
【探究活动三】二氧化碳与水反应
提出问题:二氧化碳溶于水时,会不会与水发生反应生成新物质呢?
知识准备:紫色石蕊试液遇到酸性物质会变成红色。
实验药品:稀盐酸、蒸馏水、紫色石蕊试液、紫色石蕊试液染成的干燥的小花、二氧化碳溶于水后的液体。
实验:1.稀盐酸使石蕊试液变红(酸性的物质能使石蕊试液变红)
2.二氧化碳溶于水后的液体使石蕊试液变红
提问:到底是什么物质使石蕊试液变红的呢?如何设计实验证明你的猜想?
【交流讨论】:
实验:3.将紫色石蕊试液染成的干燥的小花放入盛有二氧化碳的集气瓶中(无现象)
结论:二氧化碳不能使石蕊试液变色
实验:4.在紫色石蕊试液染成的干燥的小花上喷水(无现象)。
结论:水不能使石蕊试液变色。
实验:5.将喷水后紫色石蕊试液染成的干燥的小花放入盛有二氧化碳的集气瓶中(变红)。
结论:二氧化碳的水溶液中产生酸性的物质,该物质是碳酸
二氧化碳+水碳酸
实验:6.加热实验2所得的红色液体
现象;溶液由红色变成紫色。
结论:碳酸不稳定,易分解。碳酸二氧化碳+水
讲解:人们利用二氧化碳能溶于水且能与水反应生成这一特性制成饮料,供人饮用,说明二氧化碳无毒。
提问:既然二氧化碳无毒,为什么会有人昏迷?
三、二氧化碳与人体健康的关系
阅读:二氧化碳与人体健康的关系
提出问题:你能设计实验检验人能否安全地进入久为开启的菜窖?(灯火试验)
播放视频:死狗洞
学生:谈谈观后的感想
小结:1.二氧化碳不能供给呼吸,密度大于空气。
2.进入久未开启的菜窖、深井、深洞,一定要检测其中的二氧化碳浓度(灯火试验)。
【板书设计】
第二节 奇妙的二氧化碳(一)
一、二氧化碳的物理性质:1、色、态、气味。2、溶解性。3、三态变化。
二、二氧化碳的化学性质:
1.二氧化碳与氢氧化钙反应。现象:澄清的石灰水变浑浊。
结论:二氧化碳+氢氧化钙 碳酸钙+水。此反应用于检验二氧化碳
2.二氧化碳与水反应
现象:石蕊试液由紫色变成红色,加热后试液又由红色变成紫色。
篇5
一、二氧化碳的捕集
二氧化碳的捕集方法主要有吸收法、吸附法、膜分离法等。
工业上常用的吸收法分为物理吸收法和化学吸收法[1]。物理吸收法是指采用水、甲醇等作为吸收剂,利用二氧化碳在这些溶剂中的溶解度随压力而变化的原理来吸收的方法。其关键在于吸收剂的选择,要求具有对二氧化碳的溶解度大、选择性好、沸点高、无腐蚀、无毒性以及性质稳定的特点。
化学吸收法是利用二氧化碳的酸性气体的性质与弱碱性物质发生化学反应,然后加热生成物,分解得到二氧化碳。该方法的关键是控制好吸收和解吸的条件。吸收剂应对二氧化碳具有选择性、不易挥发、腐蚀性小、粘度低、毒性小、不易燃。常用的吸收剂有醇胺、碳酸盐等的水溶液,吸收剂浓度通常不超过50%。
吸附法是一种利用固态吸附剂(活性炭、天然沸石、分子筛、活性氧化铝和硅胶等)对原料气中的二氧化碳进行有选择性的可逆吸附来分离回收二氧化碳。吸附剂在低温(或高压)条件下吸附二氧化碳,升温(或降压)后将二氧化碳解吸出来。一般需要多座吸附塔并联使用以保证整个过程中能连续的输入原料气,连续地取出二氧化碳气及未吸附气体。其关键是吸附剂的载荷能力,主要决定因素是温差(或压差)。
膜分离法是利用某些聚合材料,如醋酸纤维、聚酰亚胺、聚砜等制成的薄膜,利用其对不同气体的不同渗透率来分离。膜分离的驱动力是压差,当膜两边存在压差时,渗透率高的气体组分以很高的速率透过薄膜,形成渗透气流,渗透率低的气体则绝大部分在薄膜进气侧形成残留气流,两股气流分别引出,从而达到分离的目的。
上述各种方法均有各自的优、缺点,可以单独使用,也可以结合起来使用,例如物理化学吸收法、膜分离-吸收联合法。在实际生产中需根据原料气的组成、处理量及对二氧化碳产品纯度的要求来选择合适的方法。
二、二氧化碳的资源化利用
二氧化碳不仅广泛应用在石油开采、冶金、焊接、低温冷媒、机械制造、人工降雨、消防、化工、造纸、农业、食品业、医疗卫生等传统领域,还可应用于超临界溶剂、生物工程、激光技术、核工业等高科技领域。近年来,二氧化碳在棚菜气肥、蔬菜(肉类)保鲜、生产可降解塑料等领域也展现良好的发展前景。根据二氧化碳的利用方式不同,可将其应用分为物理利用、化学利用和生物利用三个方面[2]。
二氧化碳的物理利用主要有以下方面:(1)作为惰性气体用于焊接保护气、烟丝膨化剂、灭菌气体;(2)作为冷却剂用于原子能反应堆的冷却和食品工业中的冷却及冷冻等。(3)作为压力剂用于粉末灭火剂的压出剂、喷枪喷射剂、碳酸饮料、鲜啤酒压出剂、混凝土破碎。(4)用作清洗剂,超临界二氧化碳对有机物有极好的溶解性,可用于光学零件、电子器件、精密机械零件进行清洗。(5)用于原油开采,超临界二氧化碳可以与原油混溶,降低其粘度从而提高老油井石油采出率。
二氧化碳的化学应用较广泛,可以被用于生产种类繁多的有机、无机化工产品[3]。利用二氧化碳与焦炭在高温下反应制得一氧化碳气体,继而进行羰基合成可生产醋酸、甲酸等产品。与氨作用合成尿素是二氧化碳最大规模固定和利用方式,以尿素为基础还可以生产出碳酸二甲酯等重要化学品。二氧化碳通过催化氢化生成甲醇是一种很有发展前途的化工利用方法。甲醇不仅是重要的化工原料,而且由于它易于储存和运输而被用于替代化石燃料。早在2003年,中国有关部门已将甲醇燃料列入国家替代油源发展计划。甲醇是含氧化合物,辛烷值高,燃烧充分,燃烧排放有害物质明显低于石油燃料。以二氧化碳和环氧化物共聚物为代表的二氧化碳基塑料已经成为一个研发的热点。这类塑料可降解,有助于解决塑料“白色污染”问题,是发展最快的塑料品种之一。最近,东京大学的野崎京子教授等发明了一种用丁二烯和二氧化碳共聚合成高性能塑料的高效利用二氧化碳的方法,塑料中二氧化碳的重量百分数可高达29%[4]。
就地球的整体碳循环过程而言,通过生物的方法固定并转化二氧化碳是地球上最符合自然规律的利用方式,因此二氧化碳的生物利用也越来越受到重视。二氧化碳可以用来养殖生长周期短的植物或藻类以生产生物燃料。其中利用微藻固定二氧化碳技术极具开发和应用潜力,这主要是由于微藻固定二氧化碳的能力及其通过光合作用合成生物燃料的速度远高于传统作物。另外,由于微藻能够利用生活及工农业废水作为氮、磷和其它营养物的来源,因此可以实现废水处理、二氧化碳固定和生物燃料合成三种过程的耦合,从而使过程的经济效益和环境效益最大。
三、 结束语
二氧化碳排放及与之相关的气候变化问题已经成为一个目前迫切需要解决的重大国际问题,通过合理的途径实现二氧化碳的资源化利用是解决这一问题的最佳途径之一。通过化学、生物等方法将二氧化碳转化成为更具附加值的能源、化工原料和精细化学品就成为了研究工作的热点方向。开展二氧化碳资源化利用需要企业和科研机构的通力协作,同时政府应进行相应的政策引导,从而促进技术突破及推广应用。
参考文献:
[1] 李晓斌.二氧化碳的捕集分离技术的研究进展[J].广东化工,2014, 41(5): 115-116
[2] 王文珍,张生琦,倪炳华,等, CO2的绿色利用技术研究进展[J],化工进展,2013,32(6): 415-1422
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【关键词】初中化学 化学实验 气球
【中图分类号】G632 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2014)25-0142-02
