课件32张PPT。第一单元 从实验走进化学课题一 实验化学起步第1课时 实验化学起步1.初步了解实验化学的目标,认识实验是学习化学知识、解决实际问题的重要途径和方法。
2.了解实验化学的特点及如何学好实验化学。
3.了解实验安全的重要性,加强实验安全意识,并能安全地完成实验。
4.初步学习一些基本实验方法和技能,了解并体验化学实验研究的一般过程。一二三一、化学实验的重要作用
化学实验对化学学习的重要作用:化学实验是人类认识自然、认识物质的有力工具;化学的理论、规律及应用都是通过对大量实验事实、资料进行分析、概括、综合和总结而发现的;化学家的设想、假说、理论都要求通过科学实验或实际生活的验证。一二三二、实验化学的目标、内容和学习方法
1.实验化学的目标
(1)认识化学实验是学习化学知识、解决生产和生活中的实际问题的重要途径和方法;
(2)掌握基本的化学实验方法和技能,了解现代仪器在物质的组成、结构和性质研究中的应用;
(3)了解化学实验研究的一般过程,初步形成运用化学实验解决相关问题的能力;
(4)形成严谨求实的科学态度,具有批判精神和创新意识;
(5)形成绿色化学的观念,强化实验安全意识。一二三2.实验化学的内容
(1)通过实验活动,获得一些化学事实,再经过思考、归纳、小结,进一步认识化学变化的本质;
(2)初步掌握分离、提纯、制备、合成物质的方法;
(3)认识反应条件的控制在化学研究中的作用与意义;
(4)认识定量分析在化学研究中的重要性;
(5)学习实验设计的基本方法和思路。
3.实验化学的学习方法
(1)预习:阅读、查阅有关书籍和资料。
(2)实验:安全实验,规范操作。观察现象,记录数据。发现问题,认真分析。清洗仪器,整理实验台。
(3)完成实验报告。一二三三、保证实验安全
要保证实验安全,正确使用各种仪器,避免身体与化学试剂直接接触,防止污染环境是化学实验工作者必须遵守的基本规则。
实验室中的药品取用后剩余的一般不能放回原瓶,是不是所有药品取用后都不能放回原瓶?
提示:不是。Na、K等活泼金属单质,用剩的要放回原瓶。一二三一、常见仪器的使用
1.可加热的仪器
可直接加热的仪器:试管、坩埚、蒸发皿、燃烧匙、铂丝、铁丝等。间接加热的仪器(需用石棉网或水浴):烧杯、烧瓶(平底或圆底)、蒸馏烧瓶。
2.量度液体体积的仪器
(1)粗略测量仪器:量筒。
(2)精密测量仪器:滴定管(酸式、碱式),移液管,容量瓶。一二三3.分离物质的仪器
(1)过滤仪器:漏斗、玻璃棒、烧杯。
(2)分液仪器:分液漏斗、烧杯。
(3)蒸发仪器:蒸发皿、三脚架或铁架台(带铁圈)、酒精灯、玻璃棒。
(4)蒸馏仪器:蒸馏烧瓶、冷凝管、铁架台、牛角管、锥形瓶。
4.储存物质的仪器
(1)储存气体:集气瓶、储气瓶。
(2)储存液体:细口试剂瓶。
(3)储存固体:广口瓶。一二三二、实验安全中的三禁与九防
1.三禁
(1)一般情况下,禁止手触、鼻闻、口尝化学药品。
(2)禁止用一盏酒精灯点燃另一盏酒精灯。
(3)用试管加热液体时禁止试管口对着自己或他人。
2.九防
(1)防爆炸:点燃可燃性气体(如H2、CO、CH4等)或用H2、CO还原Fe2O3、CuO之前均要先检验气体的纯度。
(2)防暴沸:如浓硫酸的稀释或浓硫酸与浓硝酸的混合,加热液体要加碎瓷片等。
(3)防失火:实验室中可燃物要远离火源。
(4)防中毒:制取有毒气体(如Cl2、SO2、NO、NO2等)应在通风橱中进行。一二三(5)防烫伤:取热的蒸发皿及坩埚要用坩埚钳而不是用手。
(6)防仪器炸裂:在加热试管时要先均匀受热,然后固定在某部位加热;给试管中的固体加热时,试管口要略向下倾斜(即试管底部要略高于管口);集气瓶中的燃烧反应有固体生成时,要在瓶中加少量水或铺一层细沙;禁止将热的仪器直接放入冷水中冲洗。
(7)防倒吸:加热法制取并用排水法收集气体或吸收溶解度较大的气体时,要注意熄灯顺序或加装安全瓶。在进行气体性质的实验时,要防止因气体的溶解或反应而形成压强差导致倒吸。一二三常见的防倒吸装置主要有: 一二三其中倒立漏斗式、肚容式防倒吸的原理相同,较大的容积能容纳较多的液体,从而防止了倒吸的产生。e不能用来收集气体,只起防倒吸作用,而f可用于收集气体,同时也具有防倒吸作用。
注意:以下装置不能起到防止倒吸的作用。一二三(8)防堵塞:防堵塞安全装置适用于检验和防止导气管堵塞引起系统气体压强过大而发生危险。
防堵塞安全装置有:一二三(9)防污染:①已取出的未用完的试剂一般不放回原瓶(块状固体如钠、钾等除外);②用胶头滴管滴加液体时,不伸入瓶内,不接触试管壁[向FeSO4溶液中加NaOH溶液制取Fe(OH)2除外];③取用试剂时试剂瓶盖倒放于桌面上;④药匙和胶头滴管尽可能专用(或洗净、擦干后再取其他药品);⑤废液及时处理;⑥凡有污染性气体(如Cl2、SO2、CO、NOx等)产生的实验均需对尾气进行吸收(如用碱液吸收Cl2、NOx,用蘸Na2CO3溶液的棉花吸收SO2)或处理(如用酒精灯点燃CO或将CO收集在气球中)。防污染装置有燃烧式、吸收式、收集式等,如下图:一二三三、化学实验基本操作
1.仪器的洗涤
附着物溶于水,可直接用水洗涤;附着物难溶于水,选择能溶解附着物的液体洗涤;有些附着物可通过化学反应转化为可溶于水的物质后再用水洗涤。
2.药品取用
固体药品:粉末状药品用药匙(或纸槽);块状药品用镊子;定量称取用托盘天平。
液体药品:取少量用胶头滴管;多量用试剂瓶倾倒;定量用滴定管或移液管。一二三3.物质的溶解
加速固体物质溶解的措施:研细、加热、搅拌等。
液体物质溶解直接混合搅拌,若溶解时放热多,则将密度大的液体慢慢加入到密度小的液体中。
对于溶解度小的气体,将导气管直接插入溶剂中,对于溶解度大的气体,在导管末端接一倒扣漏斗并使漏斗边缘贴靠液面(与尾气吸收装置类似)。一二三4.装置气密性检查
原理:制造(封闭体系气体)压强差。
(1)简单装置用手焐法(如加热KClO3制氧气装置)。
(2)带长颈漏斗的装置(如制氢气装置),关闭止水夹,向长颈漏斗中注水压缩管内气体,一段时间后长颈漏斗内液面高度不变,表明装置不漏气;或打开止水夹并将带止水夹的导气管伸入盛有水的烧杯中,加热,上述操作完毕后观察到导气管内有一段稳定的水柱即能说明装置不漏气。
(3)复杂装置:结合以上方法分段检验。一二三5.试纸的使用
(1)需润湿的试纸:红色或蓝色石蕊试纸、品红试纸、淀粉KI试纸、醋酸铅试纸等。
检验液体性质时,用玻璃棒蘸取待测液滴到试纸中部观察;检验气体性质时,将润湿的试纸粘在玻璃棒一端接近瓶(或管)口观察。上述操作不允许将试纸伸入溶液或与瓶(管)口接触。
(2)除pH试纸不能先润湿外,其他试纸一般要先润湿。
6.沉淀的洗涤
向漏斗内的沉淀中加蒸馏水直至浸没沉淀,待水流出后,重复操作2~3次。知识点1知识点2知识点3知识点1 实验仪器的选用
【例题1】 下列选用的相关仪器符合实验要求的是 ( )知识点1知识点2知识点3解析:本题考查了化学实验仪器的选用。浓硝酸有强氧化性,能够腐蚀橡胶塞,应该用玻璃塞,A错误;量程为10 mL的量筒只能准确到0.1 mL,要量取9.50 mL水应选用滴定管,C错误;实验室制取乙烯需要快速升温至170 ℃,量程为100 ℃的温度计不能选用,D错误。
答案:B
点拨掌握常见仪器的结构、用途、使用方法是解题的关键。知识点1知识点2知识点3知识点2 化学实验安全
【例题2】 进行化学实验必须注意安全,下列说法不正确的是( )
A.不慎将酸溅到眼中,应立即用水冲洗,边洗边眨眼睛
B.不慎将浓碱溶液沾到皮肤上,要立即用大量水冲洗,然后涂上硼酸溶液
C.如果苯酚浓溶液沾到皮肤上,应立即用酒精清洗
D.配制H2SO4溶液时,可先在量筒中加入一定体积的水,再在搅拌下慢慢加入浓硫酸知识点1知识点2知识点3解析:在实验过程中如果不慎将酸沾到皮肤上,应立即用大量的水冲洗,再用3%~5%的碳酸氢钠溶液来冲洗。如果将碱沾到皮肤上,要用大量的水冲洗,再涂上稀硼酸溶液。万一眼睛里溅进了酸或碱溶液,要立即用水冲洗,并边洗边眨眼睛(切不可用手揉眼睛),必要时请医生治疗。所以A、B说法是正确的。苯酚有毒,在冷水中的溶解度不大,易溶于乙醇、乙醚等有机溶剂,如果不慎将苯酚沾到皮肤上,应立即用酒精洗涤,C的说法是正确的。量筒是用来量取一定体积液体的仪器,而不是用来配制溶液的仪器,量筒壁薄口小不易搅拌,且搅拌时易被打碎,D说法不正确。
答案:D
点拨在做化学实验前必须掌握相关的化学实验安全知识,按要求规范操作,避免发生事故。一旦由于操作不当或疏忽大意导致事故发生时,要有正确的态度、冷静的头脑,及时正确地处理。知识点1知识点2知识点3知识点3 化学实验基本操作
【例题3】 下列有关实验原理或实验操作正确的是 ( )
A.用水润湿的pH试纸测量某溶液的pH
B.用量筒量取20 mL 0.500 0 mol·L-1 H2SO4溶液于烧杯中,加水80 mL,配制成0.100 0 mol·L-1 H2SO4溶液
C.实验室用下图所示装置制取少量氨气
D.实验室用下图所示装置除去Cl2中的少量HCl知识点1知识点2知识点3解析:A项,pH试纸测溶液pH时不能用水润湿。B项,20 mL H2SO4溶液中加80 mL水配成的溶液体积不等于100 mL。C项,在气体收集装置中,不能用橡皮塞塞紧管口。
答案:D
点拨pH试纸用水润湿,相当于将待测液稀释,可能导致所测溶液的pH不准。实验室制得的氯气中往往含有水蒸气和氯化氢杂质,除去水蒸气一般选用浓硫酸,除去氯化氢一般选用饱和食盐水,在装置连接时一定要注意洗气瓶中的导管应为长进短出。1 2 31下列说法不正确的是( )
A.苯酚沾到手上,应立即用浓NaOH溶液清洗
B.酒精灯在桌上倾倒失火时,立即用湿布盖灭
C.点燃CO、CH4等可燃性气体前,必须检验气体的纯度
D.给试管里的液体加热时,液体体积一般不超过试管容积的
解析:苯酚有腐蚀性,沾到手上可用酒精洗涤,而NaOH有强腐蚀性,不能用浓NaOH溶液洗涤,故选A。
答案:A1 2 32实验是研究化学的基础,下列图中所示的实验方法、装置或操作中正确的是( )解析:A选项,SO2能与碱性物质反应,不能用碱石灰干燥;B选项,氧气比空气密度大,应用向上排空气法收集;C选项,可通过向右拉针筒活塞,装置内气压减小,长颈漏斗管中液面下降的方法检验,正确;D选项,乙醇和乙酸互溶,不能用分液法分离。
答案:C1 2 33化学是一门以实验为基础的自然科学,化学实验在化学学习中具有极其重要的作用。
(1)下列关于实验的叙述正确的有 (填序号)。?
A.燃着的酒精灯不慎碰翻失火,应立即用湿布盖灭
B.滴定用的锥形瓶和滴定管都要用所盛溶液润洗
C.用溴水除去乙烯中混有的二氧化硫气体
D.分液时,分液漏斗中下层液体从下口流出,上层液体从上口倒出
E.滴定时,左手控制滴定管活塞,右手握持锥形瓶,边滴边振荡,眼睛注视滴定管中的液面1 2 3(2)下列实验操作正确的是 (填序号)。? 1 2 3(3)下图为常见仪器的部分结构(有的仪器被放大)
A图中液面所示溶液的体积为 mL,用上述三种仪器中的某种测量一液体的体积,平视时读数为n mL,仰视时读数为m mL,若m>n,则所使用的仪器是 (填字母标号)。?1 2 3解析:(1)滴定用的锥形瓶如果用所盛溶液润洗,会使瓶内溶质增多,导致所测浓度偏大;乙烯可以与溴单质发生加成反应;滴定时,眼睛应注视锥形瓶内的颜色变化。(2)A中胶头滴管不能伸入到试管中;B中大试管的管口应略向下倾斜,即试管底部略高于试管口;C中洗气装置,会造成NaOH溶液被气体排出。(3)图中装置A在读数时可估读到0.1 mL;根据m>n可以知道仪器上所标的体积数值应从上向下依次增大,故所用仪器可能为滴定管。
答案:(1)AD (2)D (3)28.0 B课件27张PPT。第2课时 蓝瓶子实验1.形成严谨求实的科学态度,具有批判精神和创新意识。
2.认识反应条件的控制在化学研究中的作用和意义,初步掌握控制反应条件的一些方法。一二一、实验成功的关键
对每一个具体的化学实验而言,控制好实验条件极为重要。控制一些条件不变,研究某一因素对反应影响的实验方法已经成为最常用的一种科学方法。控制实验的条件可以从以下几个方面来考虑:控制实验的外界条件,如温度、压强、浓度等;控制实验的操作方法,如操作的顺序、操作的要点。一二二、蓝瓶子实验
1.影响化学反应速率的因素
(1)内因:物质的性质,这是化学反应速率的决定性因素,因此,不同的化学反应具有不同的反应速率。
(2)外因:浓度、温度、压强、催化剂等外界条件。由于受这些外界条件的影响,同一个化学反应在不同的外界条件下可能会有不同的化学反应速率。
2.蓝瓶子实验原理一二在碱性溶液中,蓝色亚甲基蓝很容易被葡萄糖还原为无色亚甲基白。振荡此溶液时,溶液与空气的接触面积增大,溶液中氧气的溶解量就增多,氧气把亚甲基白氧化为亚甲基蓝,溶液又呈蓝色。当瓶子静置时,有一部分溶解的氧气逸出,溶液里葡萄糖所起的还原作用渐渐起主导作用,其颜色将由蓝色变为无色。颜色可以重复变化,直到所有的葡萄糖都被氧化完毕或溶液内的氧气耗尽为止。
本实验颜色变化是反应体系交替发生还原与氧化反应的结果。由蓝色出现至变成无色所需要的时间是振荡周期。振荡周期的长短受反应条件如溶液的酸碱度、反应物浓度和温度等因素的显著影响。一二3.实验步骤及记录 一二一二一二一、蓝瓶子实验注意事项
1.本实验主要探究了浓度、温度以及溶液的碱性对葡萄糖还原亚甲基蓝反应的影响。要严格按照实验步骤中的操作要求进行实验,尤其是实验中使用的溶液一定要严格按照实验用品中的要求进行配制。因为亚甲基蓝浓度过高,将会使反应溶液的颜色呈深蓝色,并且振荡后还原时间增长不易褪色。葡萄糖浓度过高可以加快亚甲基蓝的还原反应,使褪色速率加大,但是也使亚甲基白不易返回蓝色。NaOH溶液的浓度最好控制在30%左右,过稀,反应速率太小;过浓,腐蚀性太强,有潜在的安全问题。
2.步骤2中,加入NaOH溶液后,振荡变为蓝色,静置变为无色所需时间略长,所以需要耐心等待一会儿。在步骤3中,要求①号试管中装满液体,使上部没有空气。一二3.振荡锥形瓶中液体的方法要正确:用拇指、食指和中指拿住锥形瓶口,用手腕轻轻画圈摇动锥形瓶中的液体。
4.实验的环境温度不能过低,否则实验现象可能和预期的不同。在含有亚甲基蓝和葡萄糖的锥形瓶中,加入30%的NaOH溶液后,振荡静置,若环境温度较低时,蓝色需较长时间才能褪去,即第一次的振荡周期较长,可以用温水配制葡萄糖溶液,但水温不宜超过30 ℃。
由于温度升高,反应速率加大,所以在40 ℃的水浴中溶液的褪色速率加大,振荡周期变短,这时操作计时器动作要快速准确。另外水浴加热时温度计应放在水浴的中间位置,控制温度在40 ℃左右。水浴的温度不宜太高,否则振荡的周期过短,不利于记录实验现象。
5.振荡过程中由于蓝色并不是立刻全部褪去,所以必须振荡至蓝色完全褪去。认真记录实验现象,对于振荡周期的记录要仔细。一二二、实验小结
这是一个利用对比实验的方法来探究亚甲基蓝被还原的条件的实验。通过观察溶液颜色的变化来判断改变外界条件对反应速率的影响情况。实验中的步骤1和步骤2的目的是要对比探究溶液酸碱性对该反应的影响。亚甲基蓝与葡萄糖溶液混合,由于亚甲基蓝在碱性条件下易被还原,所以开始溶液的蓝色不易褪去。当加入了2 mL 30% NaOH溶液后,振荡、静置,亚甲基蓝被还原为无色亚甲基白;再次振荡锥形瓶,亚甲基白与氧气接触而被氧化,又生成蓝色的亚甲基蓝。如此重复操作,溶液交替出现蓝色和无色。一二步骤3和步骤4中,通过改变反应物氧气或亚甲基蓝的浓度来研究转化速率大小。①号试管中液体上部没有空气,所以振荡后溶液不会变为蓝色。③号试管中由于又滴加了两滴亚甲基蓝,使得溶液中亚甲基蓝的浓度增大,所以振荡后溶液的蓝色比①号试管要深,且振荡周期要短。
步骤5中,研究温度对该转化反应的影响,温度升高,反应加快,所以振荡周期变短。知识点1知识点2知识点1 蓝瓶子实验
【例题1】 蓝瓶子实验操作步骤如下:①如图所示,在250 mL锥形瓶中,依次加入2 g NaOH、100 mL H2O和3 g葡萄糖,搅拌溶解后,再加入3~5滴0.2%的亚甲基蓝溶液,振荡混合液呈现蓝色;
②塞紧橡皮塞(活塞a、b关闭),将溶液静置,溶液变为无色;
③再打开瓶塞,振荡,溶液又变为蓝色;
④再塞紧橡皮塞,将溶液静置,溶液又变为无色。
以上③④可重复多次。知识点1知识点2试回答下列问题:
(1)某学生将起初配得的蓝色溶液分装在A、B两支试管中(如上图,A试管充满溶液,B中有少量溶液),塞上橡皮塞静置片刻,两溶液均显无色。若再同时振荡A、B试管,能显蓝色的是 (填“A”或“B”);?
(2)若塞紧锥形瓶塞并打开活塞a、b,通入足量氢气后,再关闭活塞a、b并振荡,溶液能否由无色变为蓝色 (填“能”或“不能”);若塞紧锥形瓶塞并打开a、b,通入足量氧气,溶液能否由无色变为蓝色 (填“能”或“不能”);?
(3)上述转化过程中,葡萄糖的作用是 ,亚甲基蓝的作用是 ;?
(4)上述实验中葡萄糖也可用鲜橙汁(其中含丰富维生素C)代替,这是因为维生素C具有 ;?知识点1知识点2(5)该实验中③④操作能否无限次重复进行 (填“能”或“不能”),理由是 。?
解析:亚甲基蓝 亚甲基白。显然(1)由于A试管中充满溶液,无氧化剂O2,故不能变为蓝色。(2)由于充入的是H2,也无氧化剂O2,不能变为蓝色;充入O2后则亚甲基白能被氧化而变为蓝色。(3)通过上述分析可知葡萄糖能还原亚甲基蓝,故作还原剂,亚甲基蓝同时还作指示剂。(4)由于维生素C可代替葡萄糖,故具有还原性。(5)实验不能无限次进行,因葡萄糖最终被耗尽。
答案:(1)B
(2)不能 能
(3)还原剂 氧化剂(或兼作指示剂)
(4)较强的还原性
(5)不能 在重复多次后葡萄糖被完全消耗知识点1知识点2点拨蓝瓶子实验的实质是利用了氧化还原反应的原理使有色物质的颜色发生改变。知识点1知识点2知识点2 反应条件的控制
【例题2】 用下面两种方法可以制得白色的Fe(OH)2沉淀。
方法一:用不含Fe3+的FeSO4溶液与用不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备。
(1)用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需加入稀硫酸和 。?
(2)除去蒸馏水中溶解的O2常采用 的方法。?
(3)生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是:用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液,插入FeSO4溶液液面下,再挤出NaOH溶液。这样操作的理由是 。?知识点1知识点2方法二:在如图装置中,用NaOH溶液、铁屑、稀硫酸等试剂制备。
(1)在试管Ⅰ里加入的试剂是 。?
(2)在试管Ⅱ里加入的试剂是 。?
(3)为了制得白色Fe(OH)2沉淀,在试管Ⅰ和试管Ⅱ中加入试剂,打开止水夹,塞紧塞子后的实验步骤是? 。?
(4)这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色,其理由是 。知识点1知识点2解析:方法一中,(1)由于Fe2+具有较强的还原性,易被氧化为Fe3+,故在配好的溶液中常加一枚铁钉或适量铁屑以防止其被氧化;(2)由于气体的溶解度随温度升高而迅速减小,故可用加热的方法除去蒸馏水中溶解的O2;(3)空气中含有大量的O2,为防止生成的Fe(OH)2沉淀与空气接触,需将吸取NaOH溶液的滴管放到液面以下后再挤出。方法二中,(1)由所给试剂及装置特点知,试管Ⅰ为封闭系统,应为产生H2并赶尽溶液中的空气及液面上方空气的装置,故试管Ⅰ中加入的试剂为铁屑和稀硫酸;(2)试管Ⅱ中加入的试剂为NaOH;(3)为确保实验在无氧状态下进行,必须把系统中的O2排除干净,故接下来的操作应为检验试管Ⅱ出口处排出的氢气纯度,当产生氢气较纯时再夹紧止水夹;(4)由于试管Ⅰ中产生的H2充满了Ⅰ、Ⅱ两支试管,外界空气不易进入,即Fe(OH)2是在H2形成的气氛中产生的,故Fe(OH)2白色沉淀可保持较长的时间。知识点1知识点2答案:方法一:(1)铁屑
(2)煮沸
(3)避免生成的Fe(OH)2沉淀接触O2
方法二:(1)稀硫酸、铁屑
(2)NaOH溶液
(3)检验试管Ⅱ出口处排出的氢气的纯度。当排出的H2纯净时,再夹紧止水夹
(4)试管Ⅰ中反应生成的H2充满了试管Ⅰ和试管Ⅱ,且外界空气不容易进入知识点1知识点2点拨实验室制备氢氧化亚铁时,由于Fe2+的还原性强,所以整个实验过程应避免试剂中的少量氧气或空气中的氧气将Fe2+氧化。其方法是:①亚铁盐需新制(用足量铁与稀硫酸反应或还原氯化铁溶液);②将所用氢氧化钠溶液煮沸以赶尽溶于其中的空气(O2);③使用长滴管吸入氢氧化钠溶液后将滴管伸至硫酸亚铁或氯化亚铁溶液的液面以下,慢慢挤压乳胶头使氢氧化钠与硫酸亚铁或氯化亚铁接触;④可以利用液封来隔绝空气,可选用的试剂应与水互不相溶、密度比水小,不易与空气发生作用,如苯、甲苯、植物油等有机试剂均可,其中植物油是无毒无害的液体,所以最佳试剂是植物油。1 2 3 41演示铁在纯氧中燃烧实验时,将铁丝绕成螺旋状,其主要目的是( )
A.提高铁丝利用率
B.提高反应温度
C.增大反应物的接触面积
D.使瓶底氧气充分利用
解析:做铁在纯氧中燃烧实验时,将铁丝绕成螺旋状,主要目的是增大反应物的接触面积,加大反应速率。
答案:C1 2 3 42下列蓝瓶子实验,振荡周期最短的是( ) 解析:温度高,反应快,振荡周期短,C、D两项被排除;亚甲基蓝浓度越高,振荡周期越短,所以选B项。
答案:B1 2 3 43同等条件下,在不同的糖溶液中加入亚甲基蓝试剂,“振荡→静置”,实验结果记录如下:请回答下列问题:
(1)实验得出的结论 。?