将生活中的物质运用到化学实验教学中,能激发学生学习的热情,拉近学生学习与生活的距离,提高对生活物质有用性的认识,体现以人为本的学习理念。将学生身边的气球应用到初中化学实验中,可以将抽象、复杂、难于理解的化学知识化为简单、直观的知识,从而提升教学效果。本文就气球在初中化学实验中的应用案例分析如下:
一 收集尾气
在初中化学实验中,常常会产生有毒气体,如一氧化碳、二氧化硫等,如果不及时收集可能对环境和实验操作者造成不利影响。采用气球对这些有害尾气进行收集,不仅可以避免其对空气的污染,还可以变废为宝,实现资源的再利用。在初中化学学习炼铁一课中,用一氧化碳还原氧化铁,首先通入一氧化碳将玻璃管中的空气排净,然后再继续通入一氧化碳到试管冷却。对于没有参加反应的一氧化碳,在试验装置中设置一盏酒精灯,使一氧化碳燃烧,避免其对空气造成污染,但一氧化碳燃烧产生的热能散失,没有得到有效的利用,造成能源浪费。通过对试验进行改进,在导管后面加一个气球,将没有参加反应的一氧化碳进行收集,不仅能避免一氧化碳乱排放对空气产生污染,还能将一氧化碳重新用于实验,实现资源的再利用。
二 验证性质
二氧化碳气体与氢氧化钠反应没有明显的实验现象,给学生学习和掌握相关物质的性质带来了困扰。若选择气球作为实验器材,通过气球在气体下膨胀的性质,灵活设计实验思路与方案,可以将抽象的知识变得直观、具体,提高学生验证物质性质的创新能力,培养学生的实证意识。在体积相同的集气瓶中通入相同的二氧化碳,分别加入等体积的氢氧化钠溶液和水,把注射器中的水和氢氧化钠溶液压入集气瓶中,然后观察气球大小的变化,可以说明二氧化碳和氢氧化钠在水的作用下确实发生了化学反应。
三 探究二氧化碳的密度
二氧化碳密度是二氧化碳气体的物理性质,是运用排空气收集气体的重要依据。在化学教学中,往往通过天平称量法和杠杆平衡法进行二氧化碳和空气密度的比较,如果利用气球的沉浮作用比较气体的大小,能化繁为简,活跃课堂气氛,且会生动有趣。在烧杯底部放入红色与蓝色两个气球,红色充满空气,蓝色是二氧化碳,将集气瓶中的二氧化碳倾入烧杯中,会发现装有空气的红色气球浮起来了,用手轻轻按压该气球,手松开气球又上浮,这就说明二氧化碳密度比空气大。
四 测定氧气含量
对空气中氧气含量的测定,初中化学课本中典型的实验就是通过红磷燃烧进行测定。在红磷燃烧实验中,在其中设置密闭体系,观察其液面升高的数值进行氧气含量的粗略测定,测定结果的误差较大,红磷燃烧生成的五氧化二磷容易对空气造成污染,不符合绿色化学的规定。如果在该实验中使用气球,不但现象明显、操作简单,还大大减小了实验结果误差,有利于保护环境。通过注射器读数变化计算空气中氧气的含量,从量的角度引导学生,实现化学实验从定性分析到定量计算的过渡。
五 改善实验
初中化学课本中探求质量守恒定律,利用加热的玻璃棒点燃锥形瓶内的白磷,通过燃烧白磷消耗氧气,对前后物质质量进行对比,从而验证质量守恒定律。由于该实验燃烧白磷时放出的热量会增大密闭体系中的气压,容易将胶塞冲开,导致实验失败,同时对实验操作者的安全带来隐患。将玻璃棒换成玻璃管,并在其上端系一个气球,利用气球的缓冲作用,锥形瓶的胶塞不易被冲开,确保了实验的安全性和精确性。
六 提高装置多用性
在密闭装置体系中,由化学或物理变化引起的温度变化、气体吸收或放出,都会导致气体压强变化,改变气球形状大小。如在集气瓶中设置甲乙两个滴管、①②两个小烧杯、一个气球。(1)甲滴管中液体为过氧化氢,烧杯①中是固体二氧化锰,将两者进行混合反应,可以看到气球明显变大,且不会恢复原样,这就说明过氧化氢和二氧化锰两者反应生成了气体。(2)如果甲滴管中液体是水,烧杯①中放有生石灰,将两者进行混合反应,可以看见气球鼓起,但是一段时间后气球恢复原状,这就说明水与生石灰反应放出了热量。(3)当甲滴管挤出的液体与烧杯①中的物质反应,使气球鼓起且一段时间后恢复原状;再将乙滴管液体挤出与烧杯②中物质进行反应,气球鼓起且不恢复原状,那么说明前者反应放出热量,后者反应生成气体。
七 结束语
我们生活中小小的气球在初中化学实验中竟然有如此作用,吸收尾气、净化环境;验证物质性质、凸显直观;研究密度、提升课堂趣味性;测定含量,彰显科学性;改善实验、注重安全化;利用变形,呈现综合化。气球在初中化学实验中的应用,激发了学生学习的兴趣和积极性,培养了学生的思维能力和创新能力,使学生体验化学学习的快乐,从而提升化学学习的质量与效果。
参考文献
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关键词:说课的定义;要素;内容
一、说课的定义
什么是说课?说课,就是教师以教育教学理论为指导,在精心备课的基础上,面对同行、领导或教研员,主要用口头语言和有关的辅助手段阐述某一学科课程或某一具体课题的教学设计,并与听者一起对课程目标达成、教学流程安排、重点难点的把握及教学效果与质量的评价等方面进行预测和反思,共同研讨进一步改进和优化教学设计的教学研究过程。
二、说课的要素
说课的主体为教师,运用科学的教育理论,对所教的课程进行教材分析及具体的教学策略设计。即对所教的课程教什么、怎样教、为什么这样教等教学环节进行分析。说课的形式主要通过语言进行阐述,它们各要素之间的关系是相辅相成的。
三、说课的内容
说课对教师而言,是寻找教学研究的金钥匙。说课重在“说”的内容。如何将说课内容中的“说”呈现出来?首先,就要从五要点来说,即说教材、说目标、说学情、说教法、说教学程序等五说。下面结合实例对“五说”进行具体分析:
(一)说教材
说教材,就是说课者在认真研读课程标准和教材的基础上,系统地阐述选定课题的教学内容、本节内容在教学单元乃至整个教材中的地位、作用;围绕课程标准对课题内容的要求,将三维目标化解到具体的教学环节中,确定教学的重点和难点以及课时的安排。
说课者既要说得准确,又要说出特色;既要说出共性,又要说出个性。分析教材就是要从知识内容、课标要求、教材地位三方面进行阐述。
(二)说目标
说目标,就是关注三维目标:即知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观的过程。
1.知识与技能:例如《生活中的碱》中的知识与技能,根据课程标准的要求:①让学生知道NaOH的重要性质,学会辨认生活中的碱。②初步了解NaOH的碱性与环境保护的关系。③初步形成如何吸收有害气体的实验技能。如果就这样生搬硬套按课标要求说出,不按你对本节课的认识、教材的处理对知识点进行补充,就显得对“知识与技能”的阐述苍白无力。关注本节课的知识点,以及知识点的形成过程,不是单纯让学生停留在知道、了解、初步学会等浅表性的语言描述。说出掌握“知识点”的载体。其“说”的效果就不一样,例如,①通过对生活中几种碱类清洁剂的调查和对管道通溶液的探究,使学生知道NaOH的重要性质,学会辨认生活中的碱。②通过SO2与NaOH溶液的作用,初步了解NaOH的碱性与环境保护的关系。③初步形成利用碱液吸收有害气体的实验技能。这样的“说”就有了说服力。
2.过程与方法:与知识与技能的阐述一样,说出解决问题的方法、阐述不同实验的目的及认识物质的方法,重在阐述学科的素养形成过程。例如本节课的过程与方法可以这样“说”:①初步学习通过调查、实验的方法认识碱的性质。②应用NaOH与SO2反应的化学性质,解决硫燃烧测定氧气含量实验中产生的SO2问题。③通过设计腐蚀性、与CO2反应的对照实验,初步培养学生思维的严密性。其过程的方法说得有根有据!