(2)以葡萄糖为例说明亚甲基蓝的变色原理是? 。?1 2 3 4答案:(1)可溶性淀粉和蔗糖为非还原型糖,使用不同的还原型糖,亚甲基蓝的振荡周期不同
(2)亚甲基蓝(蓝色、氧化态) 亚甲基白(无色、还原态)1 2 3 44“蓝瓶子”实验中的亚甲基蓝溶液是一种氧化还原指示剂。试回答:
(1)实验反应振荡的周期与 等因素有关。?
(2)实验中需要记录的“量”主要是 ,实验采用的研究方法是 。?
(3)实验得出的结论是 。?
解析:将葡萄糖的碱性溶液放在锥形瓶中,滴加亚甲基蓝指示剂(蓝色),塞上瓶塞,溶液呈蓝色;静置一段时间,由于亚甲基蓝被葡萄糖还原转化为亚甲基白,溶液褪色;振荡后,溶液上方的氧气进入溶液,亚甲基白又转化为亚甲基蓝,溶液又呈蓝色。在振荡与静置之间,溶液中溶解的氧气的量发生变化,溶液的颜色也随之变化,直到溶液中的葡萄糖或瓶中的氧气被耗尽。1 2 3 4答案:(1)溶液碱性的强弱、葡萄糖的加入量、溶液的温度
(2)试剂的用量、溶液的温度及振荡周期(颜色变化的时间) 对照实验法
(3)控制实验条件对化学反应会产生影响课件24张PPT。课题二 化学实验的绿色追求第1课时 化学实验的绿色追求1.了解绿色化学的概念。
2.树立绿色化学思想,形成环境保护的意识。
3.能在实验中贯彻绿色化学的思想。一二一、绿色化学
1.绿色化学的含义
绿色化学又称环境友好化学或清洁化学,是从源头上防止污染产生或把化学过程对环境的负面影响降低到最低程度的化学。绿色化学要求原料和产品无害,在化学过程中不产生“三废”或使“三废”降低到最低程度。这些原则不仅适用于化工生产,同样是化学实验与日常生活中使用化学品时所应遵循的原则。
2.化学实验的绿色追求
化学实验的绿色化就是以绿色化学的理念和原则来指导实验工作,使实验室的“三废”排放降低到最低程度并能得到妥善的处理,实验室的安全性和环境质量得到提升,师生的绿色化学和环保意识得到强化。一二化学实验绿色化的途径有以下几个方面:
(1)开发绿色实验,如实验室以H2O2分解制氧取代氯酸钾分解法,实现原料和反应过程的绿色化;
(2)防止实验过程中尾气、废物等对环境的污染,实验中有危害性气体产生时要加强尾气吸收,对实验产物尽可能再利用等;
(3)在保证实验效果的前提下,尽量减少实验试剂的用量(如降低试剂浓度,减少用量等),使实验小型化、微型化;
(4)对于危险或反应条件苛刻,污染严重或仪器、试剂价格昂贵的实验,可采用计算机模拟化学实验或观看实验录像等办法;
(5)妥善处置实验产生的废物,防止污染环境。一二二、电解水的微型实验
当电池两极与电极联通电解开始后,溶液中的H+在阴极放电生成H2,OH-在阳极放电,生成O2。井穴水面上的气泡内为氢氧混合气体,用点着的火柴靠近气泡,可听到尖锐的爆鸣声。在实验中使用5%NaOH溶液是为了增大水的导电能力,也可用稀硫酸或硫酸钠等溶液来代替稀NaOH溶液。
电解水的微型实验与初中电解水的实验相比,有哪些优点?从哪些方面体现了化学实验的绿色化?
提示:与初中电解水的实验相比,电解水的微型实验装置小,药品的用量少,减少了实验的危险性,节约了能源,但是实验现象和实验的结果都没有改变,实验效果很好。从减少实验试剂的用量等方面体现了化学实验绿色化。一二一、绿色化学
1.绿色化学的目标、特点和意义
绿色化学既是用化学的技术和方法去消灭或减少那些对人类健康、社区安全、生态环境有害的原料、催化剂、溶剂和试剂在生产过程中的使用,同时也要在生产过程中不产生有毒有害的副产物、废物和产品。
(1)绿色化学的目标
利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染。研究和寻找能充分利用的无毒害原材料,最大限度地节约能源,在化工生产各个环节都实现净化和无污染的反应途径。一二(2)绿色化学的特点
绿色化学的主要特点是原子经济性,即在获取新物质的化学过程中充分利用每种原料原子,既充分利用资源,又不产生污染。在始端采用预防实际污染的科学手段,其过程和终端均为零排放和零污染。
(3)绿色化学的研究意义
绿色化学是人类和自然界的生物和谐相处的化学,是对环境更友善的化学。这种绿色意识是人类追求自然完善的一种高级表现。从科学观点看,绿色化学是化学科学基础内容的更新;从环境观点看,它是从源头上消除污染;从经济观点看,它合理利用资源和能源,降低生产成本,符合经济可持续发展的要求。一二2.绿色化学示意图 一二3.原子经济性和原子利用率的计算
(1)原子经济性,即原料分子中究竟有百分之几的原子转化成了产物。化学反应的“原子经济性”概念是绿色化学的核心内容之一。
(2)原子利用率:在化学反应中有多少反应物的原子变成了目标产物。一二二、微型实验
起源于20世纪80年代的微型化学实验是国际公认的一种在微型化的条件下进行化学实验的新技术和新方法。微型实验以尽可能少的药品用量来获取最有效的实验信息,其特点是:在保证不影响一二实验室中,许多在试管中完成的物质的性质实验,在不影响实验观察的前提下可以改用微型实验,如硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液反应,硫酸铜溶液与氯化钡溶液反应,硫酸铝溶液与氨水反应,氯化铁溶液与KSCN溶液反应等,均可以在点滴板中进行。有些气体的制备实验可以改为微型实验,如我们可以将医用带橡胶塞的针剂小瓶作反应容器,用空圆珠笔芯作导管进行实验。知识点1知识点2知识点1 绿色化学
【例题1】 下列做法中不符合绿色化学思想的是( )
A.以水性涂料代替油性涂料
B.以无磷洗涤剂代替含磷洗涤剂
C.实验后的有毒有害物质应分类收集,统一处理
D.实验室制取氯气时直接将尾气排放到大气中
解析:绿色化学要求原料和产品无害,在化学过程中不产生“三废”或使“三废”降低到最低程度。氯气有毒,不能直接排放到大气中去,因此D不符合绿色化学思想。本题易误选A,水性涂料是安全无毒、节约资源的涂料。
答案:D知识点1知识点2点拨绿色化学的概念提出不久便受到了极大的重视。近几年高考中,为适应绿色化学教育的需求,有关绿色化学的试题不断升温,目的是使学生通过解题,树立绿色意识。知识点1知识点2知识点2 化学实验绿色化
【例题2】 某兴趣小组设计出右图所示装置来改进教材中“铜与硝酸反应”的实验,以探究化学实验的绿色化。(1)实验前,关闭活塞b,试管d中加水至浸没长导管口,塞紧试管c和d的胶塞,加热c,其目的是 。?
(2)在d中加适量NaOH溶液,c中放一小块铜片,由分液漏斗a向c中加入2 mL浓硝酸,c中反应的化学方程式是 。再由a向c中加2 mL蒸馏水,c中的实验现象是 。?知识点1知识点2(3)下表是制取硝酸铜的三种方案,能体现绿色化学理念的最佳方案是 ,理由是 。?
(4)该小组还用上述装置进行实验证明氧化性:KMnO4>Cl2>Br2,操作步骤为 ,实验现象为 ,但此实验的不足之处是 。?知识点1知识点2解析:(1)根据题目的叙述可以知道,这样操作的目的是检验装置的气密性,按题目所述若d试管内有气泡,且冷却后导管中有一段水柱,说明气密性良好。
(2)c中放一小块铜片,由分液漏斗a向c中加入2 mL浓硝酸时发生反应为Cu+4HNO3(浓) Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O;若再由a向c中加2 mL蒸馏水,浓硝酸的浓度变小,所以反应变得缓慢,并逐渐生成NO,气体颜色变浅。知识点1知识点2(4)若用上述装置进行实验证明氧化性:KMnO4>Cl2>Br2,根据氧化还原反应的规律可以得出应先用KMnO4制Cl2,再用Cl2制Br2。所以实验的操作步骤为向d中加入KBr溶液,向c中加入固体KMnO4,由a向c中加入浓盐酸;其中实验的现象为c中有黄绿色气体产生,d中溶液变为棕黄色。但是由于Cl2和Br2蒸气均为有毒的气体,所以需要处理尾气。知识点1知识点2答案:(1)检验装置气密性
(2)Cu+4HNO3(浓) Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 反应变慢,气体颜色变淡
(3)丙 耗酸量最少,无污染
(4)向d中加入KBr溶液,c中加入固体KMnO4,由a向c中加入浓盐酸 c中有黄绿色气体产生,d中溶液变为棕黄色 没有处理尾气
点拨本题改进教材中“铜与硝酸反应”实验,题中改进装置图已给出,且提出甲、乙、丙三种实验方案,解题时应围绕装置图及三种实验方案作答。1 2 3 41下列符合化学实验绿色化的有( )
①在萃取操作的演示实验中,将CCl4萃取溴水改为CCl4萃取碘水
②在铜与浓硝酸反应的实验中,将铜片改为可调节高度的铜丝
③将实验室的废酸液和废碱液中和后再排放
A.①② B.①③
C.②③ D.①②③
解析:此题对中学化学教学有很好的导向作用,要求我们在实验中探究更合理的实验方案。溴水有挥发性,溴蒸气有毒;利用铜丝可控制反应,同时反应快一些;酸碱液对环境有腐蚀性,故应中和后再排放。三组实验都体现了绿色化学思想。
答案:D1 2 3 42绿色化学核心是利用化学原理,从源头上减少或消除化学工业对环境的污染。据此判断,下列不属于绿色化学考虑的内容是( )
A.尽可能通过最小的成本取得最大的利润
B.化工生产的原料和产品尽可能无毒、无害或毒性极小
C.反应在无毒、无公害的条件下进行,如采用无毒无害的溶剂和催化剂
D.尽可能采用可再生原料,且原料的利用率尽可能最大化,副产品或废料尽可能最少
解析:绿色化学要求化工生产的原料和产品尽可能无毒、无害或毒性极小,反应在无毒、无公害的条件下进行,如采用无毒无害的溶剂和催化剂,并尽可能采用可再生原料,且原料的利用率尽可能最大化,副产品或废料尽可能最少。所以“尽可能通过最小的成本取得最大的利润”不属于“绿色化学”考虑的内容。
答案:A1 2 3 43下列说法不正确的是( )
A.利用太阳能在催化剂参与下分解水制氢是把光能转化为化学能的绿色化学方法
B.蔗糖、淀粉、油脂及其水解产物均为非电解质
C.通过红外光谱分析可以区分乙醇和乙酸乙酯
D.石油催化裂化的主要目的是提高汽油等轻质油的产量与质量;石油裂解的主要目的是得到更多的乙烯、丙烯等气态短链烃
解析:在催化剂作用下,水吸收太阳能发生分解生成H2和O2,将光能转化为化学能,A项正确;油脂水解生成的高级脂肪酸属于电解质,B项不正确;乙醇和乙酸乙酯有不同的官能团和化学键,它们在红外光谱图上有不同的吸收频率,C项正确;石油催化裂化的主要目的就是为了提高汽油等轻质油的产量,裂解的主要目的是获得乙烯、丙烯等短链气态烃,D项正确。
答案:B1 2 3 44实验证明在低温下铜不能与O2发生反应,也不能与稀硫酸反应,但工业上却是将废铜屑倒入热的稀硫酸中并不断地通入空气来制取CuSO4溶液。铜屑在此状态下发生反应的化学方程式为 ,利用铜与浓硫酸在加热条件下也能制备CuSO4溶液,其化学方程式为 ,以上两种方法前者好还是后者好?原因是什么? 。?
解析:在稀硫酸存在的条件下,Cu及其所含杂质构成原电池:铜为负极失去电子变成铜离子,O2在正极得电子后与氢离子结合成水;第二种方法是在加热条件下铜与浓硫酸反应,硫酸会被还原为SO2,硫酸利用率低且生成的气体有毒。1 2 3 4答案:
前一种方法好。原因是:①制得相同质量的产品,前一种方法消耗硫酸少;②后一种方法生成的SO2会造成大气污染;③前一种方法节省能源课件29张PPT。第2课时 氯气的生成及其性质的微型实验 污水处理——电浮选凝聚法1.通过微型实验制取氯气并通过实验验证其性质。
2.通过亲自动手实验培养学生的实验动手能力,观察、分析问题的能力和自主创新能力。
3.培养学生的环保意识,倡导对环境危害小,节约实验试剂用量的微型实验。
4.了解电浮选凝聚法处理污水的原理及装置,复习胶体的性质。
5.学生通过实验认识化学在解决污染问题中的作用,进而培养学生保护环境的意识。一二一、氯气的生成及其性质的微型实验
1.制取氯气
制取氯气的反应原理为KClO3+6HCl(浓) KCl+3Cl2↑+3H2O。
2.氯气的化学性质
氯气化学性质很活泼,具有强氧化性,能将Fe2+、Br-、I-氧化成Fe3+、Br2、I2;能与大部分金属反应生成金属氯化物,如氯气与铁、铜、钠等金属反应分别生成氯化铁、氯化铜、氯化钠等;能与很多非金属反应,如与氢气反应生成氯化氢;与水反应生成盐酸和次氯酸;与氢氧化钠溶液反应生成次氯酸钠、氯化钠和水。
3.研究氯气性质的微型实验
利用表面皿与玻璃片之间形成的一个相对密闭的小气室,使生成的少量氯气在密闭空间扩散,与各试剂液滴迅速反应,现象明显,并可防止氯气污染空气。一二(1)氯气与KBr溶液反应的化学方程式:Cl2+2KBr 2KCl+Br2,现象:液滴由无色变为橙黄色;氯气与KI溶液(含淀粉溶液)反应的化学方程式:Cl2+2KI 2KCl+I2,现象:液滴由无色变为蓝色。
(2)氯气与FeSO4(含KSCN)溶液反应的离子方程式:2Fe2++Cl2 2Fe3++2Cl-,现象:液滴由浅绿色变为血红色。
(3)氯气与NaOH(含酚酞)溶液反应的化学方程式:2NaOH+Cl2 NaClO+NaCl+H2O,现象:液滴由红色变为无色。一二利用这套简易装置,你还能进行哪些实验?它们之间有什么共同的特点?
提示:这套简易装置可以用来制备气体并试验气体的性质,而且这些反应不需要加热进行。此装置适宜的实验还有:CaCO3与盐酸反应制CO2,CO2与Na2O2反应制O2;Na2SO3与硫酸反应制SO2,SO2与品红溶液的褪色反应等。一二二、污水处理——电浮选凝聚法
1.实验原理
利用电解原理对污水进行处理,非惰性电极Fe作阳极,电极自身发生氧化反应生成亚铁离子:Fe-2e- Fe2+ ,另外水中-2价氧也发生氧化反应生成氧气:2H2O-4e- 4H++O2↑;阴极上水电离产生的氢离子发生还原反应生成氢气:2H++2e- H2↑。实验从两方面来达到净化水的目的:第一是电凝聚,在阳极除了电极发生的氧化反应外,还发生反应:4Fe2++10H2O+O2 4Fe(OH)3↓+8H+ ,由于Fe(OH)3具有吸附性,可将水中的污染物小颗粒吸附而沉积下来,从而达到净化水的目的。第二是电浮选,在实验过程中,阴极生成的氢气气泡将污水中的悬浮物带到水的表面,在水面上形成浮渣层,易与水体分离,从而达到净化水的目的。一二2.实验过程与结果
在100 mL烧杯中加入80 mL污水,调节pH至5~6,平行悬置两个电极(铝片作阴极,铁片作阳极),接通直流电源,电极上有气泡生成。电解一段时间后,污水的上层形成一层浮渣,污水的底层积聚一层沉渣,中间的水层则变澄清。
若采用惰性电极作阳极能否起到电浮选凝聚的目的?
提示:不能,只能起到电浮选效果。因为阳极产生O2,阴极产生H2,它们在上升过程中,使杂质浮到水面被分离,但无Fe(OH)3生成,故杂质无法凝聚。一二三一、Cl2的生成及其性质的微型实验注意事项
1.实验时,可以先在白色的纸上写好化学试剂的化学式或名称以及标号,再压上玻璃板,根据白纸上的化学试剂的名称来滴放试剂,以避免将试剂的位置记错。
2.微型实验中实验药品的用量一定要少,本实验中氯酸钾的用量就是芝麻大小的两粒,而其他液体试剂均只取一滴。在使用一支滴管时,每次都要清洗滴管,避免不同试剂的交叉污染。
3.氯气与KBr溶液的反应,溶液显现橙黄色的时间略长,需要耐心等一会儿才能观察到。
4.NaOH溶液的浓度可以高一些,且应多滴一滴,以便将多余的氯气吸收,防止对环境的污染。本实验只要严格控制药品的用量,实验时几乎闻不到氯气的刺激性气味。一二三5.氯气能与NaOH溶液反应,生成的次氯酸钠和氯化钠均是无色溶液,为了观察到现象,在NaOH溶液中滴加了酚酞,反应时溶液的红色逐渐褪去。
滴有酚酞的NaOH溶液由红色变为无色,是由于中和褪色还是漂白褪色,这也是一个很好的探究课题。可以继续探讨,通过提出假设,实验验证,得出结论。如可向褪色后的溶液中再滴入NaOH溶液,若是中和褪色,则观察到的现象是溶液又变为红色;若是漂白褪色,则溶液不会变为红色。
6.氯气与水反应能生成次氯酸,次氯酸具有强氧化性,能使有色物质漂白,利用此装置还可以进行氯气与湿润的有色布条作用,有色布条被漂白成白色;与湿润的pH试纸作用,试纸先变红后变白等实验。一二三二、污水处理——电浮选凝聚法实验注意事项
1.严格按照实验步骤中的要求进行实验,必须使用直流电源,在使用电源时应该小心,防止触电。为了加快实验的速率,可适当增大直流电源的电压和电极金属板的面积。
2.溶液的pH需要调到5~6。调节溶液的pH时需要使用pH试纸,试纸放在洁净干燥的表面皿中,用洁净干燥的玻璃棒蘸取溶液,滴在pH试纸上,待液体散开后,与标准比色卡对比,读取溶液的pH。若pH没有达到5~6的要求,再次使用玻璃棒和表面皿时必须清洗干燥后才能使用。
当溶液的pH大于6时,可以用稀硫酸来降低溶液的pH,若溶液pH小于5,我们可以通过加入NaOH溶液来调节pH。建议用硫酸不用盐酸来调节溶液的pH,否则Cl-也可能在阳极放电生成氯气,造成环境污染。一二三3.污水中还需加入少量的Na2SO4溶液,以增大溶液中的离子浓度,从而增大溶液的导电性,加快电解速率,达到快速净化的目的。为了便于观察到污水变清的实验现象,还可以在水中加入少量的有机染料,通过观察溶液的颜色变化来判断污水是否被净化。但是使中间水层彻底变澄清需要很长的时间,只要观察到溶液的颜色变浅即可说明问题。
4.本实验是在实验室模拟用电浮选凝聚法净化水,在实际的生产实践中由于此方法的耗电量较高,所以其成本较高。一二三三、几种试纸的用途及使用方法
试纸的种类很多,中学化学实验常用的有红色石蕊试纸、蓝色石蕊试纸、pH试纸、淀粉碘化钾试纸和醋酸铅试纸等。
1.各种试纸的用途
(1)红色石蕊试纸遇到碱性溶液变蓝,蓝色石蕊试纸遇到酸性溶液变红,它们可以定性地判断气体或溶液的酸碱性。
(2)淀粉碘化钾试纸中的碘离子,当遇到氧化性物质时被氧化为碘,淀粉遇碘显示蓝色。它可以定性地检验氧化性物质的存在,如氯气、溴蒸气(或其溶液)、NO2等。
(3)醋酸铅试纸遇到硫化氢或硫离子时,生成黑色的硫化铅。它可以定性地检验硫化氢和含硫离子的溶液。
(4)pH试纸遇到酸碱性强弱不同的溶液时,显示不同的颜色,可与标准比色卡对照确定溶液的pH,可粗略地检验溶液酸碱性的强弱。一二三2.使用方法
(1)用试纸检验气体的性质时,一般先用蒸馏水把试纸润湿,粘在玻璃棒一端,用玻璃棒把试纸放在盛待测气体的容器口或导气管口附近(不得接触溶液),观察试纸是否改变颜色,从而判断气体性质。
(2)用试纸检验溶液性质时,一般先把一块试纸放在表面皿或玻璃片上,用沾有待测溶液的玻璃棒点在试纸的中部,观察是否改变颜色,从而判断溶液性质。
(3)在使用pH试纸时,玻璃棒要洁净,pH试纸在测pH前,不可用蒸馏水湿润,否则会使被测溶液稀释,即测得的是稀释后溶液的pH(根据溶液酸碱性不同,数值可能偏大或偏小,pH=7的溶液无影响)。
(4)取出试纸后,应将盛放试纸的容器盖严,以免试纸被实验室中的一些气体污染。知识点1知识点2知识点3知识点1 Cl2的生成及性质的微型实验
【例题1】 化学研究小组通过网上查找资料发现,Cl2的制取有下列不同方案:
a方案:加热条件下二氧化锰与浓盐酸反应制得Cl2。
b方案:浓盐酸与氯酸钾固体反应制得Cl2。
c方案:电解饱和食盐水法制得Cl2。
现实验室有供选择的如下几种仪器来制取Cl2。知识点1知识点2知识点3(1)用上述仪器不能实现的方案为 。?
(2)若按b方案制取Cl2,发生反应的化学方程式为 ,要制取并收集纯净的Cl2(允许含有少量水蒸气或空气),须使用上述仪器中的(按气流从左到右的流向顺序列出) (填A、B、C……)。?
(3)若要设计联合实验探究氯气的漂白原理,从制备装置中产生氯气后应连接的装置是什么?(画出装置图并注明所使用的试剂或用品)
解析:(1)a方案用装置B或E作发生装置,缺少酒精灯和石棉网。c方案利用电解饱和食盐水法制氯气时需要电源和电解装置。
(2)利用排饱和食盐水法收集。
(3)氯气的漂白,实际是HClO的漂白,先证明氯气本身无漂白性,所以先用干的红布条,再用湿润的红布条,最后除去尾气。知识点1知识点2知识点3答案:(1)ac
(3)
点拨Cl2无漂白性,Cl2与水反应生成的HClO有漂白性。知识点1知识点2知识点3知识点2 污水处理——电浮选凝聚法
【例题2】 电浮选凝聚法是工业上采用的一种污水处理方法。右图是电解污水实验装置示意图。知识点1知识点2知识点3(1)根据其净化原理写出阳极区和阴极区上各自发生的电极反应式:
阳极: ;?
阴极: 。?
(2)试分析最后污水底层积聚的一层沉渣是如何沉淀的: 。?
(3)一些悬浮物为什么会形成浮渣: 。?
(4)某同学甲模拟该原理进行污水处理实验,在电压符合要求情况下,发现产生气泡缓慢,无法使悬浮物形成浮渣。其原因是 。乙同学为甲同学提出一种切实可行的解决措施是向污水中加入适量的 溶液。?知识点1知识点2知识点3解析:接通直流电源后,与直流电源正极相连的阳极铁失去电子生成Fe2+,进一步被氧化,并生成Fe(OH)3沉淀,Fe(OH)3有吸附性,可吸附污染物而沉积下来,具有净化的作用;与直流电源负极相连的阴极产生H2,气泡把污水中悬浮物带到水面形成浮渣层,积累到一定厚度时刮去(或撇掉)浮渣层,即起到了浮选净化的作用。
答案:
(2)Fe作为阳极,电解时生成Fe2+,Fe2+再被氧化生成Fe3+,Fe3+水解生成Fe(OH)3,Fe(OH)3具有吸附性,可将污染物吸附而沉淀下来
(3)阴极产生H2气泡,气泡把污水中悬浮物带到水面形成浮渣层
(4)污水中离子浓度较小,导电能力较差 Na2SO4知识点1知识点2知识点3点拨由于溶液导电的过程就是电解质被电解的过程,因此凡是电解,当溶液(或熔液)导电性差,则电解的速率就小。加大电解速率的方法常用增大溶液(或熔液)中离子浓度的方法。例如,以MgCl2为原料用熔融盐电解法制备Mg时,常加入NaCl、KCl或CaCl2等金属氯化物,其主要作用除了降低熔点之外就是增大离子浓度,从而增大熔融盐的导电性。知识点1知识点2知识点3知识点3 试纸的使用方法
【例题3】 用pH试纸测定溶液pH的操作正确的是 ( )
A.将一小块试纸放在表面皿上,用玻璃棒蘸取少量待测液点在试纸上,再与标准比色卡对照
B.将一小块试纸用蒸馏水润湿后放在表面皿上,用玻璃棒蘸取少量待测液点在试纸上,再与标准比色卡对照
C.将一小条试纸在待测液中蘸一下,取出后放在表面皿上,与标准比色卡对照
D.将一小条试纸用蒸馏水润湿后,在待测液中蘸一下,取出后与标准比色卡对照
解析:pH试纸在使用前不能润湿,也不能直接伸入待测液中。
答案:A知识点1知识点2知识点3点拨pH试纸的使用是化学实验基本操作之一。pH试纸使用前不能润湿,但润湿后测定值不一定有误差,如用润湿后的pH试纸测NaCl溶液的pH,无误差。1 2 3 41下列实验基本操作正确的是( )
A.当某些实验没有明确说明药品的用量时,为看到明显现象,取用药品越多越好
B.取用细口瓶中的试液时,先拿下瓶塞,倒放在桌面上,然后标签朝外拿起瓶子,瓶口要紧接着试管口,使液体缓缓地倒入试管中
C.胶头滴管取用完一种试液后,可直接取用另一种不与其反应的试液
D.取用粉末状固体或固体小颗粒时,应用药匙或纸槽,取用块状固体时,应用镊子夹取1 2 3 4解析:本题考查实验基本操作中药品的取用。本着节约药品的原则,应严格按照实验规定的用量取用药品,如果没有说明用量,一般按最小量取用,即液体1~2 mL,固体只需盖满试管底部,A错;取用细口瓶中的液体试剂时标签应对着手心,以免药液腐蚀标签,B错;不可用胶头滴管同时连续取多种试剂,C错。
答案:D1 2 3 42在氯气的制备实验中,有位同学设计了如图所示的制备装置,其中分液漏斗与烧瓶瓶塞之间连接一段橡胶管和玻璃管。下列对其作用的叙述中正确的是( )
A.防止氯气造成大气污染
B.使反应的氯气循环使用
C.使烧瓶内的压强与大气压保持一致
D.使分液漏斗中的液体更容易流入烧瓶
解析:橡胶管连接的是烧瓶内体系与分液
漏斗溶液以上体系,所以保证了这两个体
系的压强相同,从而使分液漏斗中的液体更容易流入烧瓶。
答案:D1 2 3 43能验证氯化钠溶液(含酚酞)电解产物的装置是( ) 1 2 3 4解析:电解NaCl溶液时的产物是NaOH、H2、Cl2。NaOH生成后存在于氯化钠溶液中,可用酚酞检验。Cl2在流出电子的阳极上生成并在阳极上逸出,可用碘化钾淀粉溶液检验。H2在电子流入的阴极上生成并在阴极上逸出,可用小试管收集后根据有无爆鸣声检验。
答案:D1 2 3 44为了减少污染,使实验绿色化,学生按下列操作做一个微型实验:在一块下衬白纸的玻璃片的不同位置分别滴加浓度为0.1 mol·L-1的KBr、KI(含淀粉溶液)、稀NaOH(含酚酞)、FeSO4(含KSCN)溶液各1滴,每种液滴彼此分开,围成半径小于表面皿的圆形(如图所示),在圆心处放置2粒芝麻大小的KClO3晶体,盖好表面皿。打开表面皿,向KClO3晶体滴加一滴浓盐酸,再立即将表面皿盖好,试描述反应的现象,并写出相应的化学方程式。1 2 3 4e处: ;?
a处: ;?
b处: ;?
c处: ;?
d处: 。?
解析:氯酸钾与浓盐酸在常温下进行反应能生成氯气;氯气溶于氢氧化钠溶液生成具有漂白性的次氯酸钠,次氯酸钠能氧化酚酞试剂。
答案:e:氯酸钾与浓盐酸反应产生黄绿色气体:1.2化学实验的绿色追求
一、教学目标分析：
1．知识与技能：
?①复习氯气的制取及其主要化学性质；
?②通过微型实验制取氯气并通过实验验证其性质；
?③通过亲自动手实验培养学生的实验动手能力、观察、分析问题的能力和自主创新能力。
2．过程与方法：
?①初步学会氯气的制备和性质检验的基本实验技能；
②学会规范性地进行化学实验的方法。
3．情感、态度与价值观：
?①培养学生进行化学实验创新设计的意识；
?②培养学生的环保意识，倡导对环境危害小，节约实验试剂用量的微型实验。
?二、教学过程设计：
【 设问 】
这套仪器装置有何优缺点？
（分小组思考讨论后回答）
优点：
1、发生装置、净化装置和尾气处理装置俱全。考虑全面。
2、便于观察现象。
缺点：
1、比较繁琐。携带不方便。
2、衔接处太多，可能对环境造成危害。
1、培养学生的自主思考能力，培养学生全面分析问题的能力。
2、为后续学习做铺垫。
【 设问 】
氯气有哪些重要的化学性质？可以分别用什么实验进行验证？
（分小组思考讨论后回答）
1、氯气可以和金属反应。
将金属加热或点燃后插入装有氯气的集气瓶。
2、干燥的氯气没有漂白性，氯气和水反应生成的次氯酸具有漂白性。
可分别用干燥的和湿润的有色布条检验。
3、氯气可以和碱反应生成盐和水。
可将氯气通入碱的溶液，再用pH试纸测溶液的pH值。
4、氯气具有强氧化性。
将氯气通入Fe2＋溶液中，再用KSCN检验Fe3＋。
5、氯气可以从盐溶液中置换Br2和I2。
将氯气通入NaBr和KI溶液中，再加入CCl4观察颜色。
1、培养学生的自主思考能力，培养学生全面分析问题的能力。
2、为后续学习做铺垫。
【 设问 】
我们已经比较全面的归纳了氯气的主要化学性质和验证方法，但上述实验都比较繁琐，是否可以设计一套较为简便的实验装置？
思考，分析，讨论。引起学习兴趣。
1、提出问题，引起学生思考，激发学生后续学习的热情。
2、过渡到新的教学内容。
【 介绍 】
今天我们要学习一种全新的氯气制备和性质检验方法。
阅读课本，初步了解学习内容。
引出新的教学内容。
【 课件投影 】
氯气的生成及其性质的微型实验原理。
制取方法原理：
KClO3＋6HCl（浓）＝KCl＋3Cl2↑＋3H2O
【 设问 】
请用氧化还原的方法分析该反应中的电子得失情况。
理解制取方法原理。
用氧化还原的方法分析：
?
1、讲解氯气制取方法原理。
2、巩固复习氧化还原知识。
【 课件投影 】
氯气性质实验原理：
①Cl2与KBr溶液反应：
Cl2＋2KBr＝2KCl＋Br2
产生Br2，溶液将变黄。
②Cl2与KI（含淀粉）溶液反应：
Cl2＋2KI＝2KCl＋I2
产生I2，遇到淀粉显蓝。
③Cl2与NaOH（含酚酞）溶液反应：
Cl2＋2NaOH＝NaCl＋NaClO＋H2O
溶液碱性减弱，酚酞将褪色。
④Cl2与FeSO4（含KSCN）溶液反应：
Cl2＋2Fe2＋＝2Fe3＋＋2Cl－
Fe3＋遇KSCN显红色。
复习、巩固。
理解各反应原理。
引导学生梳理反应原理。
【 阅读课本 】
阅读课本上“实验用品”和“实验步骤”。
阅读课本。
强调实验规范操作
【 学生实验 】
亲自动手按要求完成实验，并仔细观察实验现象，记录实验结论。
培养学生的实验动手能力、观察、分析问题的能力
【 设问 】
观察到什么现象？
（学生回答）
表面皿内有黄绿色气体生成，KBr溶液变成浅黄色，KI（含淀粉）溶液变成蓝色，NaOH（含酚酞）溶液红色褪去，FeSO4（含KSCN）溶液变成红色。
引导学生归纳总结实验现象。
3、实验反思：
实验活动课作为一类正在探索中的新型课程，突破了传统教育中教学以教师、教材、课堂为中心的“三中心”模式，给我们带来全新的教育理念。它以学习者的直接经验为基础，密切联系学生自身生活和社会生活，体现了对知识的综合运用。在实验过程中，学生可以获得更多的实验操作机会，在学习（复习）知识内容的同时，培养学生的动手实践能力、观察能力和分析能力。教师可以在完成课本实验的基础上进行拓展，创设情境让学生利用日常物品及部分实验仪器自行设计或改进实验装置或步骤，以取得更好的实验效果。同时也有利于培养学生的创新思维和拓展思维能力，有利于学生终身学习能力的培养。
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课件14张PPT。单元整合1 2 3 4 51(福建理综)下列做法不正确的是( )
A.易燃试剂与强氧化性试剂分开放置并远离火源
B.用湿润的红色石蕊试纸检验氨气
C.在50 mL量筒中配制0.100 0 mol·L-1碳酸钠溶液
D.金属钠着火时,用细沙覆盖灭火
解析:易燃试剂与强氧化剂混在一起容易引起火灾或爆炸,A正确;氨气溶于水呈碱性,故氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色,B正确;不能在量筒中配制溶液,配制一定物质的量浓度的溶液要选用相应规格的容量瓶,C错误;金属钠着火时,能与水或二氧化碳继续反应,故用细沙覆盖灭火,D正确。
答案:C1 2 3 4 52(安徽理综)仅用下表提供的玻璃仪器(非玻璃仪器任选)就能实现相应实验目的的是( )1 2 3 4 5解析:乙醇与乙酸乙酯互溶,用分液漏斗不能达到分离的目的,A项错误;用浓溶液配制稀溶液时需用量筒量取浓溶液,B项错误;C项正确;D项,用NH4Cl固体和Ca(OH)2固体制备并收集NH3时还需要大试管,D项错误。
答案:C1 2 3 4 53(重庆理综)对实验:①中和滴定、②中和热的测定、③实验室制备乙烯、④乙酸乙酯的制取,叙述正确的是( )
A.①④必须加热 B.②③必须隔热
C.①②必须用指示剂 D.③④必须用催化剂
解析:①中和滴定和②中和热的测定不需要加热,且②中和热的测定不需要用指示剂,故A、C项不正确;实验②需要保温隔热,避免热量的损失,但③实验室制乙烯需要加热至170 ℃,不需要隔热,B项不正确;实验③④都需要使用浓硫酸作催化剂,故D项正确。
答案:D1 2 3 4 54(重庆理综)下列实验装置(固定装置略去)和操作正确的是( ) 1 2 3 4 5解析:本题考查我们对化学实验基本操作的理解和实验装置的应用。A项,水与CCl4互不相溶且CCl4密度比水大,用分液漏斗分离CCl4和水的装置、方法正确;B项,氢氧化钠溶液应该用碱式滴定管盛装,B项错;HCl在NaOH溶液中极易溶解,容易造成溶液倒吸,漏斗不应该没入溶液中,C项错;中和热的测定实验中,温度计应该插入反应液中,D项错。
答案:A1 2 3 4 55(全国理综)请回答下列实验室中制取气体的有关问题。
(1)下图是用KMnO4与浓盐酸反应制取适量氯气的简易装置。
装置B、C、D的作用分别是:
B ;?
C ;?
D 。?1 2 3 4 5(2)在实验室欲制取适量NO气体。
①下图中最适合完成该实验的简易装置是 (填序号);? 1 2 3 4 5②根据所选的装置完成下表(不需要的可不填):
③简单描述应观察到的实验现象? 。?1 2 3 4 5解析:(1)因氯气的密度比空气大,所以收集氯气时可用向上排空气法,装置B中导管是长进短出,装置C中导管是短进长出,则B、C装置能用于收集氯气的只能是装置B,装置C起安全作用,防止D中的液体倒吸入B中。装置D中盛有稀NaOH溶液,所以装置D的作用应为吸收尾气,防止氯气扩散到空气中污染环境。(2)①实验室中可用铜屑与稀硝酸反应制取NO,因NO极易被氧化,所以收集NO不能用排空气法,应用排水法收集,可选用图Ⅰ作制取NO气体的简易装置。②A为NO的发生装置,加入的物质为铜屑和稀硝酸;B为排水法收集NO气体的装置,加入的物质为水;C主要是接收B中排出的水。③现象:反应开始时,A中铜表面出现无色小气泡,反应逐渐加快;因生成的NO易被空气中的氧气氧化,所以A管上部空间由无色逐渐变为浅棕红色,随反应的进行生成的NO2被NO赶出,A管上部空间又逐渐变为无色;A中液体由无色变为浅蓝色;B中的水面逐渐下降,B管中的水逐渐流入烧杯C中。1 2 3 4 5答案:(1)向上排气收集氯气
安全作用,防止D中的液体倒吸入B中
吸收尾气,防止氯气扩散到空气中污染环境
(2)①Ⅰ
②1 2 3 4 5③反应开始时,A中铜表面出现无色小气泡,反应逐渐加快;A管上部空间由无色逐渐变为浅棕红色,随反应的进行又逐渐变为无色;A中液体由无色变为浅蓝色;B中的水面逐渐下降,B管中的水逐渐流入烧杯C中第一单元 从实验走进化学
知识网络
真题放送
1．下列实验操作或装置符合实验要求的是( )。
2．下列与实验相关的叙述正确的是( )。
A．稀释浓硫酸时，应将蒸馏水沿玻璃棒缓慢注入浓硫酸中
B．配制溶液时，若加水超过容量瓶刻度，应用胶头滴管将多余溶液吸出
C．酸碱滴定时，若加入待测液前用待测液润洗锥形瓶，将导致测定结果偏高
D．检验某溶液是否含有SO时，应取少量该溶液，依次加入BaCl2溶液和稀盐酸
3．下列实验装置(固定装置略去)和操作正确的是( )。
4．有关实验的叙述，正确的是( )。
A．将固体加入容量瓶中溶解并稀释至刻度，配制成一定物质的量浓度的溶液
B．用玻璃棒蘸取溶液，点在湿润的pH试纸上测定其pH
C．用NaOH溶液洗涤并灼烧铂丝后，再进行焰色反应
D．读取滴定管内液体的体积，俯视读数导致读数偏小
5．请回答下列实验室中制取气体的有关问题。
(1)下图是用KMnO4与浓盐酸反应制取适量氯气的简易装置。
装置B、C、D的作用分别是：
B________________________________________________________________________；
C________________________________________________________________________；
D________________________________________________________________________。
(2)在实验室欲制取适量NO气体。
①下图中最适合完成该实验的简易装置是________(填序号)；
②根据所选的装置完成下表(不需要的可不填)：
应加入的物质
所起的作用
A
B
C
D
③简单描述应观察到的实验现象_______________________________________。
答案：真题放送
1．A 解析：A项中用特制的酸式滴定管量取15.00 mL NaOH溶液，图示正确。B项中胶头滴管不能伸入到容量瓶内；C项中铜电极应该为阴极才能制备出氯气和氢气；D项中坩埚不能密闭加热，且酒精灯不能提供使CaCO3分解的高温。
2．C 解析：稀释硫酸的操作是“酸入水”，故A错；若将多余的水取出，会使得浓度偏小，解决加水超过容量瓶刻度的唯一办法是重新配制，故B错；用待测液润洗锥形瓶，则消耗的标准液会偏多，导致测定结果偏高，C正确；D操作中，若溶液中含有Ag＋，也会有不溶解于盐酸的白色沉淀产生，故D错。
3．A 解析：本题考查我们对化学实验基本操作的理解和实验装置的应用。A项，水与CCl4互不相溶且CCl4密度比水大，用分液漏斗分离CCl4和水的装置方法正确；B项，氢氧化钠溶液应该用碱式滴定管盛装，B项错；HCl在NaOH溶液中极易溶解，容易造成溶液倒吸，漏斗不应该没入溶液中，C项错；中和热的测定实验中，温度计应该插入反应液中，D项错。
4．D 解析：A项，固体应先在烧杯中溶解，并恢复至室温，再转移至容量瓶中并定容；B项，使用pH试纸时不能润湿；C项，进行焰色反应时，应用稀盐酸洗涤并灼烧铂丝。
5．答案：(1)向上排气收集氯气
安全作用，防止D中的液体倒吸入B中
吸收尾气，防止氯气扩散到空气中污染环境
(2)①Ⅰ
②
应加入的物质
所起的作用
A
铜屑和稀硝酸
产生NO气体
B
水
排水收集NO气体
C
主要是接收B中排出的水
D
③反应开始时，A中铜表面出现无色小气泡，反应速率逐渐加快；
A管上部空间由无色逐渐变为浅棕红色，随反应的进行又逐渐变为无色；
A中液体由无色变为浅蓝色；
B中的水面逐渐下降，B管中的水逐渐流入烧杯C中
解析：(1)因氯气的密度比空气大，所以收集氯气时可用向上排空气法，装置B中导管是长进短出，装置C中导管是短进长出，则B、C装置能用于收集氯气的只能是装置B，装置C起安全作用，防止D中的液体倒吸入B中。装置D中盛有稀NaOH溶液，所以装置D的作用应为吸收尾气，防止氯气扩散到空气中污染环境。(2)①实验室中可用铜屑与稀硝酸反应制取NO，因NO极易被氧化，所以收集NO不能用排空气法，应用排水法收集，可选用图Ⅰ作制取NO气体的简易装置。②A为NO的发生装置，加入的物质为铜屑和稀硝酸；B为排水法收集NO气体的装置，加入的物质为水；C主要是接收B中排出的水。③现象：反应开始时，A中铜表面出现无色小气泡，反应速率逐渐加快；因生成的NO易被空气中的氧气氧化，所以A管上部空间由无色逐渐变为浅棕红色，随反应的进行生成的NO2被NO赶出，A管上部空间又逐渐变为无色；A中液体由无色变为浅蓝色；B中的水面逐渐下降，B管中的水逐渐流入烧杯C中。
第一单元实验1-1蓝瓶子实验
一、选择题
1. 下列说法正确的是 ( )
A．催化剂只能加快化学反应速率
B．光是影响某些化学反应速率的外界条件之一
C．决定化学反应速率的主要因素是浓度
D．不管什么反应，增大浓度，或加热，或加压，都可以加快反应速率
答案：B
解析：
解答：A.催化剂是改变化学反应速率，也有事反应岁氯减慢的催化剂，错误；
B.影响化学反应速率的因素有很多，其中光是影响某些化学反应速率的外界条件之一，正确；
C. 决定化学反应速率的主要因素是反应物的性质，错误；
D.对于液体反应，增大压强，反应速率不变，错误.