3.情感态度与价值观:同样的对“情感态度与价值观”的形成阐述不是停留在一些华丽的语言上,而是针对本节课,通过哪些活动、实验、调查、阅读等形式建立起来的思想意识。例如本节课的“情感态度与价值观”可以这样说:①通过调查活动增强学生对生活中化学现象的好奇心和探究欲,发展学习化学的兴趣。②通过对NaOH腐蚀性、与SO2反应的探究,初步建立科学的物质观。③通过对NaOH用途的分析及课后对家长的介绍,使学生感受化学对社会发展的积极作用,初步形成主动参与社会决策的意识。
(三)说教法
说教法,就是依据本课题内容的特点、教学目标和学生学业水平情况,说出选用的教学方法和教学手段,以及采用这些教学方法和教学手段的理论依据。教学方法虽然多种多样,有传统的讲授法、课堂讨论法、教师课堂演示、教师引导的实验探究、学生自主探究等模式,不管怎样“说”,但始终是“教学有法,教无定法”。
(四)说学情
分析学情,就是依据学生的年龄特征、认知规律,全面客观地阐述学生已有的学业情况和已经掌握的学习方法,为优化教学设计提供参考。一般地说,学情分析有两种情况,一种是通用型(如图1):根据实际情况进行学法制订。一般从“知识”“能力”“心理”三个层次层层递进。通用型说法对元素化合物的内容教学均可实用。另一种,也可从以下三方面的内容:已有知识和经验、学生认知特点、本班学生特点进行分析。
(五)说教学程序
教学程序是指教学活动的系统展开,它表现为教学活动推移的时间序列。通俗地说,就是教学活动是如何发起的,又是怎样展开的,最终又是怎样结束的。
说教学程序应关注这几个环节:教具、学具准备,设计思路,教学流程,板书设计,学案或练习设计。注意:突出特色,过程可以加入问卷调查、实物展示、实验过程、材料呈现、插播视频等。注重分析教学思想与理论依据、教材分析与学习者分析、教学目标定位、教学策略设计、教学过程分析等。
其次,教学程序一般通过一份说课稿来体现,例:教学分析、教学目标、教学重难点、教学方法、教学用品、教学流程、教学过程(教学环节、教师活动、学生活动、教学意图)、教学反思等八个环节来体现。
四、案例分析
笔者以《实验探究二氧化碳气体的性质》粤教版第五章第一课时为例探讨新课程下如何说课。
(一)说课的环节
本节课从教学内容分析、教学目标确定、教学方法选择、教学过程设计、教学课后反思五环节来说。
1.教学内容分析
它包括教材分析、学情分析、教学重难点确定。
(1)教材中的地位与作用
本课题选自科学版九年级《化学》上册第五单元第三节《二氧化碳的性质和制法》的第一课时。二氧化碳在初中化学知识系统中起着承上启下的重要作用。它是学生继学习氧气后第二次系统学习到的气体物质。笔者从客观事实出发,让学生推测二氧化碳的性质然后设计实验验证,最后再根据实验结论解释一些现象,体现新课标“从生活走进化学,从化学走向社会”的教学宗旨,在学习和探究过程中提高学生理解和解释相关化学问题的素养。为后面了解二氧化碳的用途及实验室制法打下基础。
(2)学情分析
学生对二氧化碳比较熟悉(小学的自然课、初二的生物课对它有一定认识),知道它是光合作用的原料,能灭火,知道用澄清石灰水变浑浊来检验CO2。
初中三年级学生经过一段时间的化学学习,有了一定的实验操作能力,但是自主探究能力还比较薄弱。本节课对实验设计进行有针对性的引导,培养学生的探究思维及持续学习化学的能力。
(3)教材的重点和难点
重点:①体验研究物质性质的基本程序。②学会从原理是否正确,操作是否简单,现象时候明显三个因素去考虑设计实验。③通过实验掌握二氧化碳的化学性质。
难点:引导学生设计实验。
2.教学目标的确定
教学目标的确定可以从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三方面进行阐述,三者是相互的,缺一不可。(见图2)
3.教学方法的选择
教师通过讲授、提出问题、演示实验、启发思考等方法,主要启发引导实验探究。
4.教学过程设计
(1)设计思路
这堂课主要以二氧化碳气体性质的探究为载体,让学生体验实验探究的过程,了解实验探究的一般程序,侧重让学生自己设计实验,知道在设计实验时应该注意的一些问题,让学生初步形成科学探究的思路,为以后的实验探究学习打下一定基础,逐步培养学生持续学习化学的能力。
(2)教学过程设计
笔者在教学程序上设计了四环节,各环节层层递进,通过各环节的活动归纳总结出四种学习方法。(见图3)
环节1 创设情境,引入新课
通过教师展示的图片让学生说说自己对二氧化碳有哪些了解。
通过快问快答让学生从在空气中的存在、表示方法、物质组成、物理性质等方面描述二氧化碳。接着提出问题:科学家们又是如何获知物质的性质并加以应用的?