分析：本题考查影响化学反应速率的外界因素，题目难度不大，熟练掌握外界条件的改变对化学反应速率的影响是解题的关键?。
2. 利用维生素C能使淀粉-碘溶液褪色的性质，通过实验(如图所示)比较加入苹果汁和橙汁的多少来确定它们中维生素C浓度的大小。要得出正确结论，在实验时需要控制的条件是 ( )
A．实验时必须向两烧杯中同时滴加液体
B．淀粉-碘溶液的体积和浓度必须相等
C．胶头滴管滴出的果汁的滴数必须相等
D．胶头滴管滴出的每滴果汁的体积不需要相等
答案：B
解析：
解答：根据条件控制中的定多变一的原则，确定维生素C浓度的大小，所以需要固定淀粉-碘溶液的体积和浓度，即固定碘的物质的量，所以选项B正确。
分析：本题考查化学反应的条件控制，题目难度不大，熟练掌握比较时的变量和定量是解题的关键?。
3. 要证明某溶液中不含Fe3＋而可能含Fe2＋，进行如下实验操作时的合理顺序是 ( )
①加足量氯水 ②加足量酸性高锰酸钾溶液 ③加足量硫氰化钾溶液
A．①③ B．②③ C．③① D．①②③
答案：C
解析：
解答：不含Fe3+，则加入硫氢化钾溶液不变红，再加入氧化剂，弱弱又忙送哦说明原溶液中含有Fe2+，选项C正确。
分析：本题考查铁离子和亚铁离子的检验、亚铁离子的还原性，题目难度不大，熟练掌握常见氧离子的检验方法是解题的关键?。
4. 下列说法不正确的是 ( )
A．亚甲基蓝是一种蓝色染料
B．亚甲基白是一种白色染料
C．亚甲基蓝具有可燃性
D．亚甲基白具有可燃性
答案：B
解析：
解答：亚甲基蓝是一种蓝色染料，但亚甲基白不属于燃料；亚甲基蓝和亚甲基白都属于有机物，具有可燃性，答案选B。
分析：本题考查亚甲基蓝和亚甲基白的性质和用途，题目难度中等，熟练掌握查亚甲基蓝和亚甲基白的性质是解题的关键?。
5. 下列说法不正确的是 ( )
A．微热可以促使亚甲基蓝变为亚甲基白
B．微热可以促使亚甲基白变为亚甲基蓝
C．碱性条件下，亚甲基蓝易变为亚甲基白
D．酸性条件下，亚甲基蓝易变为亚甲基白
答案：D
解析：
解答：温度能加快化学反应速率，A、B都正确。亚甲基蓝和亚甲基白的相互转化都是在碱性条件下较易进行，D错误。
分析：本题考查亚甲基蓝和亚甲基白的性质和相互转化，题目难度不大，熟练掌握亚甲基蓝和亚甲基白的性质是解题的关键?。
6. 下列说法正确的是( )
①氧化性：亚甲基蓝>亚甲基白
②氧化性：亚甲基白>亚甲基蓝
③还原性：亚甲基白>亚甲基蓝
④还原性：亚甲基蓝>亚甲基白
A．①③
B．①④
C．②③
D．②④
答案：A
解析：
解答：亚甲基蓝亚甲基白，所以氧化性：亚甲基蓝>亚甲基白，还原性：亚甲基白>亚甲基蓝。
分析：本题考查亚甲基蓝和亚甲基白氧化性和还原性的强弱比较，题目难度不大 ，熟练掌握二者之间的反应原理是解题的关键?。
7. 下列蓝瓶子实验，振荡周期最短的是( )
水
葡萄糖
0.1%亚甲基蓝
NaOH溶液
温度
A
50 mL
1.5 g
8滴
2 mL
40 ℃
B
50 mL
1.5 g
10滴
2 mL
40 ℃
C
50 mL
1.5 g
8滴
2 mL
25 ℃
D
50 mL
1.5 g
10滴
2 mL
25 ℃
答案：A
解析：
解答：温度高，反应速率快，振荡周期短，C、D两项被排除；亚甲基蓝含量越少，越容易被还原，振荡周期越短，所以选A项。
分析：本题考查影响化学反应速率的外界因素的实验验证，题目难度中等，熟练掌握控制外界条件对研究影响因素的需要是解题的关键?。
8. 决定化学反应速率的主要因素是( )
A．参加反应的物质本身的性质
B．催化剂
C．温度、压强以及反应物的接触面
D．反应物的浓度
答案：A
解析：
解答：参加反应的物质的性质是决定化学反应速率的主要(决定性)因素。外界条件如浓度、温度、压强、催化剂等是外因。
分析：本题考查影响化学反应速率的因素的主要因素，题目难度不大 ，熟练掌握化学物质的本身性质是决定反应速率的真正原因是解题的关键?。
9. 下列说法正确的是( )
A．亚甲基蓝和亚甲基白在碱性条件下都不能稳定存在
B．亚甲基蓝变为亚甲基白后，通常不能再复原为亚甲基蓝
C．亚甲基白变为亚甲基蓝后，通常不能再复原为亚甲基白
D．亚甲基白不稳定，能缓慢释放出氧气
答案：D
解析：
解答：亚甲基蓝和亚甲基白的相互转化就是在碱性条件下进行的，A项不正确；亚甲基蓝和亚甲基白的相互转化可以连续多次进行，B、C两项错误。
分析：本题考查亚甲基蓝和亚甲基白的相互转化的反应条件以及用途，题目难度不大。
10. 演示铁在纯氧中燃烧实验时，将铁丝绕成螺旋状，其主要目的是( )
A．提高铁丝利用率
B．提高反应温度
C．增大反应的接触面
D．使瓶底氧气充分利用
答案：C
解析：
解答：做铁在纯氧中燃烧实验时，将铁丝绕成螺旋状，主要目的是增大反应的接触面，加快反应速率。
分析：本题考查影响化学反应速率的外界因素中接触面积对化学反应速率的影响，题目难度不大。
11. 已知，硫代硫酸钠与盐酸发生如下反应：
Na2S2O3＋2HCl===2NaCl＋S↓＋SO2↑＋H2O
下列溶液混合后，最早出现浑浊的可能是( )
Na2S2O3溶液
HCl溶液
温度/℃
体积/ mL
浓度/ mol·L－1
体积/ mL
浓度/ mol·L－1
A
10
0.05
5
0.1
10
B
10
0.05
10
0.05
10
C
20
0.1
10
0.05
20
D
20
0.1
5
0.1
20
答案：D
解析：
解答：其他条件相同时，反应速率的快慢，跟溶液的体积没有关系。反应物的浓度越大，反应物温度越高，反应速率越快，出现浑浊所需时间越短。
分析：本题考查影响化学反应速率的外界因素中温度和浓度对化学反应速率的影响，题目难度不大。
二．非选择题
12. 向葡萄糖稀溶液中滴入几滴0.1%亚甲基蓝溶液，振荡，现象是____________________；加入几毫升30%NaOH溶液，振荡，现象是______________________；加热所得溶液，现象是______________________；向上述溶液中用玻璃管吹气，现象是________________________；静置，现象是______________________。
答案：溶液呈现蓝色|溶液先变无色然后变蓝色|再次呈现无色|溶液又变蓝色|溶液再次呈现无色
解析：
解答：向葡萄糖稀溶液中滴入几滴0.1%亚甲基蓝溶液，溶液呈现蓝色——亚甲基蓝溶液的颜色；即使振荡，溶液也不会变为无色，因为中、酸性条件下，亚甲基蓝跟葡萄糖不反应。
加入NaOH溶液后，振荡，亚甲基蓝被葡萄糖还原，生成亚甲基白，溶液先变无色然后又变蓝色。
加热所得溶液，溶解在溶液中的氧气部分逸出，葡萄糖又将亚甲基蓝还原，溶液再次呈现无色。
向无色溶液中吹气，亚甲基白被氧气氧化为亚甲基蓝，溶液又变蓝色。
静置，溶解在溶液中的氧气部分缓慢逸出，葡萄糖又将甲基蓝还原，溶液再次呈现无色。
分析：本题考查葡萄糖与亚甲基蓝发生氧化还原反应、亚甲基蓝和亚甲基白的相互转化，题目难度不大，熟练掌握氧化还原反应原理是解题的关键?。
13. “蓝瓶子”实验中的亚甲基蓝溶液是一种氧化还原指示剂。试回答：
①实验中振荡的周期与____________________________________________
等因素有关。
②实验中需要记录的“量”主要是________________________________________，
实验采用的研究方法是______________________________________________________。
③实验得出的结论是___________________________________________________。
答案：溶液碱性的强弱、葡萄糖的加入量、溶液的温度|试剂的用量、溶液的温度及振荡周期(颜色变化的时间)|对照实验法|实验条件对化学反应会产生影响
解析：
解答：将葡萄糖的碱性溶液放在锥形瓶中，滴加亚甲基蓝指示剂(蓝色)，塞上瓶塞，溶液呈蓝色；静置一段时间，由于亚甲基蓝被葡萄糖还原转化为还原型(亚甲基白)，溶液褪色；振荡后，溶液上方的氧气进入溶液，亚甲基蓝又转化为氧化型，溶液又呈蓝色。在振荡与静置之间，溶液中溶解的氧气的量发生变化，溶液的颜色也随之变化，直到溶液中的葡萄糖或瓶中的氧气被耗尽。
分析：本题考查蓝瓶子实验的基本原理和实验目的以及实验现象的分析，题目难度中等，熟练掌握蓝瓶子实验的基本原理是解题的关键?。
14. 化学中有许多有趣的实验，如下介绍的“蓝瓶子”实验就是一例。
在250 mL平底烧瓶中依次加入2g氢氧化钠、100mL蒸馏水、2g葡萄糖（粉末），振荡使其溶解。滴入4～6滴0.2%的亚甲基蓝溶液，塞上瓶塞（如图），振荡烧瓶，溶液呈蓝色。静置，约3分钟后蓝色消失，变为无色。再次振荡，无色溶液又呈蓝色。可反复多次。为探究是什么原因引起的，有人做了以下实验。
①从烧瓶中取出溶液注满一支试管，塞上橡皮塞。试管中的溶液由蓝色变为无色，再振荡试管溶液不能变蓝。
②在原烧瓶中经A处鼓入空气，又慢慢变蓝了。静置片刻后，蓝色又消失。再次鼓入空气，又慢慢变蓝。
③为了进一步弄清是何种成分引起的，他又继续探索。从A处改通纯净的N2、CO2，都不能使烧瓶中的无色溶液变蓝。把制得的氧气从A处通入，发现上述无色溶液慢慢变为蓝色，到此为止，“蓝瓶子”实验原理有了科学结论，请总结“蓝瓶子”实验的变色原理： 。
答案：首先亚甲基蓝被葡萄糖还原为无色的亚甲基白，还原后的无色物质，又被空气中氧气氧化，又成为亚甲基蓝，反复作用。
解析：
解答：亚甲基蓝在碱性溶液中很容易被葡萄糖还原为无色亚甲基白，振荡此无色溶液时，溶液与空气的接触面积增大，溶液中氧气的溶解量就增多，氧气把亚甲基白氧化为亚甲基蓝，溶液又呈蓝色。静置此溶液时有一部分溶解的氧气逸出，亚甲基蓝又被葡萄糖还原为亚甲基白，所以蓝色消失，变为无色。（1）烧瓶中取出溶液注满一支试管，塞上橡皮塞，试管内没有空气，故不能把亚甲基白氧化为亚甲基蓝，所以再振荡试管，溶液不能变蓝。
分析：化学变化往往受多个因素所控制，在研究其变化规律时，为了避免各因素相
互作用带来的复杂性，在科学实验中，经常采取“逐个解决”的方法。如固定其他因素，只让一种因素变化的方法。例如，我们曾做过溶液的酸碱度、反应物浓度和温度等因素对亚甲基蓝振荡反应的影响。这种控制一些条件不变，研究某一因素对反应影响的实验方法已经成为最常用的一种科学方法。
15. 甲、乙两同学进行课外实验，各取250 mL无色透明饮料瓶一个，依次加入4 g氢氧化钠、4 g葡萄糖、半瓶水、3滴0.2%的亚甲基蓝溶液旋上瓶塞振荡，溶液呈蓝色，静置后溶液变为无色。甲再次振荡，又呈蓝色，静置后又变为无色，多次反复可重现上述现象。而乙在蓝色消失后，向瓶内加满水旋上瓶塞，振荡却不再出现蓝色，乙认为是物质浓度不同引起的。甲设计并完成了一个实验，否定了乙的说法。
你认为甲实验的操作和现象是________________。振荡后出现的蓝色主要与________有关(填写化学式，下同)；蓝色消失又与________有关。
答案：将乙瓶中溶液倒掉一半(一部分)后振荡即可出现蓝色；也可向乙瓶中通入氧气或空气，即可出现蓝色|O2|C6H12O6
解析：
解答：甲既然否定了乙的说法(由物质浓度不同引起，即水量多少)，再分析甲同学实验中饮料瓶未充满(有空气)而乙同学实验中饮料瓶充满(无空气)，从而找到解决问题的关键：将乙瓶中溶液倒掉一半(一部分)后，振荡即可出现蓝色。也可向乙瓶中通入氧气或空气，即可出现蓝色。
分析：本题考查蓝瓶子实验中振荡周期的影响因素，题目难度不大。
16. 亚甲基蓝(MethyleneBlue)在碱性条件下与葡萄糖作用生成亚甲基白(MethyleneWhite)。亚甲基蓝的结构简式如下：
著名的蓝瓶子实验的操作步骤如下：
①如上图所示，在250mL的锥形瓶中，依次加入2gNaOH、100mLH2O，3 gC6H12O6(葡萄糖)，搅拌溶解后，再加入3～5滴0．2％的亚甲基蓝溶液，振荡，混合液呈现蓝色。
②关闭活塞a、b，塞紧瓶塞，将溶液静置，溶液变为无色。
③再打开瓶塞，振荡溶液又变为蓝色。
④关闭活塞a、b，再塞紧瓶塞，将溶液静置，溶液又变为无色。
以上③④可重复多次
试回答：
(1)某学生将起初配得的蓝色溶液装在A试管中(如上图，A试管充满溶液)，塞上橡皮塞静置片刻，溶液变为无色。若振荡A试管，溶液能否再变为蓝色________。(选填能或不能)
答案：不能
(2)若塞紧锥形瓶瓶塞并打开活塞a、b，通入足量氢气后，再关闭活塞a、b并振荡，溶液能否由无色变为蓝色________(选填能或不能)；若塞紧锥形瓶瓶塞并打开活塞a、b，通入足量氧气后，溶液能否由五色变为蓝色________。(选填能或不能)
答案：不能|能
(3)该实验中，影响溶液颜色互变快慢的主要因素有__________________________________。
答案：振荡的剧烈程度(或溶解氧气的程度)
(4)从上述变化的总结果看，葡萄糖的作用是________，亚甲基蓝的作用是______________。
答案：还原剂|催化剂(或催化剂兼作指示剂)
(5)上述实验中，葡萄糖也可用鲜橙汁代替，因为其中含丰富的维生素C，由此可推测维生素C具有________性。
答案：还原
(6)该实验中③④的操作能否无限次重复进行__________(选填能或不能)，理由是______________。
答案：不能|一段时间后葡萄糖全部转化为其他物质
解析：
解答：从题目中可获得如下信息：亚甲基蓝亚甲基白，显然(1)
由于试管中充满溶液，无氧化剂O2，故不能变为蓝色。(2)由于充入的是H2，也无氧化剂O2，不能变为蓝色；充入O2后则能被氧化而变为蓝色。(3)葡萄糖在整个反应中不断被O2氧化，故颜色互变的快慢与O2的混入程度有关，需剧烈振荡反应器。(4)通过上述分析葡萄糖被O2氧化，故作还原剂，亚甲基蓝作指示剂。(5)由于维生素C可代替葡萄糖，故具有还原性。(6)实验不能无限进行，因葡萄糖最终被消耗尽。
分析：本题考查蓝瓶子实验的设计和操作，题目难度中等，熟练掌握蓝瓶子实验的反应原理是解题的关键?。
第一单元实验1-3污水处理——电浮选凝聚法
一、选择题
1. 电浮选凝聚法处理酸性污水的工作原理如图所示．下列说法不正确的是（ ）
A．铁电极的电极反应式为：Fe-2e-═Fe2+
B．通人空气的石墨电极的电极反应式为O2+2CO2+4e-═2CO32-
C．若左池石墨电极产生44.8L（标准状况）气体，则消耗氧气0.5mol
D．为增强污水的导电能力，可向污水中加入适量工业用食盐
答案：C
解析：
解答：A．通入氧气的电极上得电子发生还原反应，所以通入氧气的电极为正极，则铁作阳极，阳极上铁失电子发生氧化反应，电极反应式为Fe-2e-═Fe2+，故A正确； B．通入空气的电极为正极，正极上氧气得电子和二氧化碳反应生成碳酸根离子，电极反应式为O2+2CO2+4e-═2CO32-，故B正确； C．石墨电极上析出的气体为氢气，生成44.8L氢气转移电子的物质的量=
×2=4mol，根据转移电子相等得，消耗氧气的物质的量= =1mol，故C错误； D．水是弱电解质，其导电能力较小，为了增强溶液的导电能力而加入强电解质，故D正确；
分析：本题综合考查原电池和电解池知识，为高考常见题型和高频考点，侧重于学生的分析能力的考查，难度不大，注意把握电极方程式的书写，为解答该题的关键。
2. 电浮选凝聚法处理污水的原理如图所示．电解过程生成的胶体能使污水中的悬浮物凝聚成团而除去，电解时阳极也会产生少量气体．下列说法正确的是（ ）
A．可以用铝片或铜片代替铁片
B．阳极产生的气体可能是O2
C．电解过程中H+向阳极移动
D．若污水导电能力较弱，可加入足量硫酸
答案：B
解析：
解答：A．铜作阳极上生成铜离子，铜离子和氢氧根离子生成氢氧化铜沉淀而不能生成胶体，所以不能吸附悬浮物，故A错误； B．阳极上氢氧根离子放电生成氧气，故B正确； C．电解过程中，H+向阴极移动，故C错误； D．保持污水的pH在5.0～6.0之间能产生胶体，强酸性条件下不能产生胶体，故D错误。
分析：本题以电浮选凝聚法为载体考查了电解池原理，根据胶体的吸附性、产生胶体溶液的酸碱性结合离子移动方向来分析解答，易错选项是D，为了加强溶液的导电性，可以加入食盐。
3. 电浮选凝聚法是工业上采用的一种污水处理方法，某研究小组用电浮选凝聚法处理污水，设计装置如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．装置A中碳棒为阴极
B．装置B中通入空气的电极反应是O2+2H2O+4e-═4OH-
C．污水中加入适量的硫酸钠，既可增强溶液的导电性，又可增强凝聚净化的效果
D．标准状况下，若A装置中产生44.8L气体，则理论上B装置中要消耗CH4 11.2L
答案：C
解析：
解答：A装置为电解池，B装置为原电池装置，原电池工作时，通入甲烷的一级为负极，发生氧化反应，负极电极反应是CH4+4CO32--8e-=5CO2+2H2O，通入氧气的一极为正极，发生还原反应，正极反应为O2+2CO2+4e-=2CO32-，电解池中Fe为阳极，发生Fe-2e-=Fe2+，阴极的电极反应为：2H++2e-=H2↑，二价铁离子具有还原性，能被氧气氧化到正三价，4Fe2++10H2O+O2=4Fe（OH）3↓+8H+． A．电解池中Al片为阴极，碳棒、铁片和污水构成原电池，碳棒正极，故A错误； B．电池是以熔融碳酸盐为电解质，B中通入空气的电极是正极，反应式为：O2+2CO2+4e-=2CO32-，故B错误； C．通过电解生成Fe（OH）3胶体可吸附污染物而沉积下来，加入硫酸钠能使导电能力增强，加快生成Fe（OH）3胶体速率，提高污水的处理效果，故C正确； D．A装置中阴极的电极反应为：2H++2e-=H2↑，阴极产生了44.8L（标准状况）即2mol的气体产生，但是碳棒为正极，正极上还可以以生成氧气，所以参加反应的甲烷大于11.2L，故D错误；故选C。
分析：本题考查了燃料电池的工作原理和原电池和电解池串联的综合知识，难度较大．注意把握电解池和原电池的工作原理，把握电极方程式的书写，为解答该题的关键。
4. 电浮选凝聚法处理酸性污水的工作原理如图．下列说法正确的是（ ）
A．为增强污水的导电能力，可向污水中加入适量工业用食盐
B．通入甲烷气体的电极反应式为：CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O
C．若左池石墨电极产生22.4L气体，则消耗0.25?mol甲烷
D．铁电极的电极反应式为：Fe-3e-=Fe3+
答案：A
解析：
解答：A．加入的使导电能力增强的电解质必须是可溶于水的、显中性的盐，可用食盐，故A正确；B．甲烷的一极为原电池的负极，发生氧化反应，电极方程式为CH4+4CO32--8e-═5CO2+2H2O，故B错误；C．由于气体存在的条件未知，则不一定为标准状况下，不能确定生成气体的物质的量，则不能确定甲烷的物质的量，故C错误；D．铁连接原电池的正极，为电解池的阳极，被氧化，发生Fe-2e-=Fe2+，故D错误．
分析：本题综合考查原电池和电解池知识，为高考常见题型和高频考点，侧重于学生的分析能力的考查，难度不大，注意把握电极方程式的书写，为解答该题的关键。
5. 电浮选凝聚法是工业上采用的一种污水处理方法，右图是电解污水的实验装置示意图，实验用污水中主要含有可被吸附的悬浮物（不导电）．下列有关推断明显不合理的是（ ）
A．阴极的电极反应式为：O2+4e-+2H2O=4OH-
B．通电过程中烧杯内产生可以吸附悬浮物的Fe（OH）3
C．通电过程中会产生气泡，把悬浮物带到水面形成浮渣弃去
D．如果实验用污水导电性不良，可加入少量Na2SO4固体以增强导电性
答案：A
解析：
解答：A、阴极发生还原反应，应为：2H++2e-=H2↑，故A错误；B、Fe作为阳极，电解时生成Fe2+，Fe2+再被氧化生成Fe3+，Fe3+水解生成Fe（OH）3，Fe（OH）3具有吸附性，可将污染物吸附而沉淀下来，故B正确；C、阴极上H+离子放电生成氢气，产生H2气泡，气泡把污水中悬浮物带到水面形成浮渣层，故C正确；D、Na2SO4固体不参与电极反应，对电解产物没有影响，加入少量Na2SO4固体，溶液离子浓度增大，溶液导电性增强，故D正确．
分析：本题考查电解原理及其应用，本题注意阳极材料为铁，为活性电极，易被氧化，本题难度不大，注意基础知识的积累。
6. 电浮选凝聚法是工业上采用的一种污水处理方法：保持污水的pH在5.0～6.0之间，通过电解生成Fe（OH）3沉淀．Fe（OH）3有吸附性，可吸附污物而沉积下来，具有净化水的作用．模拟处理装置如图所示，下列说法错误的是（ ）
A．X电极是负极，电极反应式为：CH4-8e-+4CO32-═5CO2+2H2O
B．铁是阳极，失去电子生成Fe2+
C．工作时熔融盐中的碳酸根移向Y电极
D．污水中存在反应：4Fe2++10H2O+O2═4Fe（OH）3↓+8H+
答案：C
解析：
解答：A．X电极是负极，电极反应式为：CH4-8e-+4CO32-═5CO2+2H2O，故A正确；B．电解池中Fe为阳极，发生Fe-2e-=Fe2+，故B正确；C．工作时熔融盐中的碳酸根移向负极移动，即X电极，故C错误；D．二价铁离子具有还原性，能被氧气氧化到正三价，而水呈酸性，方程式为：4Fe2++10H2O+O2=4Fe（OH）3↓+8H+，故D正确
分析：本题考查了燃料电池的工作原理和原电池和电解池串联的综合知识，难度较大．注意把握电解池和原电池的工作原理，把握电极方程式的书写，为解答该题的关键
7. 关于电解NaCl水溶液，下列叙述正确的是( )
A．电解时在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠
B．若在阳极附近的溶液中滴入KI溶液，溶液呈棕色
C．若在阴极附近的溶液中滴入酚酞试液，溶液呈无色
D．电解一段时间后，将全部电解液转移到烧杯中，充分搅拌后溶液呈中性
答案：B
解析：
解答：电解NaCl溶液时，其化学方程式为：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑
阳极上产生Cl2，在阳极附近滴入KI溶液，溶液呈棕色，B正确；阴极上产生H2，在阴极附近滴入酚酞，溶液呈红色，最终溶液呈碱性，C、D两项均不正确。
分析：本题考查电解原理和电极反应产物的判断，题目难度不大，熟练掌握电解原理是解题的关键?。
8. 用石墨电极电解含有相同物质的量的Na2SO4和CuSO4的溶液。一段时间后，溶液颜色变浅。此时若要使溶液中的Na2SO4和CuSO4都恢复到电解前的浓度，应向电解后的溶液中加入适量的( )
A．Na2SO4和CuSO4 B．CuO
C．Na2O和CuO D．H2O和CuSO4
答案：B
解析：
解答：电解此溶液的本质是：2Cu2＋＋2H2O===2Cu↓＋4H＋＋O2↑，所以要使电解液复原，应加CuO。
分析：本题考查电解原理的应用、电解质溶液的浓度恢复方法，题目难度不大，熟练掌握电解原理和电解质溶液的变化是解题的关键?。
9. 某学习小组做电浮选凝聚法净化污水的实验时，同学们发表了如下看法，其中错误的是（ ）
A.两个电极都可选用Fe片
B.电源电极接反时仍能产生一定净水效果
C. 反应中产生的H2会将Fe3+还原成Fe2+
D. 电浮选凝聚法用于工业污水处理时要注意通风，防止爆炸
答案：C
解析：
解答：电解池中阴极受到保护，主要起导电作用，可选Fe片；电极接反时，Al作阳极失去电子生成Al3＋，再生成Al（OH）3，也有一定净水作用；在水溶液中，H2不能将Fe3＋还原成Fe2＋；阴极产生H2，易燃易爆，要注意通风，故选C。
分析：本题考查电解池的电极的判断和电极反应产物的分析，题目难度中等，熟练掌握电解反应是解题的关键?。
10. 用石墨作电极，电解1 mol/L下列物质的溶液，溶液的pH保持不变的是( )
A．HCl B．NaOH
C．Na2SO4 D．NaCl
答案：C
解析：
解答：选项A，电解1 mol/L HCl溶液，阴极2H＋＋2e－===H2↑，阳极2Cl－－2e－===Cl2↑，H＋得电子，c(H＋)浓度降低，pH增大。选项B，电解1 mol/L NaOH溶液，阴极4H＋＋4e－===2H2↑，阳极4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，实质上电解水，NaOH浓缩，溶液的pH增大。选项C，电解1 mol/L Na2SO4溶液，阴极4H＋＋4e－===2H2↑，阳极4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，实质上电解水，溶液的pH保持不变。选项D，电解1 mol/L NaCl溶液，阴极2H＋＋2e－===H2↑，阳极2Cl－－2e－===Cl2↑，破坏了水的电离平衡，c(OH－)增大，pH增大。
分析：本题考查电解原理和溶液pH的计算，题目难度中等，熟练掌握电解原理的应用是解题的关键?。
11. 用石墨作电极电解1 mol/L CuSO4溶液，当c(Cu2＋)为0.5 mol/L时，停止电解，向剩余溶液中加入下列何种物质可使电解质溶液恢复至原来状态( )
A．CuSO4 B．CuO
C．Cu(OH)2 D．CuSO4·5H2O
答案：B
解析：
解答：电解过程中的反应为：
阳极：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑
阴极：2Cu2＋＋4e－===2Cu
总反应为：2CuSO4＋2H2O2H2SO4＋2Cu＋O2↑
由以上反应可知，电解使2 mol CuSO4和2 mol H2O变成了2 mol H2SO4，同时析出铜，放出O2，溶液中每生成2 mol Cu则放出1 mol O2，故需补充CuO。
分析：本题考查电解原理的应用、电解质溶液的浓度恢复方法，题目难度不大，熟练掌握电解原理和电解质溶液的变化是解题的关键?。
12. 下列描述中，不符合生产实际的是( )
A．电解熔融的氧化铝制取金属铝，用铁做阳极
B．电解法精炼粗铜，用纯铜做阴极
C．电解饱和食盐水制烧碱，用涂镍碳钢网做阴极
D．在镀件上电镀锌，用锌做阳极
答案：A
解析：
解答：电解冶炼金属铝时，若铁做阳极，则铁将失电子而溶解，不符合生产实际。
分析：本题考查电解原理和电极判断，题目难度不大，熟练掌握电解原理的应用是解题的关键?。
13. 下列有关用惰性电极电解AgNO3溶液的说法不正确的是( )
A．电解过程中阴极质量不断增大
B．电解过程中阳极附近的pH不断降低
C．电解一段时间后，向溶液中加入适量的Ag2O固体可使溶液恢复到电解前的状况
D．电解过程中，溶液中电子由阴极迁向阳极
答案：D
解析：
解答：电解过程中Ag在阴极析出，故阴极质量不断增大，A正确；电解过程中阳极附近的OH－不断放电生成氧气，使pH不断降低，B正确；电解一段时间后，溶液产生HNO3，故向溶液中加入适量的Ag2O固体可使溶液恢复到电解前的状况，C正确；电解过程中，溶液中没有电子移动，D错；答案为D。
分析：本题考查电解原理的应用，题目难度不大，熟练掌握电解过程中的电极反应和产物是解题的关键?。
14. Cu2O是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的制取Cu2O的电解池示意图如图所示，电解总反应为：2Cu＋H2OCu2O＋H2↑。下列说法正确的是( )
A．石墨电极上产生氢气
B．铜电极发生还原反应
C．铜电极接直流电源的负极
D．当有0.1 mol电子转移时，有0.1 mol Cu2O生成
答案：A
解析：
解答：绿色化学倡导无污染过程，本题结合电化学中电解原理涉及这一理念。从反应中得知Cu在通电时失电子在阳极放电，发生氧化反应，另一电极(石墨)做阴极，发生还原反应：2H＋＋2e－===H2↑，相应的CuCuO2，转移0.1 mol电子生成0.05 mol Cu2O，故B、C、D项错。
分析：本题考查利用电解原理制取氧化亚铜的电解池设计，题目难度不大，熟练掌握电解原理是解题的关键?。