通过该环节让学生从感性和化学的角度描述二氧化碳,让学生可以从生活走进化学,同时从化学的角度认识事物。
环节2 探究实验,学习方法
方法一:研究物质性质的基本方法和程序。
方法二:观察实验应注意:实验前、实验中、实验结束后的现象,通过对比得出结论。
方法三:利用大气压将不可见的气体变为可见。
本环节的设计让学生从实验中总结出三种学习方法。
①二氧化碳不可燃不助燃
让学生利用一瓶二氧化碳、一根木条、一个打火机,设计实验,能否通过实验验证对二氧化碳性质猜想。提示学生在设计实验时应考虑三个因素:原理可行,操作简单,现象明显。
实验后学生验证了他们的猜想,告诉他们刚才所做的正是科学家们研究事物性质的基本方法和程序:通过已有事实推测可能的性质,设计实验,通过实验验证性质,利用性质解释已有的现象。实验过程让学生注意观察现象及如何观察实验,从中也引出方法二。
②二氧化碳能溶于水
学生预测二氧化碳能溶于水。引导学生从原理上考虑即二氧化碳如果能溶于水那么二氧化碳的量一定减少,而水中质量增加且水中含有二氧化碳。从现象上考虑要让不可见的气体变化变得可见。
如果将不可变形的集气瓶换成能变形的塑料瓶会有什么现象产生?让学生利用一塑料瓶的二氧化碳和一杯水来设计实验,证明二氧化碳能溶于水。
证明二氧化碳能溶于水就要让二氧化碳与水充分接触,教师表演将水倒入装有二氧化碳的集气瓶中,盖上玻璃片,震荡,学生观察不到任何想象,这时教师将集气瓶倒过来,握住瓶身而不接触玻璃片。玻璃片没有掉下来而是牢牢地吸在瓶口,引起学生的讨论。
这样的设计让学生通过观察老师的“魔术”产生视觉冲击引发思考,集气瓶是不可变形的,二氧化碳溶于水,气体减少压强较小,外界大气压让玻璃片和瓶中的水不会掉落。从而引出方法三。
环节3 设计实验,明确科学探究过程
方法四:明确科学探究过程。
方法五:检验物质要先取样,气体与液体反应必须将气体通入液面以下或者进行振荡。
①二氧化碳能与水反应
教师演示:取出少量矿泉水瓶中的液体,滴在石蕊染色的滤纸上,让学生思考紫色石蕊变成了红色,是什么物质使它发生这样的变化?请设计实验方案证明并提供材料:干燥的石蕊滤纸若干、水、充满二氧化碳的集气瓶、镊子。
这样设计的目的是让学生学会在实验中控制变量,并通过实验知道不能仅仅通过现象来判断是否发生化学变化,而必须从事后有新物质生成的角度来判断。同时明确科学探究过程。(见图4)
②二氧化碳能与澄清石灰水反应
教师提出问题:教师让学生思考如何通过实验证明汽水瓶中二氧化碳气体的存在。
学生已经知道可以通过澄清石灰水来证明二氧化碳的存在,问题的关键在于如何将二氧化碳引入石灰水中。
环节4 总结归纳知识与方法
该环节设计为两个部分,一部分为知识,即让学生归纳除通过今天的探究活动所得到的二氧化碳的化学性质,另一部分归纳实验探究的一些方法:科学探究的基本程序,研究对象选择,设计实验应考虑的因素,研究物质应注意控制变量,研究物质是否发生变化应关注:是否有新的物质生成。
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中图分类号:G633.8 文献标识码:A 文章编号:1671-0568(2014)24-0088-02
浙教版(2013年版)科学八年级下册第4节《二氧化碳》中,在二氧化碳的制取活动部分,教材提供了如图1所示的图片让学生选择制取二氧化碳气体所需要的发生装置和收集装置。
从教材编写的逻辑顺序上看,由于学生已经学习了氧气的实验室制取,所用的药品为双氧水和二氧化锰(催化剂),装置如图2所示;而学生分组实验,在实验室制取氧气,用到的药品是高锰酸钾加热分解制取氧气,装置如图3所示。
同时,教材安排二氧化碳的制取在二氧化碳的性质之后,而且,学生已经在制取氧气时学习了如图1装置选择的要求。所以,根据制取二氧化碳用到的石灰石或大理石(反应物的状态)为固体和反应时不需要加热(反应条件)不难选择出发生装置选择图b;同样,由于二氧化碳微溶于水且能与水发生化学反应,不能用排水集气法,而二氧化碳的密度大于空气,所以也较容易就能选择装置c。
教材提供的是一种学习资料,虽然它也让参与学生知识的建构,但往往教材内容的呈现方式更大的功能在于知识结构的完整性、逻辑结构的合理性、内容层次的适切性等针对知识结构本身,而没有关注学生学习心理的变化、认知特征等,当然也不可能关注认知主体(学生)知觉、注意、记忆、心象(即表象)、思维和语言,也就是说,缺乏了学生对认知过程的信息加工过程。
在教师主导下的教学设计方案的实施正是体现学习主体认知过程。这种认知的过程不是仅仅只对提供内含一定科学信息的文字、图片等的认知过程,还要认知主体从认知心理需求的角度出发,在不断满足认知心理需求的基础上,逐渐地建构与完善认知对象在认知主体中的知识体系。
对于实验室制取二氧化碳气体时选择的装置,从教师的角度来说,这是已经被人类掌握的知识,而对于学生来说,这是未知的知识。学生对于未知知识探索过程的心理变化与科学家认知未知自然界现象、规律的过程是相同的。基于构建主义理论的课堂教学,正是要创设一系列情境,营造学生对认知对象的层层递进的“心理需求”,如同科学家发现新规律般进行科学学习。基于此,对二氧化碳气体制取的装置构建,不是如教材图1般直接呈现5种装置让学生去选择。
师:前面,我们已经学习了氧气的制取,知道用不同的药品、反应条件,制取装置也不相同。你能简单画出用不同药品制取氧气的实验装置图吗?
此环节“暴露”学生的前概念、前知识,也为后续不断地构建搭建一个基础,找到一种资源。
生:(独立作图。)
展示:先选择一些不太规范的“作品”来展示,请其他学生进行评价,特别对不太规范的部分可以造成的后果提炼出来,进一步完善“作品”,这样,最后展示“作品”都类似于图2、3的情况。
建构的过程,就是根据“作品”的功能缺陷,不断摒弃不符合“需求”的,构建比较“理想”的,而“理想”正是我们建构的目标。
师:实验室制取二氧化碳时,用块状的石灰石或大理石(配以药品展示)和稀盐酸反应。你觉得应该选择图1中的哪种装置?为什么?
学生的“作品”就是图1选择中的一部分内容,这是为此处选择制取二氧化碳气体装置服务的。而教学时不是直接呈现图1,是通过学生回忆原有知识结构,在此基础上复习对制取气体装置选择的标准。
生:选择图1中的装置b,因为石灰石或大理石为块状固体,稀盐酸是液态,而且反应条件不需要加热,所以选择装置b。
师:为什么选择a不可以?
生:反应不需要加热,而且稀盐酸是液体,倒入图a试管中会流出来的。
师:那如果我们选择装置a,但去掉酒精灯,而且将略向下倾斜的试管改为向上倾斜或正立,可以吗?
生:(讨论)应该可以。
师:这样的装置与装置b有什么不同?
生:一个是试管,一个锥形瓶,一个没有长颈漏斗,一个有长颈漏斗。
师:试管与锥形瓶对化学反应来说有区别吗?改为烧杯可以吗?
生:没有本质区别,只有反应物容量多少的区别;不能用烧杯,因为无法密封收集气体。
师:这样看来,反应物的容器只要适合化学反应,可以密封收集气体,就可以了。你觉得图4中的实验室玻璃仪器可以用作制取气体的反应容器吗?(由于学生对实验室中的玻璃容器还不熟悉,所以改为提供图片进行判断。)
生:可以用来制取气体的反应容器是C、D、E、F、G、H等,其它不可以。
师:其他不可以的原因是什么?
生:A、B、I都无法密封,气体会逃逸的。
师:从化学反应的角度来看,你觉得是否能作为反应的容器,仅仅从“是否可密封的角度”考虑就可以了吗?
(学生讨论分析,如果有困难,提示学生从化学反应过程的安全性考虑)
当学生为了符合某种标准进行思考时,往往会忽视其他重要的内容,比如实验的安全问题。所以引导学生全面考虑问题,特别是化学实验的安全问题要摆在首要考虑的位置,这是非常重要的。
生:用双氧水和催化剂二氧化锰制氧气时,反应是放热的,可能有一些玻璃容器要考虑是否能承受反应放热带来的安全性问题。
师:想得非常周到!这样看来,如果在C、D、E、F、G、H中重新选择,可能哪些仪器不可以作为反应的容器?
生:C、D、E、G肯定可以,因为它们本身就可以用酒精灯来加热,而F、H不是加热的容器,可能不行。
师:我们总结一下可以用来作为化学反应制取气体的玻璃仪器的特征:一是可以密封气体,二是能承受放热反应。
通过这样的逐步建构过程,学生形成了一个很重要的印象:反应容器形状并不重要,只要符合如上两个条件就可以了。这样,我们也可以从日常废弃物中找到可以当反应容器的瓶子。
师:装置中有长颈漏斗与无长颈漏斗有什么区别?
生:有长颈漏斗,倒入稀盐酸更方便一些。
师:这样说来,蒸馏烧瓶、圆底烧瓶、平底烧瓶、试管等分别加上长颈漏斗和橡皮塞,与图1中的b的功能是一样的。
师:下面我们用石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳气体,如何选择收集气体的装置?请结合氧气制取时的收集装置进行思考。
生:制取氧气时,我们用排水集气法或向上排空气法,这是因为氧气不易溶于水,氧气的密度比空气略大。而二氧化碳微溶于水(1体积二氧化碳能溶于1体积水中),且能与水发生化学反应,所以不能用排水集气法,但可用向上排空气法,因为其密度比空气大。所以选择图1中的c装置。
师:在制取氧气中,要收集一瓶较纯净的氧气,一般选择什么方法收集?
生:排水集气法。
师:如果我们也想收集一瓶较纯净的二氧化碳,那怎么办?
生:是否可以选择一种二氧化碳难溶于其中又不与二氧化碳反应的液体代替水?
师:非常好的想法!但如果还是用排水集气法的装置收集二氧化碳,有办法吗?
这个问题将会把学生引导到对未知领域的探索上,因为用排水法收集的气体,不易溶于水,且不与水反应,而二氧化碳却不具备这一性质。这样巨大的矛盾会激发学生“创造性”、“发散性”思维。
生:(讨论进行)
师:(在学生答案的基础上进行引导)为了避免二氧化碳与水接触,可将导管变长通到集气瓶底,且为了避免二氧化碳溶于水,在水中放入一层油,油会浮在水面上阻隔二氧化碳与水接触。
师:下面我们选择图1中的装置b、c进行实验。
(通过实验,发现存在的问题,从而根据存在的问题进一步进行探究。)
师:现在已经收集了一瓶二氧化碳,我们有办法使反应暂停一下吗?
生:(讨论解决办法,但最终毫无办法。)
师:确实,无办法可想,这说明我们现在的这种装置还存在缺陷,即无法即时暂停反应的停止。这样缺陷最大的缺点是什么?
生:浪费药品,浪费资源。
师:这样,我们就想改进发生装置b。在不取出药品的情况下,要想反应停止,有什么办法?
生:稀盐酸和碳酸钙分离(不接触)就可以不反应了。
师:怎么样才能分离呢?
生:(讨论分析,如果无法解决,教师设问并操作,用止水夹夹住橡皮导管(或带开关的导管),锥形瓶内稀盐酸溶液有部分向长颈漏斗上流动。但反应还在继续进行。)
师:你能解释观察到的现象吗?
生:止水夹夹住橡皮导管,发生装置内气体越来越多,气压越来越大,所以将溶液向下压,溶液就流向长颈漏斗。
师:如果用止水夹夹住橡皮导管,溶液向长颈漏斗上流动,但还是无法停止,你觉得有办法通过一定的改变,使碳酸钙与稀盐酸分离吗?
(组织学生讨论此问题,逐渐向启普发生器的原理靠近。虽然教材中没有认清启普发生器原理的要求,但对于实验装置的设计,它的一个重要原则就是在实验操作简便的基础上,要节约资源)
生:想一个办法,将装置b中的碳酸钙垫高一些,这样,当稀盐酸流向长颈漏斗上后,它们就可以分离。
师:这个想法非常好,按照这个原理,我们可以在距离容器底部某一高度放置一个隔板,将块状碳酸钙放在上面。但怎么将隔板放进锥形瓶?
(学生讨论,由于锥形瓶口小底大,不好放入,只能改为大试管了)
生:用试管代替锥形瓶。
师:(展示如图5装置。并且用此装置来制取二氧化碳。制取一瓶二氧化碳后,关闭导管上的开关,反应停止。)
篇9
例1(2014・葫芦岛)如图1所示的是初中化学中的一些重要实验。请回答下列问题:
(1)实验A:倾倒CO2时观察到的现象是
。
(2)实验B:测得空气中氧气体积分数小于1/5的原因可能是(只答一条):。
(3)实验图1C:用玻璃棒搅拌的目的是。
(4)实验D:集气瓶内放少量水的目的是。观察到铁丝剧烈燃烧,,生成黑色固体,放出大量的热。
解析(1)由于二氧化碳的密度大于空气,并且二氧化碳不支持燃烧,所以倾倒CO2时下层的蜡烛先熄灭,上层的蜡烛后熄灭。
(2)在测量空气中氧气的体积分数的实验中,有三个主要原因可能会导致测量氧气的体积分数小于1/5,分别是:装置气密性不好、红磷量不足、红磷燃烧完后未等冷却至室温就打开了止水夹。
(3)在蒸发过程中玻璃棒搅拌的目的是使其受热均匀,防止局部温度过高造成液滴飞溅。
(4)在铁丝燃烧的集气瓶中加入少量水的目的是降温,防止溅落的溶化物炸裂瓶底;铁丝燃烧的现象是:剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体,放出大量的热。
答案:(1)下层的蜡烛先熄灭,上层的蜡烛后熄灭(2)装置气密性不好(其他合理答案也可)
(3)防止液滴飞溅
(4)防止溅落的溶化物炸裂瓶底火星四射
例2(2014・泰安)化学实验是科学探究的重要途径。
请根据实验图示2回答相关问题:
图2
(1)A是实验室制备气体的发生与收集装置。用过氧化氢溶液与二氧化锰制取氧气的化学方程式为
,制取氧气、二氧化碳可用同样的发生装置,原因是,选择收集装置的依据是;
(2)B实验中设计合理的是(填“①”或“②”),另一装置设计中存在的问题是;
(3)C是定量实验,选择仪器不恰当或操作不规范都会导致实验结果有误差。实验时选择量筒规格应为(填“50mL”或“100mL”),称量时砝码与药品位置放反了(1g以下使用游码),所得溶液的质量分数15%(填“小于”、“等于”或“大于”)。
解析(1)由于实验室用过氧化氢制取氧气和用大理石与稀盐酸制取二氧化碳都是固体和液体不需要加热的反应,故发生装置可以相同,但由于二氧化碳能溶于水且密度比空气大,故只能用向上排空气法收集,而氧气不易溶于水,可用排水法收集。气体的收集方法是由气体的密度和溶解性决定的。(2)验证质量守恒定律时,凡是有气体参加或有气体生成的实验都必须在密闭容器中进行,否则气体的质量不能称量,故B实验中装置②不合理。
(3)配制50g15%的氯化钠溶液,需要氯化钠的质量为50g×15%=7.5g,则需要水的质量为50g-7.5g=42.5g,故要选择50mL的量筒量取水的体积。若称量时砝码与药品位置放反了,则实际称量的氯化钠质量为7g-0.5g=6.5g,则所得溶液的质量分数小于15%。
答案:(1)2H2O2MnO22H2O+O2,反应物的状态及反应条件相同(或都是固体与液体反应,且不需加热),气体的密度和溶解性;
(2)①,②中装置不密封生成的二氧化碳逸散到空气中,没有称量计入反应后的总质量;(3)50mL,小于。
跟踪练习1.(2014・昆明)图3是初中化学中的一些重要实验。
请回答:
图3
(1)A中红磷必须足量的原因是;
(2)B中玻璃棒的作用是;
(3)C中反应后天平不平衡,该反应是否遵守质量守恒定律(填“是”或“否”)。
2.(2014・河北)根据图4的实验回答问题:
图4
(1)甲是蒸发溶液的实验,仪器a的名称是,用玻璃棒不断搅拌的目的是。
(2)乙是探究燃烧条件的实验。打开分液漏斗的活塞前,白磷不燃烧,而打开后,白磷燃烧。比较打开前后的现象,证明白磷燃烧需要。烧杯中水的作用是。
(3)丙是一组对比实验,实验目的是。
答案:1.(1)为了耗尽装置内的氧气;
(2)引流;
(3)是。2.(1)铁架台防止局部温度过高,造成液滴飞溅
篇10