15. 金属镍有广泛的用途。粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质，可用电解法制备高纯度的镍，下列叙述正确的是(已知：氧化性Fe2＋A．阳极发生还原反应，其电极反应式：Ni2＋＋2e－===Ni
B．电解过程中，阳极质量的减少与阴极质量的增加相等
C．电解后，溶液中存在的金属阳离子只有Fe2＋和Zn2＋
D．电解后，电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt
答案：D
解析：
解答：在电解池中，阳极失去电子，发生氧化反应，而阴极得到电子，发生还原反应。氧化性：Fe2＋Fe>Ni>Cu>Pt，阴极的放电顺序为：Zn2＋分析：本题考查电解原理的应用、离子的放电顺序，题目难度中等，熟练掌握电解池中电极反应是解题的关键?。
16. 下列各组中，每种电解质溶液电解时只生成氢气和氧气的是 ( )
A．HCl、CuCl2、Ba(OH)2
B．NaOH、CuSO4、H2SO4
C．NaOH、H2SO4、Ba(OH)2
D．NaBr、H2SO4、Ba(OH)2
答案：C
解析：
解答：电解盐酸的方程式为：2HClCl2↑＋H2↑，A选项错；电解CuSO4溶液的方程式为：2CuSO4＋2H2O2Cu＋2H2SO4＋O2↑，B选项错；电解NaBr溶液的方程式为：2NaBr＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Br2，D选项错。
分析：本题考查离子放电顺序的应用，考查考生的分析判断能力。
17. 下图中X、Y分别是直流电源的两极，通电后发现a电极质量增加，b电极处有无色无味气体放出。符合这一情况的是表中的 ( )
a
b
X
溶液
A
锌
石墨
负极
CuSO4
B
石墨
石墨
负极
NaOH
C
银
铁
正极
AgNO3
D
铜
石墨
负极
CuCl2
答案：A
解析：
解答：由a电极质量增加，知溶液中阳离子在a电极放电析出，则a为阴极，X为负极；因B中a电极不析出金属，C中X为正极可否定，又由b电极处有无色无味气体放出，否定D。
分析：本题考查电解原理的应用和离子的放电顺序，题目难度不大，熟练掌握电解原理的应用是解题的关键?。
18. 用惰性电极电解CuSO4溶液。若阳极上产生气体的物质的量为0.010 0 mol，则阴极上析出Cu的质量为 ( )
A．0.64 g B．1.28 g C．2.56 g D．5.12 g
答案：B
解析：
解答：用惰性电极电解CuSO4溶液，在阳极产生的气体为O2，由4OH－－4e－===2H2O＋O2↑知，产生0.010 0 mol的O2转移0.040 0 mol电子，则根据Cu2＋＋2e－===Cu可推出应析出0.020 0 mol的铜，其质量为1.28 g。
分析：本题考查电解原理的应用和电解反应的计算，题目难度中等，熟练掌握有关电解反应的计算是解题的关键?。
19. 用石墨作电极电解＋n价金属的硝酸盐溶液，当阴极上析出m g金属时，阳极上产生560 mL(标准状况)气体，此金属的相对原子质量应为 ( )
A．10mn B．10m C．10n D．40mn
答案：A
解析：
解答：阳极反应：4OH－－4e－===O2↑＋2H2O，当生成560 mL O2时转移0.1 mol电子，阴极为Mn＋得电子，即Mn＋＋ne－===M，根据反应中转移0.1 mol电子和生成m g金属，则＝，解得Mr(M)＝10mn。
分析：本题考查电解原理的应用和电解反应的计算，题目难度中等，熟练掌握有关电解反应的计算是解题的关键?。
20. 在水中加等物质的量的Ag＋、Ba2＋、Na＋、SO42－、NO3－、Cl－，将该溶液放在用惰性电极作电极的电解槽中，通电片刻，则氧化产物与还原产物的质量比为 ( )
A．35.5∶108 B．16∶207
C．8∶1 D．108∶35.5
答案：C
解析：
解答：溶液中的六种离子，有四种发生反应生成沉淀：Ag＋＋Cl－===AgCl↓、Ba2＋＋SO42－===BaSO4↓，最后溶液就成了NaNO3溶液；而电解NaNO3溶液，实质就是电解水，电解方程式为2H2O2H2↑＋O2↑。氧化产物和还原产物的质量之比为m(O2)∶m(H2)＝(1 mol×32 g·mol－1)∶(2 mol×2 g·mol－1)＝8∶1，即C项正确。
分析：本题考查电解池中离子的放电顺序和相关计算，题目难度不大，熟练掌握电解原理是解题的关键?。
二．非选择题
21. 两位同学根据电解原理，利用塑料瓶、9 V电池、大头针进行电解污水的实验。实验装置如下图。
根据上图回答下列问题：
(1)根据电浮选凝聚法处理污水的净化原理写出阳极区和阴极区上各自的电极反应式：
阳极：_________________________________________________；
阴极：______________________________________________。
答案：阳极：Fe－2e－=Fe2＋、2H2O－4e－=4H＋＋O2↑、4Fe2＋＋10H2O＋O2=4Fe(OH)3↓＋8H＋|阴极：2H＋＋2e－=H2↑
(2)试分析不能参加反应的污物是如何沉淀的：_________________________________。
答案：与电源正极相连的大头针(Fe)作为阳极，电解时生成Fe2＋，Fe2＋再被氧化生成Fe3＋，Fe3＋水解生成Fe(OH)3胶体，Fe(OH)3具有吸附性，可将污染物吸附而沉淀下来
(3)最后悬浮物为什么会形成浮渣：____________________________________。
答案：阴极产生H2气泡，气泡把污水中的悬浮物带到水面形成浮渣层
(4)甲同学模拟该原理进行污水处理实验，在电压符合要求的情况下，发现产生气泡速度缓慢，无法使悬浮物形成浮渣。其原因是___________________________________。
乙同学为甲同学提出一种切实可行的解决措施是向污水中加入适量的__________溶液。
答案：污水中离子浓度较小，导电能力较差|Na2SO4
解析：
解答：其原理是与电源正极相连的大头针(Fe)失去电子生成Fe2＋，进一步氧化，并生成Fe(OH)3胶体，Fe(OH)3有吸附性，可吸附污物而沉积下来，具有净化作用；与电源负极相连的阴极产生H2，气泡把污水中的悬浮物带到水面形成浮渣。溶液导电性强弱与气泡产生的速度即电解的快慢有关，电解质溶液导电性差，电解速度慢，则产生气泡速度慢。电解质溶液导电性与自由移动的阴、阳离子浓度有关，离子浓度低，导电性差，电解时产生的气泡慢。所以应增加电解质溶液中的离子浓度，如加Na2SO4。
分析：本题考查利用电解原理实验设计，题目难度中等，熟练掌握电解原理的应用是解题的关键?。
22. 电浮选凝聚法是工业上采用的一种污水处理方法。右图是电解污水实验装置示意图。接通直流电源后一段时间，在A电极附近有深色沉淀物沉积下来，A、B电极附近都有气泡产生。
试填空：
(1)图中的A为________极，做B电极材料的物质X的名称是________。
答案：阳|炭或石墨或铝等(合理即可)
(2)深色沉淀具有________性，可以将水中的污物沉积下来。
答案：吸附
(3)若污水导电性不良时，可以加入适量盐溶液，试写出其中一种溶质的化学式________。
答案：Na2SO4、K2SO4等(合理即可)
解析：
解答：本题中做B电极材料的物质X的名称，以及若污水导电性不良时，可以加入适量盐溶液，试写出其中一种溶质的化学式，这两个问题的答案都具有开放性，只要合理都是正确的。
分析：本题考查电解原理的应用，题目难度不大，熟练掌握电解原理的应用是解题的关键?。
23. 工业上处理含Cr2O的酸性工业废水用以下方法：
①往工业废水中加入适量的NaCl，搅拌均匀；②用Fe为电极进行电解，经过一段时间有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀生成；③过滤回收沉淀，废水达排放标准。试回答：
(1)电解时的电极反应，阳极__________________________，阴极________________。
答案：Fe－2e－===Fe2＋|2H＋＋2e－===H2↑
(2)写出Cr2O转变成Cr3＋的离子反应方程式______________________________。
答案：6Fe2＋＋Cr2O72-＋14H＋===6Fe3＋＋2Cr3＋＋7H2O
(3)电解过程中Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀是怎样产生的？________________________________________________________________________。
答案：Fe3＋、Cr3＋与溶液中OH－形成Fe(OH)3、Cr(OH)3沉淀
(4)能否将Fe电极改成石墨电极？为什么？
________________________________________________________________________。
答案：不能用石墨电极代替Fe电极。因为Fe电极在电解过程中产生还原性的Fe2＋，将溶液中Cr2O72-还原为Cr3＋而除去，若改用石墨电极，不能产生还原性微粒
解析：
解答：(1)铁电极作阳极，铁被氧化而溶解：Fe－2e－===Fe2＋，阴极上溶液中氢离子放电生成氢气：2H＋＋2e－===H2↑；(2)阳极生成的Fe2＋与含Cr2O72-的酸性工业废水发生氧化还原反应，离子方程式为6Fe2＋＋Cr2O72-＋14H＋===6Fe3＋＋2Cr3＋＋7H2O；(3)由于阴极H＋放电，破坏了水的电离平衡，H2O??H＋＋OH－，溶液中OH－浓度逐渐增大并向阳极移动，与Fe3＋、Cr3＋形成Fe(OH)3、Cr(OH)3沉淀；(4)不能用石墨电极代替Fe电极，因为Fe电极在电解过程中产生还原性的Fe2＋，将溶液中Cr2O72-还原为Cr3＋而除去，若改用石墨电极，不能产生还原性微粒。
分析：本题考查电解原理和电极反应的书写，题目难度中等，熟练掌握电解池的电极反应是解题的关键?。
24. 电浮选凝聚法是工业上采用的一种污水处理方法：保持污水的pH在5.0~6.0之间，通过电解生成Fe(OH)3沉淀。Fe(OH)3有吸附性，可吸附污物而沉积下来，具有净化水的作用。阴极产生的气泡把污水中悬浮物带到水面形成浮渣层，除去浮渣层，即起到了浮选净化的作用。某科研小组用电浮选凝聚法处理污水，设计装置示意图，如图所示。 （1）实验时若污水中离子浓度较小，导电能力较差，产生气泡速率缓慢，无法使悬浮物形成浮渣。此时，可向污水中加入适量的????????????。 a．Na2SO4????b．H2SO4?????c．NaOH??? d．CH3COOH???e．NaCl 答案：ae
（2）除污过程中污水池中阳离子将移向????极（填：“正”或“负”或“阴”或“阳”）。 答案：阴
（3）电解池阳极发生了两个电极反应，电极反应式是 Ⅰ. Fe－2e－＝Fe2＋??????Ⅱ.??????????????????????????????????????。 答案：4OH－- 4 e－＝ 2H2O＋O2↑??
（4）以上电解过程是以上图右侧的燃料电池为电源，该燃料电池是以熔融碳酸盐为电解质，CH4为燃料，空气为氧化剂，稀土金属材料做电极。 ①负极的电极反应是????????????????????????????????????????????；? ②为了使该燃料电池长时间稳定运行，电池的电解质组成应保持稳定，电池工作时必须有部分A物质参加循环。A物质的电子式为??????????。 答案：O2＋2CO2＋4e－＝2CO32－?|
（5）实验过程中，若在阴极产生了44.8 L（标准状况）气体，则熔融盐燃料电池消耗CH4（标准状况）?????????L。
答案： 11.2
?
解析：
解答：（1）为了增强溶液的导电性，且要保持污水的pH在5.0～6.0之间，因此加入的使导电能力增强的电解质必须是可溶于水的、显中性的盐，所以答案选ae。（2）电解池中阳离子得到电子，向阴极移动。（3）电解池中阳极失去电子，则另一个电极反应式应该是溶液中的OH－放电，即4OH－- 4 e－＝ 2H2O＋O2↑。（4）①料电池中，正极反应一定是氧气得到的电子的过程，该电池的电解质是熔融碳酸盐，所以电极反应为O2＋2CO2＋4e－＝2CO32－。②电池是以熔融碳酸盐为电解质，可以循环利用的物质只有二氧化碳。CO2是含有共价键的共价化合物，电子式是。（5）阴极的电极反应为2H+＋2e－＝H2↑，阴极产生了44.8L（标准状况）即2mol的氢气产生，所以转移电子的物质的量为4mol。根据电池的负极电极反应是CH4＋4CO32－－8e－＝5CO2＋2H2O可知，当转移4mol电子时，消耗CH4的物质的量是0.5mol，则在标准状况下的体积V＝nVm＝0.5mol×22.4L/mol＝11.2L。
分析：该题是高考中的常见题型，属于综合性试题的考查，对学生的思维能力提出了较高的要求，本题贴近高考，综合性强，在注重对学生基础知识巩固和训练的同时，侧重对学生能力的培养，意在培养学生的逻辑推理能力和创新思维能力。该题的关键是明确原电池和电解池的工作原理，做题时注意利用守恒的思考去解答，同时注意电极反应式的书写。
25. 现有A、B、C、D四种元素，其原子序数依次递增．已知，A、C为短周期非金属元素，其单质在常温下均为气体，两单质混合见光爆炸生成AC，AC溶液显强酸性．B、D为金属元素，B的原子序数为D的一半，D与C2和AC溶液反应分别得DC3和DC2，烧碱溶液不能与D单质反应，而能与B单质反应．请回答下列问题：
（1）C的原子结构示意图为__________；B在周期表中的位置是 __________。
答案：Cl?|第三周期第IIIA族
（2）用电子式表示AC的形成过程 ______________。
答案：
（3）写出B单质与NaOH溶液反应的离子方程式 ____________。
答案：2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑
（4）电浮选凝聚法是工业上采用的一种污水处理方法，右图是该方法处理污水的实验装置示意图（B、D金属单质作电极）．实验过程中，污水的pH始终保持在5.0～6.0之间．接通电源后，阴极产生的气体将污物带到水面形成浮渣而刮去，起到浮选净化作用；阳极产生的沉淀具有吸附性，吸附污物而沉积，起到凝聚净化作用．阳极的电极反应有两个，分别是2H2O-4e-=4H++O2↑和 ___________。阳极区生成沉淀的离子方程式是__________。
答案：Fe-2e-=Fe2+|4Fe2++10H2O+O2=4Fe（OH）3↓+8H+
（5）一定条件下，2mol?B与3mol?D的氧化物W恰好反应，则W的化学式___________。
答案：FeO
解析：
解答：（1）短周期非金属元素，其单质在常温下为气体有：H2、N2、O2、F2、Cl2，根据题意，A、C两单质混合见光爆炸生成AC，混合见光爆炸是H2和Cl2的特征反应，结合原子序数依次递增，则可确定A是H元素，单质是H2，C是Cl元素，单质是Cl2．化合物AC为HCl．D与C2和AC溶液反应分别得DC3和DC2，即D与Cl2和HCl溶液反应分别得DCl3和DCl2，可分析出金属D化合价具有+2、+3价，确定出D为Fe元素．Fe的原子序数为26，则B的原子序数为13，即B为Al元素．C是Cl，Cl的原子序数=核电荷数=核外电子数=17，故原子示意图为，B是Al，Al的原子序数=13，原子核外有3个电子层，最外层排布3个电子，根据电子层数=周期数，最外层电子数=主族序数，可得Al在周期表中位置为第三周期、第IIIA族。（2）AC为化合物HCl，用电子式表示形成过程时，反应物用原子的电子式表示，生成物用化合物的电子式表示，符号用“→”符号，故表示为。（3）B单质是Al，根据铝的性质，与NaOH溶液反应时有水参与，生成偏铝酸钠和氢气，反应为Al+NaOH+H2O→NaAlO2+H2↑，根据化合价升降法配平，Al由0价上升到+3价，上升3价，H2中H由+1价降低为0价，总共降低2价，所以Al前面计量数为2，H2前面计量数为3，其它物质前计量数根据原子守恒配平即得方程式2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，改写离子方程式时Al、H2是单质保留化学式，H2O是弱电解质保留化学式，NaOH和NaAlO2是易溶于水、易电离物质改成离子形式，再删除不参与离子反应的Na+，即得离子方程式2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑。（4）根据题意，电解池的阳极材料为Fe，阴极材料为Al．金属作阳极时，电极称为活性电极，由于金属失电子能力强于溶液中的阳离子，所以阳极上是活性电极自身先失去电子．电解池的阳极放电顺序是：活性电极＞Ag+＞Hg2+＞Fe3+＞Cu2+＞H+等，因此阳极的另一个电极反应为Fe-2e-=Fe2+．生成的Fe2+进入溶液中，溶液中Fe2++2OH-═Fe（OH）2↓，来自水的电离H2OH++OH-，Fe（OH）2易被氧气氧化，反应为4Fe（OH）2+O2+2H2O═4Fe（OH）3↓，上述三步反应合并即得总反应为4Fe2++10H2O+O2=4Fe（OH）3↓+8H+。（5）根据题意，B单质是Al，D为Fe，2molAl与3molFe的氧化物反应为铝热反应，生成Fe和铝的氧化物，依据原子守恒，2molAl生成1molAl2O3，1molAl2O3中共含有3mol氧原子，3mol氧原子只能来自于3molFe的氧化物中，因此Fe的氧化物中只含一个氧原子，反应方程式为2Al+3FeO?Al2O3+3Fe，即D的氧化物W为FeO。
分析：本题考查元素周期表的推断、化学键、电解原理、铝热反应，综合性较强，解题的关键是要熟悉基本理论知识，具备一定的分析能力。
人教版化学高二选修5第一章
第一节有机化合物的分类同步练习
一、选择题
1.下列化合物不属于有机物的是( )
A．CH3CH2OH B．CH3COOH
C． D．CO2
答案：D
解析：解答：有机物指含碳的化合物，但CO、CO2、H2CO3、碳酸盐、氰化物、硫氰酸盐除外。
分析：熟练掌握有机化合物的概念以及与无机化合物的区别是解题的关键?。
2.下列有机物中，不属于烃的衍生物的是( )
A．
B．CH3CH2NO2
C．CH2=CHBr
D．CH2=CH2
答案：D
解析：解答：只含碳、氢两种元素的有机物属于烃，除含碳、氢外，还含其他元素的有机物属于烃的衍生物。
分析：烃与烃的衍生物的区别在于所含元素的不同，也可以从含有的官能团的结构进行判断。
3.下列有机化合物属于脂环烃的是( )
答案：D
解析：解答：选项A、B结构中都含有苯环，属于芳香烃，故不是脂肪烃；选项C中的有机化合物没有碳环，属于开链脂肪烃；选项D中的六元环不是苯环，是含有双键的碳环。
分析：熟练掌握芳香烃、脂肪烃烃和脂环烃的概念是解题的关键?，注意其结构特点是重点。
4.下列物质中，属于酚类的是( )
答案：B
解析：解答：苯环()与羟基(—OH)直接相连的有机化合物属于酚类。
分析：熟练掌握酚类的结构是羟基与苯环直接相连接的特点是解题的关键?，注意芳香醇的区别。
5.下列物质属于醇类的是( )
答案：B
解析：解答：苯环侧链上的碳原子与羟基直接相连的有机化合物属于醇类。
分析：熟练掌握醇类的结构特点、羟基链接的基团的类别是解题的关键?。
6.下列式子能表示羟基的是( )
A．只有② B．只有①和②
C．只有②和③ D．①②③④
答案：C
解析：解答：①是氢氧根离子，②为羟基的结构简式；③为羟基的电子式，④是氢氧根离子的电子式。
分析：根据羟基的电子式和结构简式的表示方法进行判断即可。
7.按碳的骨架分类，下列说法正确的是( )
答案：A
解析：解答：B为环烯，C为芳香烃，D含有氧，不是烃。
分析：根据有机化合物的碳架结构进行分析所给出的有机化合物的物质分类是解题的关键?。
8.从结构上分析，有一种物质不同于其他三种，该物质是( )
答案：B
解析：解答：羟基(—OH)与苯环侧链上的碳原子直接相连的化合物为醇，而羟基(—OH)与苯环上的碳原子直接相连的化合物为酚，故答案为B。
分析：熟练掌握有机化合物中的酚类和醇类的羟基所链接的基团的不同点是解题的关键?。
9.CH3CH2C≡CH的化学性质主要取决于( )
答案：C
解析：解答：该有机物中含有的官能团是—C≡C—。
分析：有机化合物的性质取决于官能团的性质，本题考查的是有机化合物的官能团的判断。
10.有机化合物有不同的分类方法，下列说法正确的是( )
①从组成元素分：烃，烃的衍生物 ②从分子中碳骨架形状分：链状有机化合物，环状有机化合物 ③从官能团分：烯烃，醇，羧酸，酯等
A．①③ B．①②
C．①②③ D．②③
答案：C
解析：解答：①按组成元素看，只含有C、H两种元素的有机物属于烃，除C、H元素外还含有其他元素的有机物属于烃的衍生物；②按分子中碳骨架形状分，不含碳环的有机物属于链状有机化合物，含有碳环的有机物属于环状有机化合物；③按官能团分，有机物可分为烯烃、炔烃、芳香烃、醇、酚、醛、羧酸、酯等有机化合物。
分析：本题考查有机化合物的分类方法和分类标准的判断，熟练掌握化学物质的分类是解题的关键?。
11.一种植物生长调节剂的分子结构如图所示。下列说法不正确的是( )
A．该物质含有3种官能团
B．该物质属于脂环烃
C．该物质属于多官能团化合物
D．该物质属于烃的衍生物
答案：B
解析：解答：烃中只含有碳、氢两种元素，该物质中含有C、H、O三种元素，B选项错误。
分析：本题考查有机化合物的分类、有机化合物的官能团的判断，熟练掌握有机化合物的结构是解题的关键?。
12.如图所示的分子酷似企鹅，化学家ChrisScotton将该分子以企鹅来取名为Penguinone。
下列有关Penguinone的说法不正确的是( )
A．Penguinone中存在两种官能团
B．Penguinone是一种芳香醛
C．Penguinone中存在与乙烯相同的官能团，所以其与乙烯有相似的性质
D．如果该分子中的双键都能加成，则1molPenguinone能与3mol氢气反应
答案：B
解析：解答：Penguinone中存在羰基和碳碳双键两种官能团，而不存在醛基，它的环状结构也不是一个苯环，所以该物质不是一种芳香醛，而是一种不饱和环酮。由于在它的分子结构中存在着碳碳双键，与乙烯的官能团相同，而官能团决定有机物的化学特性，所以该物质与乙烯有相似的性质；如果双键都可加成，可知1mol该物质能与3mol氢气加成。
分析：本题考查有机化合物结构的辨析和判断，熟练掌握有机化合物的结构特点是解题的关键?。
13.下列分子中的官能团相同的是( )
A．①和②B．③和④C．①和③D．②和④
答案：C
解析：解答：①中含有的官能团为羧基，与③中的官能团相同；②中含有的官能团为酯基；④中含有的官能团为羟基。
分析：本题考查有机化合物中官能团的判断，熟练掌握有机物分子中的官能团及其结构是解题的关键?。
14.下列有机化合物的分类不正确的是( )
答案：D
解析：解答：A为甲苯，属于苯的同系物；B为间氯甲苯，含有苯环，属于芳香族化合物；C为苯乙烯，属于不饱和烃；D为对甲基苯酚，属于酚。
分析：本题考查饱和烃与不饱和烃、有机物分子中的官能团及其结构，熟练掌握芳香醇与酚的结构是解题的关键?。
15.下面的原子或原子团不属于官能团的是( )
A．NO B．—NO2
C．—OH D．—COOH
答案：A
解析：解答：—NO2为硝基，—OH为羟基，—COOH为羧基，NO3-为硝酸根离子，不属于官能团。
分析：熟练掌握有机化合物的官能团的结构与其它粒子的关系是解题的关键?。
16.下列属于脂肪烃的是( )
答案：A
解析：解答：中含有氧元素不属于烃；分子结构中含有苯环，属于芳香烃；属于脂环烃；CH3CH2CH2CH3属于链状烃，链状烃又称为脂肪烃．
分析：本题考查有机化合物的分类中脂肪烃的判断，熟练掌握常见有机化合物的结构是解题的关键?。
17.据英国媒体报道，某品牌牙膏中含有的消毒剂三氯生，遇到含氯的自来水时能生成哥罗芳(三氯甲烷)，哥罗芳能引发肝病甚至致癌．已知三氯生的结构简式如图所示，下列有关说法不正确的是( )
A．三氯生的分子式：C12H7Cl3O2
B．哥罗芳属于烃类
C．三氯生属于芳香族化合物
D．哥罗芳难溶于水
答案：B
解析：解答：该物质含O、Cl，不属于烃类；因分子中含两个苯环，只有一个亲水羟基，不溶于水的基团太大，推测应不溶于水．
分析：本题考查有机化合物的分类和性质的推断，熟练掌握常见有机化合物的结构是解题的关键?。
18.拟除虫菊酯是一类高效、低毒，对昆虫具有强烈触杀作用的杀虫剂，其中对光稳定的溴氰菊酯的结构简式如下图所示，下列对该化合物的叙述不正确的是( )
A．属于芳香族化合物
B．属于卤代烃
C．具有酯类化合物的性质
D．在一定条件下可以发生加成反应
答案：B
解析：解答：分子式中含苯环，属于芳香族化合物，A项正确；除了卤原子，还存在酯基、氰基(—CN)等官能团，B项错误，C项正确；分子中具有双键，可发生加成反应，且苯环在一定条件也可与H2加成，D项正确。
分析：本题考查有机化合物的分类和性质，熟练掌握常见有机化合物的结构是解题的关键?。
19.下列有机化合物的分类不正确的是( )
A
B
C
D
苯的同系物
芳香化合物
烯烃
醇
答案：A
解析：解答：分子结构中无苯环，不属于苯的同系物．
分析：本题考查有机化合物的分类，熟练掌握常见有机化合物的结构是解题的关键?。
20.维生素C的结构简式为丁香油酚的结构简式为：，下列关于两者所含官能团的说法正确的是( )
A．均含酯基 B．均属于醇
C．均含碳碳双键 D．均为芳香族化合物
答案：C
解析：解答：维生素C中含酯基而丁香油酚中不含酯基；维生素C中含醇羟基而不含酚羟基，丁香油酚中含酚羟基而不含醇羟基；维生素C中不含苯环，不属于芳香化合物；维生素C和丁香油酚中均含有碳碳双键。
分析：本题考查有机化合物官能团的判断和有机物结构的分析，熟练掌握有机物分子中的官能团及其结构是解题的关键?。
二、非选择题
21.下列各有机化合物均含有多个官能团：
其中：
(1)可以看做醇类的是________(填字母，下同)。
答案：BD
(2)可以看做酚类的是________。
答案：ABC
(3)可以看做羧酸类的是______。
答案：BCD
(4)可以看做酯类的是________。
答案：E
解析：解答：(1)依据掌握的官能团的特征和性质进行判断和识别。—OH和链烃基相连时可看做醇类；—OH和苯环相连时可看做酚类；含有—COOH时可看做羧酸；含有
“”结构，且两端和烃基相连，即“”，这种物质可看做酯类。
分析：本题考查有机化合物的分类、有机物官能团的判断等，熟练掌握有机化合物的分类方法是解题的关键?。
22.绿原酸()是注射用双黄连的主要成分。
(1)绿原酸中含有________种官能团，分别是________________________(写名称)；
答案：5|羧基、酯基、醇羟基、酚羟基、碳碳双键
(2)根据含氧官能团的性质，绿原酸可以属于________类有机物。
答案：醇、酚、羧酸、酯
解析：解答：绿原酸中含有羧基，醇羟基，酚羟基，酯基、碳碳双键五种官能团，其中含氧官能团有4种，故它可以看作是醇、酚、羧酸、酯类。
分析：本题考查有机化合物的官能团的判断和辨别，熟练掌握有机物分子中的官能团及其结构是解题的关键?。
23.按官能团的不同，可以对有机物进行分类，请指出下列有机物的种类，填在横线上．
(1)CH3CH2CH2COOH_________________________________；
答案：羧酸
(2)————————————；
答案：酚
(3)————————————；
答案：醇
(4)————————————；
答案：酯
(5)————————————.