1.某校兴趣小组同学将课本“测定空气中氧气的含量”实验装置(如甲图)改进为新的实验装置(如乙图),以下评价不恰当的是
A.甲、乙两装置实验前都要检查装置的气密性
B.乙装置实验中胶塞先向右移动,后向左移动
C.乙装置简洁,减少了甲图装置中导管引起的误差
D.甲装置实验中没夹紧弹簧夹,会使测定结果偏小
2.下列实验,不能成功的是
A.收集一瓶氧气,观察颜色 B.观察颜色来区分高锰酸钾和氯酸钾
C.闻气味来区分白酒和白醋 D.用10毫升量筒量取5.56mL的水
3.下列说法正确的是( )
A.工业上常采用分离液态空气法制氧气,该原理是利用氮气和氧气的密度不同进行分离
B.实验是制取气体的原料必须是纯净物
C.氧气的化学性质比较活泼,属于可燃物
D.空气质量报告中所列的空气质量级别越小,空气质量越好
4.为鉴别空气、氧气、二氧化碳三瓶气体,可选用的方法是
A.将水倒入三瓶气体中 B.将澄清的石灰水倒入三瓶气体中
C.闻三瓶气体的气味 D.将燃着的木条分别伸入三瓶气体中
5.除去下列物质中的少量杂质,所选用的试剂及操作方法均正确的是( )
选项 物质(括号内为杂质) 试剂 操作方法
A HCl( CO2) 适量NaOH溶液 洗气
B NaCl (NaOH) 过量稀盐酸 蒸发结晶
C CO2(CO) 足量O2 点燃
D 稀盐酸(稀硫酸) 适量硝酸钡溶液 过滤
6.下列物质的鉴别方法错误的是( )
待鉴别的物质 鉴别方法
A 腈纶和羊毛纤维 燃烧,闻燃烧产生的气味
B 食盐溶液和盐酸 滴加无色酚酞试液,观察溶液颜色的变化
C 氯化铵和尿素[CO(NH2)2] 与熟石灰混合后一起研磨,闻气味
D CO2和CO 通入澄清石灰水中,观察溶液是否变浑浊
7.现有空气、氧气、二氧化碳的三瓶气体,最简单的区别方法是( )
A.测量三种气体的密度 B.将燃着的木条分别伸入三瓶气体中
C.将气体分别通入澄清石灰水中 D.将气体分别通入水中
8.下列方法一定能够达到实验目的的是
A.除去氧化铜中含有的木炭粉——高温加热
B.除去碳酸钠中含有少量的碳酸氢钠——加入稀硫酸
C.提纯新制二氧化碳气体(含有少量氯化氢气体)——将气体通过氢氧化钠溶液
D.鉴别生石灰中是否含有未分解的石灰石——加入稀盐酸
9.为实现下列实验目的,所选的试剂或方法正确的是()
选项 实验目的 所用试剂或方法
A 区分NH4NO3溶液和K2SO4溶液 加Ba(NO3)2 溶液
B 除去生石灰中含有的杂质石灰石 加水或稀盐酸
C 除去CO2中的CO气体 在氧气中点燃
D 除去氧化铜粉末中的铜粉 加入足量稀盐酸,过滤
A.A B. B C. C D. D
10.下列实验不能达到实验目的是
A.探究水的组成 B.探究化学反应是否遵循质量守恒定律
C.探究分子运动 D.探究二氧化锰能否加快过氧化氢分解二、填空题
11.(12分)现有A、B、C、D四种物质,已知A为暗紫色固体,B为白色固体,C和D都是黑色粉末,将A与B混合或B与C混合,加热时都有无色的气体F产生,加热B和C的混合物与只加热B相比,产生F的速度前者要比后者快很多,且反应前后C的化学性质和质量都不变,只加热A时,除产生气体F外还有物质C产生,D在F中剧烈燃烧,生成一种无色气体E,E能使澄清的石灰水变浑浊。根据以上事实推断A、B、C、D、E、F各是什么物质,并写出有关的文字表达式。
(1)各物质的名称:A ,B ,C ,D ,E ,F 。
(2)写出有关反应的文字表达式并在后面括号内注明基本反应类型:
① ( )
② ( )
③ ( )
12.(7分)一种白色固体A和黑色粉末B在加热条件下生成一种无色气体C。在C中,黄色粉末D剧烈燃烧,生成无色有刺激性气味的气体E。某常见金属F,在C中剧烈燃烧,火星四射,得黑色固体G。
(1)物质A、G的名称分别是 , ;物质B的作用是 。
(2)实验室完成反应D时,预先在集气瓶里装少量水的目的是 。
(3)写出F在C中燃烧的表达式: ,此反应属于 反应。
13.(8分)利用废旧电池铜帽(含Cu、Zn)制取海绵铜(Cu),并得到硫酸锌溶液,主要流程如下(反应条件己略去):
已知:2Cu+2H2SO4+O2 2CuSO4+2H2O
请回答下列问题
(1)过程II中分离操作的名称是 ,在操作过程中使用到的玻璃仪器有烧杯、
和 。
(2)溶液A中的溶质有 (填化学式)。
(3)过程III中有气体产生,反应的化学方程式为_______ 。
(4)A~E中含铜、锌两种元素的物质有 (填字母序号)。 .
14.请分别选择合适的试剂或方法,除去下列物质中少量的杂志(括号内的物质为杂质),用化学方程式来表示:
(1)NaNO3(Na2CO3) _________ ;
(2)Cu(CuO) _________ .三、简答题
15.(4分)根据实验要求完成下列各题:
(1)实验室通常用(填写化学方程式)____反应制O2 ;如图所示的实验装置中,可用作O2制气装置的是(选填字母)____。
(2)粗盐中难溶性杂质的去除实验的基本操作步骤依次为: 、
、 ;最后一步操作中需要用到的仪器有(选填字母):____。
a.玻璃棒 b.试管 c.酒精灯 d.蒸发皿
e.量筒 f.烧杯 g.铁架台
16.氯化钾固体样品中混有少量碳酸钾和硫酸钾两种杂质,为了获得纯净的氯化钾,将样品溶解,按如图所示步骤进行提纯.已知试剂1为氯化钾溶液,B、C为固体难溶物,每步骤加稍过量的试剂.
(1)固体难溶物B含有碳酸钡和 ;
(2)检验步骤①已除去杂质的方法(操作、现象、结论)是
;
(3)试剂Ⅱ中溶质的化学式: ,试剂Ⅲ的名称是 ;
(4)由E获得氯化钾晶体的分离操作名称是 .
17.“孔雀石”的主要成分是碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3],它是一种重要的铜矿石原料。小明欲从孔雀石中提炼出单质铜。
【查阅资料】(1) 碱式碳酸铜加热易分解,其方程式为:Cu2(OH)2CO3加热2CuO+CO2+H20。
(2) 向Cu2(OH)2CO3中加入足量的盐酸,固体完全溶解,有无色气体生成,写出此反应的化学方程式: 。
【设计方案】在实验室中以碱式碳酸铜、铁粉、稀盐酸为原料来制取单质铜。请你仿照下图画出方案二制取铜的流程图,要求:步骤最少。
方案一:
方案二:你设计的方案为
【进行实验】方案一中最后一步:在溶液中加入过量的Fe的实验现象为
【反思】铜锈的主要成分也是碱式碳酸铜,从碱式碳酸铜的化学式[Cu2(OH)2CO3]推知,铜生锈可能与空气中的氧气、水、________________________有关。四、推断题
18.如图是中学常见物质的转换关系图,其中A、B常温下都为无色液体,且组成元素相同.A、B、X、Y、E都为氧化物,X、E都为黑色固体,Y可用作干燥剂,F是大理石的主要成分,I为蓝色沉淀,L为不溶于稀硝酸的白色沉淀.请回答:
(1)X在反应①中起 作用.
(2)写出反应⑥的化学方程式 .
(3)写出L的化学式 .
(4)写出G在空气中变质发生反应的化学方程式 .
19.(14分)某兴趣小组用下图所示流程制取氧气(反应原理: 2KClO3 2KCl+3O2),并回收提纯氯化钾和二氧化锰。
回答下列问题:
(1)根据化学方程式计算,理论上可制得氧气的质量是多少?(计算结果精确到0.1g)
解:
(2)在回收提纯的过程中需要控制水的用量,原因有 (填标号)。
A.提高实验效率 B.保证固体1全部溶解 C.节约能源
(3)①写出下图中仪器a、b的名称:
A ,b 。
②步骤Ⅱ中的操作m应选择图11中
(填“甲”或“乙”)装置,该操作中玻璃棒
的作用是 。
③步骤Ⅲ中用酸化的硝酸银(AgNO3)溶液检验洗出液中是否含有氯化钾,该检验方法的原理
为 (用化学方程式表示)。
(4)实验结束后,称得回收到的氯化钾的质量比理论值小,
可能的原因有 (写一点)。参考答案
1.D
【解析】
试题分析:A、为了确保实验的成功,甲、乙两装置实验前都要检查装置的气密性,正确,B、乙装置实验中红磷燃烧放热,使装置内的气体受热膨胀,故胶塞先向右移动,正确,C、乙装置简洁,减少了甲图装置中导管引起的误差,正确,D、甲装置实验中若没夹紧弹簧夹,则集气瓶中的气体受热膨胀排出,会使测定结果偏大,错误,故选D
考点:空气中氧气含量的测定
2.D
【解析】
试题分析:A、可以通过观察得出氧气的颜色,正确,B、高锰酸钾是暗紫色,而氯酸钾是白色,故可观察颜色来区分高锰酸钾和氯酸钾,正确,C、白酒有特俗气味,白醋有刺激性气味,故可用闻气味的方法来区分白酒和白醋,D、量筒的精确值是0.1mL,故数据不合理,故选D
考点:物质的性质,量筒的使用
3.D
【解析】
试题分析:A、工业上常采用分离液态空气法制氧气,该原理是利用氮气和氧气的沸点不同进行分离,错误; B、实验是制取气体的原料不一定纯净物,例如制取氧气使用过氧化氢溶液和二氧化锰的混合物,错误; C、氧气的化学性质比较活泼,不具有可燃性,不属于可燃物,错误; D、空气质量报告中所列的空气质量级别越小,空气质量越好,正确;故选D.
考点:氧气的工业制法、氧气的化学性质、空气污染及其危害
4. D
【解析】
试题分析:鉴别空气、氧气、二氧化碳三瓶气体,根据气体的性质知道可选用的方法是将燃着的木条分别伸入三瓶气体中,燃烧更旺的集气瓶中的气体为氧气;变化不大的集气瓶中的气体为空气;熄灭的集气瓶中的气体为二氧化碳,故选择D
考点:气体的鉴别
5.B
【解析】
试题分析:物质除杂的原则是所加试剂与杂质反应的同时不能引进新的杂质,主要物质可以多但不能少;A选项氢氧化钠与主要物质反应;B选项符合除杂的原则;C选项在二氧化碳的环境下一氧化碳不能燃烧;D选项引进新杂质硝酸;故选择B
考点:物质的除杂
6.B
【解析】
试题分析:A选项腈纶和羊毛纤维利用燃烧法闻燃烧产生的气味可以鉴别;B选项中食盐溶液和盐酸溶液都不能使无色酚酞溶液变颜色;C选项氯化铵和尿素可以通过加熟石灰混合研磨的方法鉴别;D选项二氧化碳和一氧化碳,可通入石灰水中,观察是否变浑浊进行鉴别;故选择B
考点:物质的鉴别
7.B
【解析】
试题分析:根据物质的性质可知鉴别空气、氧气、二氧化碳的三瓶气体,最简单的区别方法将燃着的木条分别伸入三瓶气体中,木条熄灭的集气瓶中的气体为二氧化碳、燃烧更旺的集气瓶中的气体为氧气,无明显变化的集气瓶中的气体为空气;故选择B
考点:气体的鉴别
8.D
【解析】
试题分析:A选项不能达到目的,高温加热碳能与氧化铜反应;B选项不能达到目的,硫酸能与碳酸钠反应是主要物质减少;C选项二氧化碳、氯化氢气体均能与氢氧化钠溶液反应,不但能把杂质除去,也会把原物质除去,不符合除杂原则;故选项所采取的方法错误;D选项鉴别生石灰中是否含有未分解的石灰石——加入稀盐酸能达到目的;故选D
考点:物质的鉴别与除杂
9.A
【解析】
试题分析:A、硫酸钾溶液和硝酸钡溶液反应生成硫酸钡沉淀和硝酸钾,所以可用加Ba(NO3)2 溶液的方法区分NH4NO3溶液和K2SO4溶液,故A正确; B、生石灰能和水反应生成氢氧化钙,生石灰也能和盐酸反应生成氯化钙和水,所以不能用加水或稀盐酸的方法除去生石灰中含有的杂质石灰石,故B错误; C、CO2中含有CO气体时不能被点燃,所以不能用在氧气中点燃的方法除去CO2中的CO气体,故C错误; D、盐酸和氧化铜反应生成氯化铜和水,而和铜不反应,故D错误.故选:A.
考点:化学实验方案设计与评价;常见气体的检验与除杂方法;金属的化学性质;盐的化学性质;酸、碱、盐的鉴别
10.B
【解析】
试题分析: A选项电解水探究水的组成能达到目的;B选项有气体生成的反应在敞口容器中探究质量守恒定律 是不能达到目的的;C选项用浓氨水探究分子的运动;时能达到目的的;D选项用对比的方法探究二氧化锰是否加快过氧化氢的分解时能达到目的的;故选B。
考点:实验方案评价
11.(1)高锰酸钾 氯酸钾 二氧化锰 木炭 二氧化碳 氧气
(2)高锰酸钾 锰酸钾+二氧化锰+氧气 (分解反应) 氯酸钾 氯化钾+氧气(分解反应) 木炭+氧气 二氧化碳(化合反应)
【解析】
试题分析:根据题中的叙述所学物质的性质可知,(1)物质A为高锰酸钾、B为氯酸钾、C为二氧化锰、D为木炭、E为二氧化碳、F为氧气;(2)有关反应的文字表达式及反应的类型为:高锰酸钾 锰酸钾+二氧化锰+氧气 (分解反应) 氯酸钾 氯化钾+氧气(分解反应) 木炭+氧气 二氧化碳(化合反应)
考点:物质的推断、文字表达式的书写、反应类型的判断
12.(1) 氯酸钾 , 四氧化三铁 ; 催化作用 (2) 吸收二氧化硫,防止空气污染 (3)铁+氧气 四氧化三铁 (也可写符号表达式,下同),化合(或氧化)
【解析】
试题分析:依据“在C中,黄色粉末D剧烈燃烧,生成无色有刺激性气味的气体E”可知C是氧气,D是硫磺,E是二氧化硫;F和氧气的反应现象推得F是铁G是四氧化三铁;所以可根据白色固体A和黑色粉末B在加热条件下生成氧气,可知A是氯酸钾B是二氧化锰;(1)由以上分析可知物质A、G的名称分别是氯酸钾,四氧化三铁; 物质B时氯酸钾分解制取氧气的催化剂,所起的作用是催化作用;(2)二氧化硫是有毒气体,且能与水反应,所以实验室完成反应D时,预先在集气瓶里装少量水的目的是吸收二氧化硫,防止空气污染;(3)铁丝在氧气中燃烧的反应表达式为铁+氧气 四氧化三铁,该反应的反应物是两种生成物是一种,故该反应是化合反应;
考点:物质的鉴别及推断
13.(1)过滤 漏斗 玻璃棒 (2) H2SO4、CuSO4、ZnSO4
(3) Zn + H2SO4 === ZnSO4 + H2 (4)A、C
【解析】
试题分析:(1) 经过过程II得到固体和液体,即将固体和液体分离,所以操作的名称是过滤,在操作过程中使用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒
(2) 溶液A是经过实验I,发生反应:2Cu+2H2SO4+O22CuSO4+2H2O,Zn + H2SO4 =ZnSO4 + H2,再加上过量的硫酸,所以溶液A中的溶质有H2SO4、CuSO4、ZnSO4
(3) 经分析固体C应是铜、锌混合物,所以过程III就是要将锌除去,所以有气体产生,发生的方程式:Zn + H2SO4 === ZnSO4 + H2
(4)根据上面的分析,溶液A中的溶质有:H2SO4、CuSO4、ZnSO4,固体C应是铜、锌混合物,所以选AC
考点:过滤基本操作,金属的化学性质,反应后溶液中溶质的判断
14.(1)Na2CO3+2HNO32NaNO3+H2O+CO2 (2)CuO+H2SO4CuSO4+H2O
【解析】
试题分析:用化学方法给物质的除杂有2个原则:1、加入的物质或采取的方法只能除去杂质,2、在除杂过程中不能引入新的杂质
(1)除去NaNO3中的Na2CO3,应加入稀HNO3,化学方程式为:Na2CO3+2HNO32NaNO3+H2O+CO2(2)除去Cu中的CuO,应加入稀H2SO4,化学方程式为:CuO+H2SO4CuSO4+H2O
考点:物质的除杂
15. (1)2KClO3 2KCl + 3O2 或2H2O2 2H2O+ O2;B或A;(2)溶解、过滤、蒸发结晶;acdg.