答案：醛
解析：解答：CH3CH2CH2COOH中含有的官能团为羧基，属于羧酸；中含有的官能团为羟基，且羟基直接连在苯环上，属于酚；中含有的官能团为羟基，但羟基不直接连在苯环上，属于醇；中含有的官能团为酯基，属于酯；中含有的官能团为醛基，属于醛．
分析：本题考查有机化合物的分类方法、官能团的判断等，熟练掌握有机化合物的分类方法是解题的关键?。
24.根据下列有机化合物填空．
(1)①可以看作醇类的是________(填写序号，下同)；
答案：c
②可以看作酚类的是________；
答案：a、b
③可以看作羧酸类的是________；
答案：c
④可以看作酯类的是________．
答案：b
(2)请写出b中所含官能团的结构简式________．
答案：
解析：解答：根据有机化合物含有的官能团来判断有机化合物的类别，如含有醇羟基的属于醇，含有酚羟基的属于酚，含有羧基的属于羧酸，含有酯基的属于酯．
分析：本题考查根据有机化合物含有的官能团来判断有机化合物的类别，熟练掌握有机物分子中的官能团及其结构是解题的关键?。
25.下列是一个化工产品生产过程设计框图，
根据要求回答下列各题．
(1)只含有一种官能团的物质是________．
答案：ADEF
(2)含有羧基的是____________．
答案：BCF
(3)写出G物质的分子式____________．
答案：C16H10O5
解析：解答：(1)A中含有卤素原子一种官能团；D中含有羟基一种官能团；E中含有醛基一种官能团；F中含有羧基一种官能团．(2)B、C、F中含有羧基官能团．(3)可直接查出分子中C、H、O原子的个数分别为16、10、5.
分析：本题考查有机化合物的官能团的辨认，题目难度不大，熟练掌握有机物分子中的官能团及其结构是解题的关键?。
化学实验的绿色追求
教学目标
【知识与技能】
1、复习氯气的制取及其主要化学性质；
2、通过微型实验制取氯气并通过实验验证其性质；
3、通过亲自动手实验培养学生的实验动手能力、观察、分析问题的能力和自主创新能力。
【过程与方法】
1、初步学会氯气的制备和性质检验的基本实验技能；
2、学会规范性地进行化学实验的方法。
【情感态度与价值观】
1、培养学生进行化学实验创新设计的意识；
2、培养学生的环保意识，倡导对环境危害小，节约实验试剂用量的微型实验。
教学重难点
【教学重点】实现绿色化学的途径；氯气的性质与制备方法；微型实验的操作方法。
【教学难点】氯气制备的简便方法及原理；微型实验的设计。
教学思路
【总体思路】以学生活动为主体，通过情境设置、教师引导，引出概念；以探究学习为基本方法，理论与实际相结合，探究影响化学反应速率及反应限度的因素。利用好“思考与交流”“科学探究”等栏目。
【过程】创设情景，引导发现——引入提出概念——实验探究知识——总结深化，交流思考——概括建立概念体系——实际应用
学法指导：分组实验、讨论探究、合作交流等，学生要敢思会思、高效合作、学会交流、乐于探究、善于总结。
教学过程设计
教师活动
学生活动
设计意图
一、绿色化学简介
【PPT展示图片】我们所生活的环境日益遭到破坏；化学三废污染着地球
【PPT文字介绍】历史上的八大公害事件
【提问】面对日趋严重的化学环境污染，我们应当如何去保护我们赖以生存的地球呢？
【讲述】 绿色化学又称环境友好化学或清洁化学，是从源头上防止污染产生或把化学过程对化境的负面影响降低到最低程度的化学。
【组织讨论】让同学们根据绿色化学的要求，在组内讨论应当怎样使用化学品，展示资料——使用化学品的5R原则。
【科学探究】实验室可用哪些反应来制O2？从绿色化学观点看，用哪种药品较好？有何优点？
【展示视频】水的电解与氢氧混合气爆鸣的微型实验。
【提问】上面的实验是否体现了绿色化学的思想？与初中做过的电解水实验相比，有哪些优点？
【讲述】化学实验绿色化的途径，着重强调第四点——尽量使实验小型化、微型化。
二、氯气的生成及其性质的研究的实验微型化
【提问】回顾一下，氯气有哪些物理性质和化学性质？它能与那些物质发生反应？实验室中怎样制备氯气？
【板书】氯气的性质
物理性质 化学性质
实验室中的制备原理
【科学探究】1、Cl2的以上各化学性质哪些不可用微型实验装置来完成？2、Cl2与NaOH溶液反应无明显现象，可利用什么试剂证明两者发生了反应？
【安排实验】下面我们就来将氯气的生成及其性质的研究的实验微型化，请同学们完成课本实验1-2。
【设问】这个反应的原理是什么？分析反应中的电子得失情况。
【板书】微型实验法的制备原理
【组织讨论】利用这套简易装置，可能进行哪些实验？它们之间有什么相同特点？让学生进行小组讨论。
【讲述】通过上述实验和回顾，我们进一步认识了氯气重要的化学性质，尤其是在溶液中的反应，请同学们和我一起总结一下这些性质。
【总结】通过以上实验我们可以得出结论，微型实验具有药品用量少、仪器容量小、对环境的污染少、操作方便、实验现象明显、实验过程快速安全。
【课堂练习】
1 为防止下列情况发生，措施错误的是 ( )
A 制取蒸馏水时，为防止烧瓶内产生暴沸，应先向烧瓶中加几片碎瓷片
B 制氯气及检验氯气时，尾气污染空气，应用水吸收尾气
C 加热KMnO4制的氧气中带紫色，应在试管口放一团棉花
D 用电石制乙炔，产生气体过快，应逐滴滴入饱和食盐水
【课后活动】大家知道我们每天所用的自来水是怎么来的吗？它是通过自来水厂进行污水处理之后才送到千家万户的。请同学们调查一下自来水厂是怎样处理污水的，再自行学习实验1-3
联系生活，思考化学污染给人类社会带来的灾害
思考回答：使用清洁原料和生产无害产品；生产过程中不产生“三废”；循环利用；可再生利用
学生讨论使用化学品的几项原则，举例说明在化学实验中怎样做到5R原则。
讨论得出结论：加热分解高锰酸钾、氯酸钾，H2O2催化分解；
用H2O2分解制O2较好。
优点：产物无污染；不需加热，节约能源；反应速率易控制；反应易控制，节约药品。
从减少试剂的用量方面体现了化学实验的绿色化；优点：反应物用量少，节约能源，现象、结果未变，效果好。
PPT展示氯气的性质；请学生上来板书制取原理
讨论并回答，进一步对氯气的重要性质的进行研究。
根据所给出的仪器和药品设计实验方案、步骤和装置，学生动手实验，并对实验现象及时记录，
请同学板书反应原理，另一组同学分析电子得失情况
学生分组讨论，加深对微型实验设计的理解，通过对装置的分析，总结一些实验的共性。
学生积极思考氯气的重要化学性质并进行总结，
（1）与金属反应
（2）与非金属反应
（3）与水反应
（4）与碱反应
（5）与还原性物质反应
（6 ) 与有机物反应
学生如有兴趣，可课后进行调查，自学课本上的实验，争强自主学习能力。
通过展示生活中化学导致的污染以及有化学物质引起的公害疾病，引起学生对化学生产及化学实验绿色化的重视，培养学生环保意识。
培养学生观察实验现象、分析实验、归纳总结实验的能力。培养学生运用观察法进行实验探究的能力，以及分析所学过的试验中符合绿色化学思想的方法，让学生体会试验方法在化学研究中的作用。
培养学生的回顾并归纳总结的能力。
通过分析物质的性质，使学生了解如何分析某些实验装置的适用范围。
通过氯气的生成及其性质的微型实验，让学生意识到微型实验相比传统实验有哪些优点，培养学生观察、分析和对比的能力。
培养学生自主学习能力
板书设计
§1.2 化学实验的绿色追求
一、绿色化学
二、实现绿色化学的途径
三、氯气的性质
1、物理性质：黄绿色、有刺激性气味气体
水中可溶，有机溶剂中易溶
2、化学性质：（1）与金属反应
（2）与非金属反应
（3）与水反应
（4）与碱反应
（5）与还原性物质反应
（6）与有机物反应
3、实验室制备原理
MnO2+4HCl(浓)=MnCl2+Cl2↑+2H2O
4、微型实验法的制备原理
KClO3+6HCl(浓)=3Cl2↑+KCl +3H2O
化学实验的绿色追求
教学目标
知识目标：
1.通过复习使学生了解氯气的物理性质，掌握氯气的化学性质。
2.使学生掌握研究物质性质的方法和思路。
能力目标：
培养学生的观察能力以及分析和解决问题的能力。
情感目标：
通过本节课的教学，对学生进行内外因关系的辩证唯物主义观点的教育。
教学重点、难点
氯气的化学性质
教学方法
借助多媒体手段构建有效课堂
教学过程
(一)引入：完成下列各题。
1．下列氯化物中，不能通过单质之间直接制取的（ ）
A．FeCl2??????????????????? B．FeCl3?????
C．NaCl??????????????????? D．CuCl2
2．将氯水分别滴入到下列溶液中：⑴紫色石蕊试液；⑵FeCl2溶液；⑶硝酸银溶液；观 察到何现象？写出(2)(3)的化学方程式或离子方程式。
⑴??????????????????????????????????????????????????????????????????????。
⑵??????????????????????????????????????????????????????????????????????。
⑶??????????????????????????????????????????????????????????????????????。
【过渡】通过今天的学习，希望大家对氯气的性质的理解更有条理。
【学业内容】
1.了解氯气的主要物理性质；
???? 2.了解氯气的氧化性(与氢气、钠、铁、某些盐等的反应)及其与水、与碱的反应；
3.知道氯水的消毒和漂白原理。
(二)氯气的主要物理性质
氯气是????色、有?????气味的有毒气体，易????，比空气????，能溶于水。
(氯气的水溶液叫?????，呈淡黄色。)
(三)氯气的化学性质
活泼，有较强的氧化性.
(1)与金属的反应
①?Na + Cl ???????????????????????????
现象：???????????????????????????。
②?Fe + Cl2??????????????????????????????
现象：??????????????????????????。
〈常况下，干燥的氯气不与铁反应故可以用钢瓶储运液氯〉
注意：氯气与有变价金属反应时产物应是该金属元素的??????价氯化物。
(2)与非金属的反应H2+Cl
现象：??????????????????????。
(3)与某些盐的反应FeCl2?+ Cl
现象：??????????????????????????????????????。
卤素之间的置换反应。NaBr + Cl???????????????????。
KI + Cl????????????????????。
(4)与水的反应方程式??????????????。
次氯酸：①酸性弱于碳酸，不稳定，易分解 。
②具有强氧化性，有???????????、???????????作用。
新制氯水成分：分子：????????????????????
离子：????????????????????????
久置氯水成分：????????????????????????
(5)与碱的反应
NaOH + Cl???????????????????
漂白粉：①生产原理?????????????
②有效成分?????????????
③使用原理?????????????
实验化学起步
教学重点
蓝瓶子实验的原理、蓝瓶子颜色变化快慢的因素的实验探究
教学难点
教学目标
知识与技能
1、知道亚甲基蓝的变色原理及蓝瓶子实验的原理；
2、知道控制变量法的原理并能够较为熟悉地运用；
3、能够在学习的基础上自行设置实验对原理进行验证。
过程与方法
1、通过设计实验培养学生的实验探索能力和逻辑思维能力；
2、通过实验的操作培养学生的动手能力。
情感态度与价值观
1、通过团队合作培养学生的团队合作意识，提高科学素养；
2、通过化学知识点的应用，增强学生学习化学的兴趣，感受化学的神奇魅力。
教学准备
实验器材
托盘天平、烧杯、温度计、锥形瓶、试管、橡皮塞、酒精灯、量筒、秒表
实验试剂
亚甲基蓝、葡萄糖、NaOH
教学环节设计
环节一：趣味实验，导入新课
导入新课
【导入】（演示蓝瓶子实验，通过蓝瓶子实验颜色的变化引起学生的兴趣）
并提问：1、瓶中的物质是什么？
2、为什么在操作的过程中会发生颜色的变化？
请同学们阅读书上P47页，寻找答案。
【学生活动】学生自行阅读书上的实验材料，了解蓝瓶子实验的原理。
层层递进，了解原理
【讲解】亚甲基蓝是一种氧化还原指示剂，其氧化型呈蓝色，还原型呈无色。
氧化型（蓝色）+ ne- 还原型（无色）
将葡萄糖的碱性溶液放在锥形瓶中，滴加亚甲基蓝指示剂，塞上瓶塞，溶液呈蓝色；静置一段时间，由于亚甲基蓝被葡萄糖还原转化为还原型，溶液褪色；振荡后，溶液上方的氧气进入溶液，亚甲基蓝又转化为氧化型，溶液又呈蓝色。在振荡与静置之间，溶液中的氧气的量发生变化，溶液的颜色也随之变化，直至溶液中的葡萄糖或瓶中的氧气被耗尽。
【层层递进】亚甲基蓝的氧化还原是一个可逆反应，我们在化学反应原理中已经详细地学习了化学平衡及其影响因素。那么针对亚甲基蓝的氧化还原反应，请同学们思考并讨论该反应的影响因素。
【学生活动】学生讨论，并进行小组总结。
【总结】蓝瓶子实验中溶液颜色变化快慢的影响因素：溶液碱性的强弱、葡萄糖的加入量、溶液的温度等。
实验探索，设计方案
【过渡】那么这些因素对反应的影响究竟是怎样的呢？请同学们自行设计实验进行探究、验证。
【讲解】介绍实验设计的思路：在本节课前面的章节中我们已经学习了硫代硫酸钠与酸反应的影响因素及其实验探究。请同学们参照该反应的设计思路设计蓝瓶子实验的探究。
并需要考虑到以下几点要素：
衡量反应完成的标准
采用控制变量法进行实验
【学生活动】学生每4人一组进行讨论，并设计实验方案。
【总结】对各组学生提出的方案进行评价，列出它的优点及缺点，并对各个方案进行完善。如果学生自行设计的方案可以满足本实验的要求，可以让学生直接进行实验进行探究。而为了使实验能更好地达到探究的效果，我也会给出一个标准的实验方案：
方案一：
葡萄糖用量/g
水的体积/mL
NaOH用量/g
温度/℃
实验现象
1
2
100
1
室温
2
2
100
1
室温+10
3
2
100
1.5
室温
方案二：
葡萄糖用量/g
水的体积/mL
NaOH用量/g
温度/℃
实验现象
1
2
100
1
室温
2
2
100
1
室温+10
3
2
100
1
室温+20
4
2
100
0.5
室温
5
2
100
1.5
室温
环节二：学生实验
演示实验
在这一过程中向学生详细地演示实验的操作过程：先配好葡萄糖溶液并放置在锥形瓶中（葡萄糖与氧气接触会不会被氧化？），滴加8~10d亚甲基蓝指示剂（蓝色），振荡至混合液呈现蓝色。加入2mL30%的NaOH溶液，塞上瓶塞，静置开始计时（从静置开始到溶液褪色）记为t1，振荡，直到溶液又变为蓝色，变色完后再静置，测t2，以此类推测得t3。
2、3号实验的操作方法都参照以上的内容进行，并记录实验数据。
学生实验
学生两两搭档完成方案一中的实验，并记录相应的数据。
学生实验结果记录表
时间/s
实验现象
结论
T1
T2
T3
1
2
3
环节三：总结反思
【总结】1、温度对实验颜色变化快慢的影响：
2、碱性强弱对实验颜色变化快慢的影响：
3、葡萄糖的加入量对实验颜色变化快慢的影响：
实验化学起步
教学目标
知识与技能
1.简要说出亚甲基蓝的变色原理、蓝瓶子实验的原理及现象；
2.知道溶液碱性强弱、葡萄糖加入量、溶液温度等因素对溶液颜色变化产生的影响。
过程与方法
掌握控制变量法的要领，尝试用控制变量法设计实验，得出准确的实验结论。
情感态度与价值观
1.通过“蓝瓶子”趣味实验，体验化学学习的趣味性；
2.通过控制变量法实验的学习，形成“实验条件的改变可能对实验结果造成改变”的改变，培养科学探究的精神，以严谨态度对待实验。
教学重难点
教学重点：蓝瓶子的实验原理、探究蓝瓶子颜色变化快慢的因素
教学难点：设计实验探究“蓝瓶子”颜色变化快慢的因素
教学准备
教材、多媒体课件、实验仪器和药品（仪器：托盘天平、烧杯、温度计、锥形瓶、试管、橡皮塞、酒精灯、量筒、秒表；药品：亚甲基蓝、葡萄糖、NaOH?）
教学过程
（一）创设情景，设疑导入
【导入】老师展示一个瓶子，里面有蓝色溶液，震荡、静置。
【老师】你们说这瓶中的物质是什么，为什么会发生上述变化？请同学们阅读书本47页内容。
（二）层层递进，了解原理
【实验】将葡萄糖的碱性溶液放在锥形瓶中，滴加亚甲基蓝指示剂，塞上瓶塞，溶液呈蓝色；静置一段时间，请同学们仔细观察。
【现象】由于亚甲基蓝被葡萄糖还原转化为还原型，溶液褪色；振荡后，溶液上方的氧气进入溶液，亚甲基蓝又转化为氧化型，溶液又呈蓝色。在振荡与静置之间，溶液中的氧气的量发生变化，溶液的颜色也随之变化，直至溶液中的葡萄糖或瓶中的氧气被耗尽。
【陈述】实验原理的总结：亚甲基蓝是一种氧化还原指示剂，其氧化型呈蓝色，还原型呈无色。
氧化型（蓝色）+ ne- 还原型（无色） 。
【老师】蓝瓶子实验，从原理来看，亚甲基蓝的氧化还原是一个可逆反应。
【过渡】在之前的学习中我们已经学过了化学平衡及其影响因素，请大家尝试说出影响蓝瓶子实验的因素？
【老师】我们已经学习了硫代硫酸钠与酸反应的影响因素及实验探究，利用知识迁移，参照该反应的设计思路设计本实验。
（三）实验探索，设计方案?