【解析】
试题分析:根据所学知识可知(1)实验室通常用2KClO3 2KCl + 3O2 或2H2O2 2H2O+ O2反应制O2 ;如图所示的实验装置中,可用作O2制气装置的是B或A;(2)粗盐中难溶性杂质的去除实验的基本操作步骤依次为:溶解、过滤、蒸发结晶;最后一步操作中需要用到的仪器有a.玻璃棒c.酒精灯 d.蒸发皿、g.铁架台
考点:氧气的制取、粗盐的提出
16. (1)硫酸钡;(2)取少量A溶液滴加氯化钡溶液,如果没有出现白色沉淀生成,说明硫酸钾和碳酸钾已经除去;(3)K2CO3;盐酸;(4)蒸发结晶
【解析】
试题分析:(1)氯化钡溶液和硫酸钾溶液反应生成硫酸钡沉淀和氯化钾,氯化钡溶液和碳酸钾溶液反应生成碳酸钡沉淀和氯化钾,所以可用氯化钡溶液除去硫酸钾和碳酸钾,所以固体难溶物B含有碳酸钡和硫酸钡;(2)氯化钡溶液和硫酸钾溶液反应生成硫酸钡沉淀和氯化钾,氯化钡溶液和碳酸钾溶液反应生成碳酸钡沉淀和氯化钾,所以可取少量A溶液滴加氯化钡溶液,如果没有出现白色沉淀生成,说明硫酸钾和碳酸钾已经除去;(3)氯化钡溶液过量,所以A中含有氯化钾和氯化钡,碳酸钾溶液和氯化钡溶液反应生成碳酸钡沉淀和氯化钾,所以试剂Ⅱ为碳酸钾;盐酸和碳酸钾反应生成氯化钾、水和二氧化碳,所以试剂Ⅲ的名称是盐酸;(4)氯化钾溶于水,所以由E获得氯化钾晶体的分离操作名称是蒸发结晶.
考点:混合物的分离方法;蒸发与蒸馏操作;盐的化学性质.
17. Cu2(OH)2CO3+ 4HCl = 2CuCl2 + CO2+ 3H20
产生气泡,析出红色固体,溶液逐渐变浅绿色 CO2
【解析】
试题分析:(2) 向Cu2(OH)2CO3中加入足量的盐酸,固体完全溶解,有无色气体生成,反应的化学方程式:Cu2(OH)2CO3+ 4HCl = 2CuCl2 + CO2+ 3H20,根据反应的情况可设计为
【进行实验】方案一中最后一步:在溶液中加入过量的Fe,铁与剩余的盐酸反应也能置换出金属铜,故实验现象为产生气泡,析出红色固体,溶液逐渐变浅绿色;根据质量守恒定律可知【反思】铜锈的主要成分也是碱式碳酸铜,从碱式碳酸铜的化学式[Cu2(OH)2CO3]推知,铜生锈可能与空气中的氧气、水、二氧化碳有关
考点:实验方案设计、质量守恒定律
18.(1)催化;(2)CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2+Na2SO4;(3)BaSO4;(4)2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O.
【解析】
试题分析:(1)F是大理石的主要成分,所以F是碳酸钙,A、B常温下都为无色液体,且组成元素相同,A和X反应会生成B、C,A、B、X、Y、E都为氧化物,X、E都为黑色固体,所以A是过氧化氢,X是二氧化锰,过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气,所以B是水,C是氧气,Y可用作干燥剂,水与Y生成的D和碳酸钠反应会生成碳酸钙,所以Y是氧化钙,水和氧化钙反应生成氢氧化钙,所以D是氢氧化钙,氢氧化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,所以G是氢氧化钠,氢氧化钠和H会生成蓝色沉淀I,所以I是氢氧化铜沉淀,H中含有铜离子,E和硫酸反应会生成H,所以H是硫酸铜,氧气和Z反应会生成E,所以Z是铜,E是氧化铜,氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,所以J是硫酸钠,通过验证,推出的各种物质均满足题意,推导合理,所以X是二氧化锰,催化过氧化氢的分解,X在反应①中起催化作用;(2)反应⑥是硫酸铜和氢氧化钠反应生成蓝色的氢氧化铜沉淀和硫酸钠,化学方程式为:CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2+Na2SO4;(3)通过推导可知,J是硫酸钠,K和硫酸钠反应会生成不溶于稀硝酸的白色沉淀L,所以L是硫酸钡沉淀,化学式为:BaSO4;(4)通过推导可知,G是氢氧化钠,氢氧化钠和空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水而发生变质,化学方程式为:2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O.
考点:物质的鉴别、推断;化学式的书写及意义;书写化学方程式、文字表达式、电离方程式.
19. (1)5.9g(2)AC(3)①a铁架台b酒精灯②甲 引流
③KCl+AgNO3==AgCl+KNO3(4)蒸发过程中,氯化钾固体飞溅(合理均可)
【解析】
试题分析: (1)根据题意可知:题目中的反应的化学方程式为2KClO3MnO2 2KCl+3O2。已知量为氯酸钾的质量为15.0g;未知量为可制得氧气的质量。所以解题思路为:利用氯酸钾和氧气在化学反应中的质量关系进行求解。
解题过程: 解题步骤:
解:设理论上可制得氧气的质量为x ①设未知量
2KClO3MnO2 2KCl+3O2 ②写出反应的化学方程式
245 96 ③标出化学方程式所表示的相关物质的质量关系
15.0g x 标出题目中的已知量和未知量
245:96 =15.0g:x ④列比例式
x=5.9 g 求解未知量
答:理论上可制得氧气的质量为5.9 g。 ⑤写出答案
(2)在操作过程中,固体1的成分为氯化钾和二氧化锰的混合物。二氧化锰不溶解于水,所以加入水只能使氯化钾溶解而不能使二氧化锰溶解。因此B项错误。控制水的用量是为了减少因过滤和烘干、蒸发过程中由于水太多而影响实验的效率和浪费能源。所以应选AC。
(3)①图示中的仪器a为铁架台;b为酒精灯。
②操作m将原混合物分离为固体和液体,所以应为过滤。应选甲操作。在过滤操作中,玻璃棒的作用是引流。
③如有氯化钾存在,则会和加入的硝酸银反应生成氯化银沉淀和硝酸钾,可观察到有白色沉淀出现。反应的化学方程式为KCl+AgNO3==AgCl+KNO3。如无氯化钾存在,则反应不发生,不会观察到有白色沉淀出现。