【老师】大家的想法都很好，接下来就把时间交给大家，改变溶液的碱性强弱、葡萄糖的加入量、溶液温度等因素，4人以小组，自行设计实验方案。
【老师】对各组的实验方案进行点评，给出一个标准方案，以小组形式进行实验，得出实验结论。
【实验一】溶液碱性强弱的影响
在100ml水中加入2g葡萄糖配制成溶液（两份）并放置在锥形瓶中，标记1、2，滴加8~10d亚甲基蓝指示剂（蓝色），振荡至混合液呈现蓝色。室温下操作，在1号中加入2mL30%的NaOH溶液，塞上瓶塞，静置开始计时（从静置开始到溶液褪色）记为t1，振荡，直到溶液又变为蓝色，变色完后再静置，测t2，以此类推测得t3。 2号实验的操作方法都参照以上的内容进行，并记录实验数据。
【实验二】葡萄糖加入量的影响
在100ml水中分别加入2g、2.5g葡萄糖配制成溶液（两份）并放置在锥形瓶中，标记1、2，滴加8~10d亚甲基蓝指示剂（蓝色），振荡至混合液呈现蓝色。室温下操作，1号塞上瓶塞，静置开始计时（从静置开始到溶液褪色）记为t1，振荡，直到溶液又变为蓝色，变色完后再静置，测t2，以此类推测得t3。 2号实验的操作方法都参照以上的内容进行，并记录实验数据。
【实验三】溶液温度的影响
在100ml水中加入2g葡萄糖配制成溶液（两份）并放置在锥形瓶中，标记1、2，滴加8~10d亚甲基蓝指示剂（蓝色），振荡至混合液呈现蓝色。1号（室温下操作）塞上瓶塞，静置开始计时（从静置开始到溶液褪色）记为t1，振荡，直到溶液又变为蓝色，变色完后再静置，测t2，以此类推测得t3。 2号（室温+10）实验的操作方法都参照以上的内容进行，并记录实验数据。
【教师】请每个小组展示他们的实验成果，老师进行点评。
（四）课堂升华、总结反思
【老师】作总结：蓝瓶子实验的实验原理（可逆反应），温度、碱性强弱、葡萄糖的加入量对实验颜色变化快慢的影响
板书设计
蓝瓶子实验
一、反应原理?
氧化型（蓝色）+?ne-??????还原型（无色）?
二、影响因素?
1.溶液碱性的强弱：
2.葡萄糖的加入量：
3.溶液的温度：
课题一 实验化学起步(第1课时)
1．初步了解实验化学的目标，认识实验是学习化学知识、解决实际问题的重要途径和方法。
2．了解实验化学的特点及如何学好实验化学。
3．了解实验安全的重要性，加强实验安全意识，并能安全地完成实验。
4．初步学习一些基本实验方法和技能，了解并体验化学实验研究的一般过程。
一、化学实验的重要作用
化学实验对化学学习的重要作用：化学实验是人类____________、__________的有力工具；化学的理论、规律及应用都是通过对大量______事实、资料进行分析、概括、综合和总结而发现的；化学家的设想、假说、理论都要求通过________或实际生活的验证。
二、实验化学的目标、内容和学习方法
1．实验化学的目标
(1)认识化学实验是____________________________的重要途径和方法；
(2)掌握基本的____________和__________，了解现代仪器在物质的________________研究中的应用；
(3)了解____________研究的一般过程，初步形成运用__________解决相关问题的能力；
(4)形成严谨求实的科学态度，具有______________和______________；
(5)形成__________________的观念，强化______________________________。
2．实验化学的内容
(1)通过实验活动，获得一些__________________，再经过____________________，进一步认识化学变化的________________；
(2)初步掌握______________________物质的方法；
(3)认识______________在化学研究中的作用与意义；
(4)认识__________在化学研究中的重要性；
(5)学习实验设计的____________和________。
3．实验化学的学习方法
(1)预习
阅读、查阅有关书籍和资料。
(2)实验
安全实验，规范操作。观察现象，记录数据。发现问题，认真分析。清洗仪器，整理实验台。
(3)完成实验报告
三、保证实验安全
要保证实验安全，正确使用各种仪器，避免身体与化学试剂______________，防止______________是化学实验工作者必须遵守的基本原则。
思考：实验室中的药品取用后剩余的一般不能放回原瓶，是不是所有药品取用后都不能放回原瓶？
答案：一、认识自然 认识物质 实验 科学实验
二、1.(1)学习化学知识、解决生产和生活中的实际问题
(2)化学实验方法 技能 组成、结构和性质
(3)化学实验 化学实验
(4)批判精神 创新意识
(5)绿色化学 实验安全意识
2．(1)化学事实 思考、归纳、小结 本质
(2)分离、提纯、制备、合成
(3)反应条件的控制
(4)定量分析
(5)基本方法 思路
三、直接接触 污染环境
思考
提示：Na、K等活泼金属单质，用剩的要放回原瓶。
一、常见仪器的使用
1．可直接加热的仪器：试管、坩埚、蒸发皿、燃烧匙、铂丝、铁丝等；间接加热的仪器(需用石棉网或水浴)：烧杯、烧瓶(平底或圆底)、蒸馏烧瓶。
2．量度液体体积的仪器：①粗略测量：量筒；②精密测量：滴定管(酸式、碱式)，移液管，容量瓶。
3．分离物质的仪器：①过滤：漏斗、玻璃棒、烧杯；②分液：分液漏斗、烧杯；③蒸发：蒸发皿、三脚架或铁架台(带铁圈)、酒精灯、玻璃棒；④蒸馏：蒸馏烧瓶、冷凝管、铁架台、牛角管、锥形瓶。
4．储存物质的仪器：①气体：集气瓶、储气瓶；②液体：细口试剂瓶；③固体：广口瓶。
5．温度计、托盘天平等。
二、实验安全中的“三禁九防”
1．三禁
(1)任何化学药品都禁止手触、鼻闻、口尝。
(2)禁止用一盏酒精灯点燃另一盏酒精灯。
(3)用试管加热液体时禁止试管口对着自己或他人。
2．九防
(1)防爆炸：点燃可燃性气体(如H2、CO、CH4等)或用H2、CO还原Fe2O3、CuO之前均要先检验气体的纯度。
(2)防暴沸：如浓硫酸的稀释或浓硫酸与浓硝酸的混合，加热液体要加碎瓷片等。
(3)防失火：实验室中可燃物要远离火源。
(4)防中毒：制取有毒气体(如Cl2、SO2、NO、NO2等)应在通风橱中进行。
(5)防烫伤：取热的蒸发皿及坩埚要用坩埚钳而不是用手。
(6)防仪器炸裂：在加热试管时要先均匀受热，然后固定在某部位加热；给试管中的固体加热时，试管口要略向下倾斜(即试管底部要略高于管口)；集气瓶中的燃烧反应有固体生成时，要在瓶中加少量水或铺一层细沙；禁止将热的仪器直接放入冷水中冲洗。
(7)防倒吸：加热法制取并用排水法收集气体或吸收溶解度较大的气体时，要注意熄灯顺序或加装安全瓶。在进行气体性质的实验时，要防止因气体的溶解或反应而形成压强差导致倒吸。
常见的防倒吸装置主要有：
其中倒立漏斗式、肚容式防倒吸的原理相同，较大容积的漏斗能容纳较多的液体，从而防止了倒吸的产生。e不能用来收集气体，只起防倒吸作用，而f可用于收集气体，同时也具有防倒吸作用。
注意：以下装置不能起到防止倒吸的作用。
(8)防堵塞：防堵塞安全装置适用于检验和防止导气管堵塞引起系统气体压强过大而发生危险。
防堵塞安全装置有：
(9)防污染：a.已取出的未用完的试剂一般不放回原瓶(块状固体如钠、钾等除外)；b.用胶头滴管滴加液体时，不伸入瓶内，不接触试管壁[向FeSO4溶液中加NaOH溶液制取Fe(OH)2除外]；c.取用试剂时试剂瓶盖倒放于桌面上；d.药匙和胶头滴管尽可能专用(或洗净、擦干后再取其他药品)；e.废液及时处理；f.凡有污染性气体(如Cl2、SO2、CO、NOx等)产生的实验均需对尾气进行吸收(如用碱液吸收Cl2、NOx，用蘸Na2CO3溶液的棉花吸收SO2)或处理(如用酒精灯点燃CO或将CO收集在气球中)。防污染装置有燃烧式、吸收式、收集式等，如下图：
三、化学实验基本操作
1．仪器的洗涤
附着物溶于水，可直接用水洗涤；附着物难溶于水，选择能溶解附着物的液体洗涤；有些附着物可通过化学反应转化为可溶于水的物质后再用水洗涤。
2．药品取用
固体药品：粉末状药品用药匙(或纸槽)；块状药品用镊子；定量称取用托盘天平。
液体药品：取少量用胶头滴管；多量用试剂瓶倾倒；定量用滴定管或移液管。
3．物质的溶解
加速固体物质的溶解措施：研细、加热、搅拌等。
液体物质溶解直接混合搅拌，若溶解时放热多，则将密度大的液体慢慢加入到密度小的液体中。
溶解度小的气体将导气管直接插入溶剂中，溶解度大的气体则在导管末端接一倒扣漏斗并使漏斗边缘贴靠液面(与尾气吸收装置类似)。
4．装置气密性检查
原理：制造(封闭体系气体)压强差。
(1)简单装置用手捂法(如加热KClO3制氧气装置)。
(2)带长颈漏斗的装置(如制氢气装置)，关闭止水夹，向长颈漏斗中注水压缩管内气体，一段时间后长颈漏斗内液面高度不变表明装置不漏气；或打开止水夹并将带止水夹的导气管伸入盛有水的烧杯中，热敷，上述操作完毕后观察到导气管内有一段稳定的水柱即能说明装置不漏气。
(3)复杂装置：结合以上方法分段检验。
5．试纸的使用
(1)需润湿的试纸：红色或蓝色石蕊试纸、品红试纸、淀粉KI试纸、醋酸铅试纸等。
检验液体性质时，用玻璃棒蘸取待测液滴到试纸中部观察；检验气体性质时，将润湿的试纸粘在玻璃棒一端接近瓶(或管)口观察。上述操作不允许将试纸伸入溶液或与瓶(管)口接触。
(2)除pH试纸不能先润湿外，其他试纸一般要先润湿。
6．沉淀的洗涤
向漏斗内的沉淀中加蒸馏水直至没过沉淀，待水流出后，重复操作2～3次。
知识点1 实验仪器的选用
【例题1】 下列选用的相关仪器符合实验要求的是( )。
A
B
C
D
存放浓硝酸
分离水和乙酸乙酯
准确量取9.50 mL水
实验室制取乙烯
解析：本题考查了化学实验仪器的选用。浓硝酸有强氧化性，能够腐蚀橡胶塞，应该用玻璃塞，A错误；量程为10 mL的量筒只能准确到0.1 mL，要量取9.50 mL水应选用滴定管，C错误；实验室制乙烯需要快速升温至170 ℃，量程为100 ℃的温度计不能选用，D错误。
答案：B
点拨：掌握常见仪器的结构、用途、使用方法是解题的关键。
知识点2 化学实验安全
【例题2】 进行化学实验必须注意安全，下列说法不正确的是( )。
A．不慎将酸溅到眼中，应立即用水冲洗，边洗边眨眼睛
B．不慎将浓碱溶液沾到皮肤上，要立即用大量水冲洗，然后涂上硼酸溶液
C．如果苯酚浓溶液沾到皮肤上，应立即用酒精清洗
D．配制硫酸溶液时，可先在量筒中加入一定体积的水，再在搅拌下慢慢加入浓硫酸
解析：在实验过程中如果不慎将酸沾到皮肤上，应立即用大量的水冲洗，再用3%～5%的碳酸氢钠溶液来冲洗。如果将碱沾到皮肤上，要用大量的水冲洗，再涂上硼酸溶液。万一眼睛里溅进了酸或碱溶液，要立即用水冲洗，要边洗边眨眼睛(切不可用手揉眼睛)，必要时请医生治疗。所以A、B说法是正确的。苯酚有毒，在冷水中的溶解度不大，易溶于乙醇、乙醚等有机溶剂，如果不慎将苯酚沾到皮肤上，应立即用酒精洗涤，C的说法是正确的。量筒是用来量取一定体积液体的仪器而不是用来配制溶液的仪器，量筒壁薄口小不易搅拌且搅拌时易被打碎，D说法不正确。
答案：D
点拨：在做化学实验前必须掌握相关的化学实验安全知识，按要求规范操作，避免发生事故。一旦由于操作不当或疏忽大意导致事故发生时，要有正确的态度、冷静的头脑，及时正确地处理。
知识点3 化学实验基本操作
【例题3】 (2011·江苏化学)下列有关实验原理或实验操作正确的是( )。
A．用水润湿的pH试纸测量某溶液的pH
B．用量筒量取20 mL 0.500 0 mol·L－1 H2SO4溶液于烧杯中，加水80 mL，配制成0.100 0 mol·L－1 H2SO4溶液
C．实验室用下图所示装置制取少量氨气
D．实验室用下图所示装置除去Cl2中的少量HCl
解析：A项，pH试纸测溶液pH时不能用水润湿。B项，20 mL H2SO4中加80 mL水配成的溶液体积不等于100 mL。C项，在气体收集装置中，不能用密封的橡皮塞塞紧管口，已防气体无法排气，造成爆炸。
答案：D
点拨：pH试纸用水润湿，相当于将待测液稀释，可能导致所测溶液的pH不准。实验室制得的氯气中往往含有水蒸气和氯化氢杂质，除去水蒸气一般选用浓硫酸，除去氯化氢一般选用饱和食盐水，在装置连接时一定要注意洗气瓶中的导管应为长进短出。
1．下列说法不正确的是( )。
A．苯酚沾到手上，应立即用浓NaOH溶液清洗
B．酒精灯在桌上倾倒失火时，立即用湿布盖灭
C．点燃CO、CH4等可燃性气体前，必须检验气体的纯度
D．给试管里的液体加热时，液体体积一般不超过试管容积的1/3
2．下列实验能达到实验目的且符合安全要求的是( )。
3．化学是一门以实验为基础的自然科学，化学实验在化学学习中具有极其重要的作用。
(1)下列关于实验的叙述正确的有__________(填序号)。
A．燃着的酒精灯不慎碰翻失火，应立即用湿布盖灭
B．滴定用的锥形瓶和滴定管都要用所盛溶液润洗
C．用溴水除去乙烯中混有的二氧化硫气体
D．分液时，分液漏斗中下层液体从下口流出，上层液体从上口倒出
E．滴定时，左手控制滴定管活塞，右手握持锥形瓶，边滴边振荡，眼睛注视滴定管中的液面
(2)下列实验没有错误的是________(填序号)。
(3)下图为常见仪器的部分结构(有的仪器被放大)
A图中液面所示溶液的体积为________mL，用上述三种仪器中的某种测量一液体的体积，平视时读数为n mL，仰视时读数为m mL，若m>n，则所使用的仪器是________(填字母标号)。
答案：1．A 解析：苯酚有腐蚀性，沾到手上可用酒精洗涤，而NaOH有强腐蚀性，不能用浓NaOH溶液洗涤，故选A。
2．B 解析：由于氢氧化亚铁在空气中极易被O2氧化，在制备时，要将装氢氧化钠溶液的滴管插入新制的硫酸亚铁溶液液面以下，A不能达到目的；氧气难溶于水，可以利用排水法收集，B正确；锌和盐酸反应产生氢气，在点燃之前，应该先验纯，而不能直接点燃，这样易发生爆炸，C不符合安全要求；D中进气管和出气管方向颠倒且所盛药品不能除去SO2，D不正确。
3．答案：(1)AD (2)D (3)28.0 B
解析：(1)滴定用的锥形瓶如果用所盛溶液润洗，会使瓶内溶质增多，导致所测浓度偏大；乙烯可以与溴单质发生加成反应；滴定时，眼睛应注视锥形瓶内的颜色变化。(2)A中胶头滴管不能伸入到试管中；B中大试管的管口应略向下倾斜，即试管底部略高于试管口；C中洗气装置，会造成NaOH溶液被气体排出。(3)图中装置A在读数时可估读到0.1 mL；根据m>n可以知道仪器上所标的体积数值应从上向下依次增大，故所用仪器应为滴定管。
第一单元 从实验走进化学 课题一 实验化学起步（第1课时）
1．下列有关实验的内容正确的是( )。
A．可用碱式滴定管量取12.85 mL的KMnO4溶液
B．实验室蒸馏石油可用如图甲所示实验装置
C．取用金属钠或钾时，没用完的钠或钾要放回原瓶
D．配制500 mL 0.4 mol·L－1 NaCl溶液，必要的仪器如图乙所示
2．1998年诺贝尔化学奖授予科恩(美)和波普尔(英)以表彰他们在理论化学领域做出的重大贡献。他们的工作使实验和理论能够共同协力探讨分子体系的性质，引起整个化学领域正在经历一场革命性的变化。下列说法正确的是( )。
A．化学不再是纯实验科学 B．化学不再需要实验
C．化学不做实验，就什么都不知道 D．未来化学的方向还是经验化
3．下列各项是关于玻璃棒在若干实验中的用途及操作，其中错误的是( )。
①溶解物质时搅拌 ②用缠在玻璃棒上的光洁铁丝蘸取少量溶液做焰色反应 ③蘸取少量溶液测其pH ④过滤时用玻璃棒引流，其下端在漏斗内滤纸的任意部分 ⑤配制一定体积的物质的量浓度的溶液用玻璃棒引流 ⑥加热坩埚中固体物质用玻璃棒搅拌
A．①③⑤ B．②④⑥ C．只有④ D．全部错误
4．下列各组物质中，前者为容器内壁的污物，后者为选用的洗涤剂，你认为能达到洗涤目的的是( )。
①水垢——稀氨水 ②久盛石灰水的烧杯——盐酸 ③硫黄——酒精 ④盛铁盐容器壁的黄色污物——稀硫酸 ⑤用KMnO4制O2后的棕褐色斑迹——纯碱溶液 ⑥久盛明矾溶液的试剂瓶——烧碱溶液 ⑦银镜——银氨溶液
A．②③④⑤ B．②③⑤⑥ C．②④⑥ D．①②③④⑤⑥⑦
5．以下各种尾气吸收装置中，适合于吸收易溶性气体，而且能防止倒吸的是( )。
6．以下关于化学实验中“先与后”的说法中正确的是( )。
①加热试管时，先均匀加热，后局部加热
②用排水法收集气体后，先移出导管后撤酒精灯
③制取物质时，先检查装置气密性后装药品
④使用容量瓶、分液漏斗、滴定管前，先检查是否漏水后洗涤干净
⑤做H2还原CuO实验时，先通H2后加热CuO；反应完毕后，先撤酒精灯，待试管冷却后停止通H2
⑥较多浓硫酸不慎洒到皮肤上，先迅速用大量水冲洗，后涂上3%～5%的NaHCO3溶液
⑦碱液流到桌子上，先加稀醋酸中和，后水洗
⑧点燃可燃性气体如H2、CH4、C2H4、C2H2等时，先检验气体纯度，后点燃
A．①②③⑤⑦⑧ B．①②⑤⑥⑧ C．①②③④⑤⑧ D．①②③④⑤⑥⑦⑧
7．(1)有如图所示A、B、C、D四种仪器，请选择下列仪器名称的序号，填入相应的横线上。
①烧杯 ②普通漏斗 ③圆底烧瓶 ④锥形瓶 ⑤分液漏斗 ⑥酸式滴定管
A__________________；B_________________________________________________；
C__________________；D_________________________________________________。
(2)某同学用托盘天平称量烧杯的质量，天平平衡后的状态如下图。由图中可以看出，该同学在操作时的一个错误是__________________________。烧杯的实际质量为________g。
8．今有下列气体：H2、Cl2、CH4、HCl、NH3、NO、H2S、SO2，用图示装置进行实验，填写下列空白：
(1)当烧瓶干燥时，从A口进气可收集的气体是__________，从B口进气可收集的气体是________。
(2)当烧瓶中充满水时，可用来测量__________等气体的体积。
(3)当烧瓶中装入洗液，用于洗气时，气体应从______口进入烧瓶。
参考答案
1． 答案：C 解析：本题考查了化学实验基本操作的注意事项。A中KMnO4溶液具有强氧化性，不能用碱式滴定管量取；B中的温度计水银球应位于蒸馏烧瓶支管口处；C操作正确；D中分液漏斗、量筒不需要且缺少容量瓶和胶头滴管。
2． 答案：A 解析：化学是以实验为基础的科学，但是，近年来理论推导和大型计算机的仿真计算也已经成为研究化学的新手段，正如题中信息所说，这两位科学家使理论和实验共同协力探讨分子体系的性质，这说明化学实验已经不再是研究化学的唯一手段。
3． 答案：C 解析：玻璃棒在①～⑥实验中均要使用，但作用不完全相同，并且在操作中还要注意规范性，④操作中玻璃棒下端应靠在三层滤纸上。
4．答案：C 解析：水垢的主要成分是CaCO3和Mg(OH)2，不溶于氨水，可用醋酸除去；久盛石灰水的烧杯内的残留物质是CaCO3，可用盐酸洗去；硫黄微溶于酒精，不能用酒精洗去硫黄(可用NaOH溶液或CS2)；盛铁盐容器壁的黄色污物是Fe(OH)3，可用稀硫酸洗去；久盛明矾溶液的试剂瓶中的残留物是Al(OH)3，可用稀硫酸或NaOH溶液洗去；KMnO4制O2的残留物是K2MnO4和MnO2，都不与纯碱溶液反应；银不溶于银氨溶液，因此，①③⑤⑦不能洗去。
5． 答案：BD 解析：装置A设计原理错误，气体没有“通路”易发生事故；装置C漏斗已伸入液面以下，发生倒吸时不能及时使漏斗与液面脱离，不能达到目的；装置B中的双球及装置D中干燥管的容积大，发生倒吸时引起的液面差大，可使导气管下端及时与液面脱离从而防止倒吸。
6．答案：D 解析：加热试管前要先预热，防止局部过热导致试管破裂；用排水法收集气体后，先移出导管后撤酒精灯，防止发生倒吸现象；在用H2还原CuO实验时，先通入H2排尽空气再加热，反应完毕后，要先撤酒精灯，冷却后停止通入H2，防止空气进入装置把热的Cu氧化。
7． 答案：答案：(1)③ ⑤ ④ ⑥
(2)砝码放在左盘，烧杯放在右盘(或砝码和物品的位置放反了) 27.4
解析：本题第(1)小题考查4种常见、常用的基本仪器的识别，第(2)小题是对称量时将砝码放在左盘、称量物放在右盘这个错误操作的分析，烧杯的实际质量为30 g－2.6 g＝27.4 g。
8． 答案：(1)H2、CH4、NH3 Cl2、HCl、H2S、SO2
(2)H2、CH4、NO (3)B
解析：从A口进气相当于向下排空气法收集气体，故可收集的气体为H2、CH4、NH3。从B口进气相当于向上排空气法收集气体，故可收集的气体为Cl2、HCl、H2S、SO2。充满水测量气体的体积，则气体难溶于水且不与水反应，故为H2、CH4、NO。欲充当洗气瓶，则气体从B口进入才能经过溶液。
课题一 实验化学起步(2课时)
1．形成严谨求实的科学态度，具有批判精神和创新意识。
2．认识反应条件的控制在化学研究中的作用和意义，初步掌握控制反应条件的一些方法。
一、实验成功的关键
对每一个具体的化学实验而言，控制好________极为重要。控制一些条件不变，研究某一因素对反应影响的实验方法已经成为最常用的一种科学方法。控制实验的条件可以从以下几个方面来考虑：控制实验的外界条件，如________、________、________等；控制实验的操作方法，如操作的顺序、操作的要点。
二、蓝瓶子实验
1．影响化学反应速率的因素
(1)内因：______________，这是化学反应速率的决定性因素，因此，不同的化学反应具有不同的反应速率。
(2)外因：______________________等外界条件。由于受这些外界条件的影响，同一个化学反应在不同的外界条件下可能会有不同的化学反应速率。
2．蓝瓶子实验原理
亚甲基蓝亚甲基白
在______性溶液中，蓝色亚甲基蓝很容易被__________还原为________色亚甲基白。振荡此溶液时，溶液与空气的________增大，溶液中氧气的溶解量就________，氧气把亚甲基白__________为亚甲基蓝，溶液又呈________色。当瓶子静置时，有一部分溶解的氧气逸出，溶液里葡萄糖所起的还原作用渐渐起主导作用，其颜色将由______________。颜色可以重复变化，直到所有的葡萄糖都被氧化完毕或溶液内的氧气耗尽为止。
本实验颜色变化是反应体系交替发生____________反应的结果。由蓝色出现至变成无色所需要的时间是振荡周期。振荡周期的长短受反应条件如溶液的酸碱度、反应物浓度和温度等因素的显著影响。
3.实验步骤及记录
步骤
操作
实验现象
振荡周期
结论
静置
振荡
(1)
(2)
1
锥形瓶中加入50 mL水，1.5 g葡萄糖，逐滴滴入8～10滴0.1%亚甲基蓝，振荡
—
—
2
加入2 mL 30% NaOH溶液，振荡、静置
—
—
3
把溶液分别倒入两支试管，①号试管装满，②号试管只装半管，都用塞子塞好，振荡、静置
①
—
—
②
—
—
4
把①号试管中溶液分一半到③号试管中，再向③号试管中滴加2滴0.1%亚甲基蓝，塞好两支试管，振荡、静置
①
周期长
周期长
③
周期短
周期短
5
把①、③号试管置于40 ℃水浴中，约2～3 min后，振荡、静置
①
比步骤4
周期短
比步骤4
周期短
③
周期
最短
周期
最短
答案：一、实验条件 温度 压强 浓度
二、1.(1)物质的性质
(2)浓度、温度、压强、催化剂
2．碱 葡萄糖 无 接触面积 增多 氧化 蓝 蓝色变为无色 还原与氧化
3．蓝色 蓝色 在中性溶液中，蓝色亚甲基蓝不易被葡萄糖还原 无色 蓝色 在碱性溶液中，蓝色亚甲基蓝易被葡萄糖还原 无色 无色 无色 蓝色 缺少氧气的参与，亚甲基白无法被氧化成亚甲基蓝 无色 蓝色 无色 蓝色 增大反应物的浓度，加快了反应速率 无色 蓝色 无色 蓝色 升高温度，加快了反应速率
一、蓝瓶子实验注意事项
1．本实验主要探究了浓度、温度以及溶液的碱性对葡萄糖还原亚甲基蓝反应的影响。要严格按照实验步骤中的操作要求进行实验，尤其是实验中使用的溶液一定要严格按照实验用品中的要求进行配制。因为亚甲基蓝浓度过高，将会使反应溶液的颜色呈深蓝色，并且振荡后还原时间增长不易褪色。葡萄糖浓度过高可以加快亚甲基蓝的还原反应，使褪色速率加快，但是也使亚甲基白不易返回蓝色。NaOH溶液的浓度最好控制在30%左右，过稀，反应速率太慢，过浓，腐蚀性太强，有潜在的安全问题。
2．步骤2中，加入NaOH溶液后，振荡变蓝色，静置变为无色所需时间略长，所以需要耐心等待一会儿。在步骤3中，要求①号试管中装满液体，使上部没有空气。
3．振荡锥形瓶中液体的方法要正确：用拇指、食指和中指拿住锥形瓶口，用手腕轻轻画圈摇动锥形瓶中的液体。
4．实验的环境温度不能过低，否则实验现象可能和预期的不同。在含有亚甲基蓝和葡萄糖的锥形瓶中，加入30%的NaOH溶液后，振荡静置，若环境温度较低时，蓝色需较长时间才能褪去，即第一次的振荡周期较长，可以用温水配制葡萄糖溶液，但水温不宜超过30 ℃。
由于温度升高，反应速率加快，所以在40 ℃的水浴中溶液的褪色速率加快，振荡周期变短，这时操作计时器动作要快速准确。另外水浴加热时温度计应放在水浴的中间位置，控制温度在40 ℃左右。水浴的温度不宜太高，否则振荡的周期过短，不利于记录实验现象。
5．振荡过程中由于蓝色并不是立刻全部褪去，所以必须振荡至蓝色完全褪去。认真记录实验现象，对于振荡周期的记录要仔细。
二、实验小结
这是一个利用对比实验的方法来探究亚甲基蓝被还原的条件的实验。通过观察溶液颜色的变化来判断改变外界条件对反应速率的影响情况。实验中的步骤1和步骤2的目的是要对比探究溶液酸碱性对该反应的影响。亚甲基蓝与葡萄糖溶液混合，由于亚甲基蓝在碱性条件下易被还原，所以开始溶液的蓝色不易褪去。当加入了2 mL 30% NaOH溶液后，振荡、静置，亚甲基蓝被还原为无色亚甲基白；再次振荡锥形瓶，亚甲基白与氧气接触而被氧化，又生成蓝色的亚甲基蓝。如此重复操作，溶液交替出现蓝色和无色。
步骤3和步骤4中，通过改变反应物氧气或亚甲基蓝的浓度来研究转化速率大小。①号试管中液体上部没有空气，所以振荡后溶液不会变为蓝色。③号试管中由于又滴加了两滴亚甲基蓝，使得溶液中亚甲基蓝的浓度增大，所以振荡后溶液的蓝色比①号试管要深，且振荡周期要短。
步骤5中，研究温度对该转化反应的影响，温度升高，反应加快，所以振荡周期变短。
知识点1 蓝瓶子实验
【例题1】 蓝瓶子实验操作步骤如下：
①如图所示，在250 mL锥形瓶中，依次加入2 g NaOH、100 mL H2O和3 g葡萄糖，搅拌溶解后，再加入3～5滴0.2%的亚甲基蓝溶液，振荡混合液呈现蓝色；
②塞紧橡皮塞(活塞a、b关闭)，将溶液静置，溶液变为无色；
③再打开瓶塞，振荡，溶液又变为蓝色；
④再塞紧橡皮塞，将溶液静置，溶液又变为无色。
以上③④可重复多次。
试回答下列问题：
(1)某学生将起初配得的蓝色溶液分装在A、B两支试管中(如上图，A试管充满溶液，B中有少量溶液)，塞上橡皮塞静置片刻，两溶液均显无色。若再同时振荡A、B试管，能显蓝色的是________(填“A”或“B”)；
(2)若塞紧锥形瓶塞并打开活塞a、b，通入足量氢气后，再关闭活塞a、b并振荡，溶液能否由无色变为蓝色________(填“能”或“不能”)；若塞紧锥形瓶塞并打开a、b，通入足量氧气，溶液能否由无色变为蓝色________(填“能”或“不能”)；
(3)上述转化过程中，葡萄糖的作用是________，亚甲基蓝的作用____________________；
(4)上述实验中葡萄糖也可用鲜橙汁(其中含丰富维生素C)代替，这是因为维生素C具有________________；
(5)该实验中③④操作能否无限次重复进行________(填“能”或“不能”)，理由是______________________________。
解析：蓝瓶子实验原理：亚甲基蓝亚甲基白。显然(1)由于A试管中充满溶液，无氧化剂O2，故不能变为蓝色。(2)由于充入的是H2，也无氧化剂O2，不能变为蓝色；充入O2后则亚甲基白能被氧化而变为蓝色。(3)通过上述分析可知葡萄糖能还原亚甲基蓝，故作还原剂，亚甲基蓝同时还作指示剂。(4)由于维生素C可代替葡萄糖，故具有还原性。(5)实验不能无限次进行，因葡萄糖最终被消耗尽。
答案：(1)B
(2)不能 能
(3)还原剂 氧化剂(或兼作指示剂)
(4)较强的还原性
(5)不能 在重复多次后葡萄糖被完全消耗
点拨：蓝瓶子实验的实质是利用了氧化还原反应的原理使有色物质的颜色发生改变。
知识点2 反应条件的控制
【例题2】 用下面两种方法可以制得白色的Fe(OH)2沉淀。
方法一：用不含Fe3＋的FeSO4溶液与用不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备。
(1)用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需加入稀硫酸和________。
(2)除去蒸馏水中溶解的O2常采用________的方法。
(3)生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是：用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再挤出NaOH溶液。这样操作的理由是______________________。
方法二：在如图装置中，用NaOH溶液、铁屑、稀硫酸等试剂制备。
(1)在试管Ⅰ里加入的试剂是__________。
(2)在试管Ⅱ里加入的试剂是______。
(3)为了制得白色Fe(OH)2沉淀，在试管Ⅰ和试管Ⅱ中加入试剂，打开止水夹，塞紧塞子后的实验步骤是_______________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色，其理由是______________。
解析：方法一：(1)由于Fe2＋具有较强的还原性易被氧化为Fe3＋，故在配好的溶液中常加一枚铁钉或适量铁屑以防止其被氧化。(2)由于气体的溶解度随温度升高而迅速减小，故可用加热的方法除去蒸馏水中溶解的O2。(3)空气中含有大量的O2，为防止生成的Fe(OH)2沉淀与空气接触，需将吸取NaOH溶液的滴管放到液面以下后再挤出。方法二：(1)由所给试剂及装置特点知，试管Ⅰ为封闭系统，应为产生H2并赶尽溶液中的空气及液面上方空气的装置，故试管Ⅰ中加入的试剂为铁屑和稀硫酸。(2)试管Ⅱ中加入的试剂为NaOH。(3)为确保实验在无氧状态下进行，必须把系统中的O2排除干净，故接下来的操作应为检验试管Ⅱ出口处排出的氢气纯度，当产生氢气较纯时再夹紧止水夹。(4)由于试管Ⅰ中产生的H2充满了Ⅰ、Ⅱ两支试管，外界空气不易进入，即Fe(OH)2是在H2形成的气氛中产生的，故Fe(OH)2白色沉淀可保持较长的时间。
答案：方法一：(1)铁屑 (2)煮沸 (3)避免生成的Fe(OH)2沉淀接触O2
方法二：(1)稀硫酸、铁屑 (2)NaOH溶液
(3)检验试管Ⅱ出口处排出的氢气的纯度。当排出的H2纯净时，再夹紧止水夹 (4)试管Ⅰ中反应生成的H2充满了试管Ⅰ和试管Ⅱ，且外界空气不容易进入
点拨：实验室制备氢氧化亚铁时，由于Fe2＋的还原性强，所以整个实验过程中就是围绕着如何避免试剂中的少量氧气和空气中的氧气将Fe2＋氧化。其方法是：①亚铁盐需新制(用足量铁与稀硫酸反应或还原氯化铁溶液)；②将所用氢氧化钠溶液煮沸以赶尽溶于其中的空气(O2)；③使用长滴管吸入氢氧化钠溶液后将滴管伸至硫酸亚铁或氯化亚铁溶液的液面以下，慢慢挤压乳胶头使氢氧化钠与硫酸亚铁或氯化亚铁接触。④可以利用液封来隔绝空气，可选用的试剂应与水互不相溶、密度比水小，不易与空气发生作用，如苯、甲苯、植物油等有机试剂均可，其中植物油是无毒无害的液体，所以最佳试剂是植物油。
1．演示铁在纯氧中燃烧实验时，将铁丝绕成螺旋状，其主要目的是( )。
A．提高铁丝利用率 B．提高反应温度
C．增大反应的接触面积 D．使瓶底氧气充分利用
2．下列蓝瓶子实验，振荡周期最短的是( )。
水
葡萄糖
0.1%亚甲基蓝
NaOH溶液
温度
A
50 mL
1.5 g
8滴
2 mL
40 ℃
B
50 mL
1.5 g
10滴
2 mL
40 ℃
C
50 mL
1.5 g
8滴
2 mL
25 ℃
D
50 mL
1.5 g
10滴
2 mL
25 ℃
3．把镁带投入盛有盐酸的敞口容器里，在下列因素中：①盐酸的浓度，②镁带的表面积，③溶液的温度，④氯离子的浓度，对反应速率有影响的是( )。
A．①② B．③④ C．①②③④ D．①②③
4“蓝瓶子”实验中的亚甲基蓝溶液是一种氧化还原指示剂。试回答：
(1)实验反应振荡的周期与____________________等因素有关。
(2)实验中需要记录的“量”主要是______________________，实验采用的研究方法是________________________________________________________________________。
(3)实验得出的结论是______________________。
答案：1．C 解析：做铁在纯氧中燃烧实验时，将铁丝绕成螺旋状，主要目的是增大反应的接触面积，加快反应速率。
2．B 解析：温度高，反应速率快，振荡周期短，C、D两项被排除；亚甲基蓝浓度越高，振荡周期越短，所以选B项。
3．D 解析：根据影响反应速率的因素有浓度、温度、压强和催化剂等可知，①③肯定对反应速率有影响；镁带的表面积越大，与盐酸的接触越充分，显然反应速率越快；此反应的实质是Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑，与c(Cl－)无关，所以④对此反应速率无影响。
4．答案：(1)溶液碱性的强弱、葡萄糖的加入量、溶液的温度
(2)试剂的用量、溶液的温度及振荡周期(颜色变化的时间) 对照实验法
(3)控制实验条件对化学反应会产生影响
解析：将葡萄糖的碱性溶液放在锥形瓶中，滴加亚甲基蓝指示剂(蓝色)，塞上瓶塞，溶液呈蓝色；静置一段时间，由于亚甲基蓝被葡萄糖还原转化为亚甲基白，溶液褪色；振荡后，溶液上方的氧气进入溶液，亚甲基白又转化为亚甲基蓝，溶液又呈蓝色。在振荡与静置之间，溶液中溶解的氧气的量发生变化，溶液的颜色也随之变化，直到溶液中的葡萄糖或瓶中的氧气被耗尽。
第一单元 从实验走进化学 课题一 实验化学起步（第2课时）
1．下列实验操作中，仪器需插入液面以下的有( )。
①制备Fe(OH)2，用滴管将NaOH溶液滴入FeSO4溶液中 ②制备氢气的简易装置中的长颈漏斗 ③分馏石油时控制温度所用的温度计 ④用乙醇制备乙烯时所用的温度计 ⑤用水吸收氨气时的导气管 ⑥向试管中的BaCl2溶液中滴加稀硫酸 ⑦测定乙醇溶液沸点的温度计。
A．③⑤⑥⑦ B．②⑤⑦ C．①②④ D．①②③④⑤⑥
2．下列说法正确的是( )。
A．催化剂只能加快化学反应速率
B．光是影响某些化学反应速率的外界条件之一
C．决定化学反应速率的主要因素是浓度
D．不管什么反应，增大浓度，或加热，或加压，都可以加快反应速率
3．等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应，测定在不同时间(t)产生气体体积(V)的数据，根据数据绘制得到下图，则曲线a、b、c、d所对应的实验组别可能是( )。
组别
c(HCl)/(mol·L－1)
温度/℃
状态
1
2.0
25
块状
2
2.5
30
块状
3
2.5
50
块状
4
2.5
30
粉末状
A.4－3－2－1 B．1－2－3－4 C．3－4－2－1 D．1－2－4－3
4．利用维生素C能使淀粉—碘溶液褪色的性质，通过实验(如图所示)比较加入苹果汁和橙汁的多少来确定它们中维生素C浓度的大小。要得出正确结论，在实验时需要控制的条件是( )。
A．实验时必须向两烧杯中同时滴加液体
B．淀粉—碘溶液的体积和浓度必须相等
C．胶头滴管滴出的果汁的滴数必须相等
D．胶头滴管滴出的每滴果汁的体积不需要相等
5．如图所示装置可用来制取和观察Fe(OH)2在空气中被氧化时颜色的变化。实验时必须使用铁屑和6 mol·L－1的硫酸，其他试剂任选。填写下列空白。
(1)B中盛有一定量的NaOH溶液，A中应预先加入的试剂是____________，A中反应的离子方程式是________________________。
(2)实验开始时应先将活塞E______________(填“打开”或“关闭”)，C中收集到气体的主要成分是______________。
(3)简述生成Fe(OH)2的操作过程__________________________。
(4)拔去装置B中的橡皮塞，使空气进入，所观察到的现象是________________。
6．甲、乙两同学进行课外实验，各取250 mL无色透明饮料瓶一只，依次加入4 g氢氧化钠、4 g葡萄糖、半瓶水、3滴0.2%的亚甲蓝溶液(一种氧化还原指示剂)，旋上瓶塞振荡，溶液呈蓝色。静置后溶液变为无色。甲再次振荡，又呈蓝色，静置后又变为无色，多次反复可重现上述现象。而乙于蓝色消失后，向瓶内加满水旋上瓶塞，振荡却不再出现蓝色，乙认为是物质浓度不同引起的。甲设计并完成了一个实验，否定了乙的说法。你认为甲实验的操作和现象是__________________。振荡后出现的蓝色主要与____________________有关(填写化学式，下同)；蓝色消失又与____________________有关。
7．下表是稀硫酸与某金属反应的实验数据：
实验
序号
金属质
量/g
金属
状态
溶液温度/℃
金属消
失的时
间/s
反应前
反应后
1
0.10
丝
0.5
50
20
34
500
2
0.10
粉末
0.5
50
20
35
50
3
0.10
丝
0.7
50
20
36
250
4
0.10
丝
0.8
50
20
35
200
5
0.10
粉末
0.8
50
20
36
25
6
0.10
丝
1.0
50
20
35
125
7
0.10
丝
1.0
50
35
50
50
8
0.10
丝
1.1
50
20
34
100
9
0.10
丝
1.1
50
30
44
40
分析上述数据，回答下列问题：
(1)实验4和5表明，________________对反应速率有影响。其结论为________，反应速率越快，能表明同一规律的实验还有________(填实验序号)。
(2)仅表明反应物浓度对反应速率产生影响的实验有________(填实验序号)。
(3)本实验中影响反应速率的其他因素还有______，其实验序号是________。
(4)实验中的所有反应，反应前后溶液的温度变化值(约15 ℃)相近，推测其原因：________________________________________________________________________。
8．某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中，发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。请回答下列问题：
(1)上述实验中发生反应的化学方程式有__________________________；
(2)硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是______________________________；
(3)实验室中现有Na2SO4、MgSO4、Ag2SO4、K2SO44种溶液，可与上述实验中CuSO4溶液起相似作用的是________；
(4)要加快上述实验中气体产生的速率，还可采取的措施有__________________(答两种)；
(5)为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，该同学设计了如下一系列实验。将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的反应瓶中，收集产生的气体，记录获得相同体积的气体所需时间。
①请完成此实验设计，其中：V1＝______，V6＝______，V9＝______；
②反应一段时间后，实验A中的金属呈________色，实验E中的金属呈________色；
③该同学最后得出的结论为：当加入少量CuSO4溶液时，生成氢气的速率会大大提高。但当加入的CuSO4溶液超过一定量时，生成氢气的速率反而会下降。请分析氢气生成速率下降的主要原因_______________________________________________________________。
参考答案
1．答案：C 解析：①将滴管插入液面以下是为了避免引入氧气；②长颈漏斗下口伸入液面以下是为了形成液封；③分馏石油检测的是蒸气的温度，故温度计的水银球在蒸馏烧瓶的支管口处；④用乙醇制备乙烯时要控制的是反应液的温度，故温度计插到液面以下；⑤氨气极易溶于水，故用水吸收氨气时的导气管不可插入液面以下(以免倒吸)；⑥向试管中的BaCl2溶液中滴加稀硫酸，滴管不能伸入试管口内；⑦测沸点时，温度计的水银球在蒸馏烧瓶的支管口处。
2．答案：B 解析：催化剂有正负之分，正催化剂能够加快化学反应速率，负催化剂能够减慢化学反应速率，故A错；光能影响某些反应，例如氯水、浓硝酸及硝酸银的分解，故B正确；决定化学反应速率的主要因素是参加反应物质的性质，所以C错；加压只能加快有气体参加的化学反应的速率，所以D错。
3．答案：AC 解析：化学反应速率与温度、浓度和固体物质的表面积的大小有关。实验1的盐酸的浓度最小，反应的温度最低，所以化学反应速率最慢；由于实验3的反应温度比实验2的反应温度高，所以反应速率实验3大于实验2；而实验4和实验3虽然浓度相同，但反应的温度不同，物质的状态也不相同，所以不能比较化学反应速率的快慢。
4． 答案：B 解析：做对比实验需要使条件相同。根据题目要求，通过比较加入两种果汁的多少确定维生素C浓度，故应该使淀粉—碘溶液物质的量相同，每滴果汁的体积相等，而不是滴数相等，滴加液体的时间不一定相同。
5．答案：(1)铁屑 Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑
(2)打开 H2
(3)关闭活塞E，使FeSO4溶液压入B瓶中进行反应
(4)白色沉淀很快变为灰绿色，最终变为红褐色
解析：实验开始时先打开活塞E，让H2把A、B装置中的空气排出，让Fe(OH)2在H2气氛中生成，以便较长时间观察Fe(OH)2的白色。H2充满B装置后关闭活塞E，A中的FeSO4溶液沿竖直长导管进入B装置，与NaOH反应。
6．答案：将乙瓶中溶液倒掉一半(一部分)后振荡即可出现蓝色(或向乙瓶中通入氧气或空气，即可出现蓝色) O2 C6H12O6
解析：甲既然否定了乙的说法(物质浓度不同引起，即水量多少)，再分析甲同学实验中饮料瓶未充满(有空气)而乙同学实验中饮料瓶充满(无空气)，从而找到解决问题的关键：将乙瓶中溶液倒掉一半(一部分)后，振荡即可出现蓝色。也可向乙瓶中通入氧气或空气，即可出现蓝色。
7．答案：(1)固体反应物的表面积 表面积越大 1和2
(2)1、3、4、6、8(或2、5)
(3)反应温度 6和7(或8、9)
(4)因为所有反应中，金属质量和硫酸体积均相同，且硫酸过量，产生热量相等，所以溶液温度变化值相近
解析：比较表中实验1和2、实验4和5，其他条件相同，只是金属状态由丝变成了粉末，金属消失的时间变短，反应速率变快，说明金属固体的表面积越大，反应速率越快。同理，对表中各项数据进行对比分析不难得出其他问题的正确答案。
8．答案：(1)Zn＋CuSO4===ZnSO4＋Cu、Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑
(2)CuSO4与Zn反应产生的Cu、与Zn形成铜锌微电池，加快了氢气产生的速率
(3)Ag2SO4
(4)升高反应温度，适当增加硫酸的浓度(或增加锌粒的比表面积等)
(5)①30 10 17.5 ②灰黑 暗红 ③当加入一定量的CuSO4后，生成的单质Cu会沉积在Zn的表面，降低了Zn与溶液的接触面积
解析：本题考查了原电池原理的应用、影响化学反应速率的因素，意在考查学生的应用能力及化学实验设计探究能力。稀硫酸与锌的反应过程中加入少量硫酸铜，是利用锌置换出铜，构成Cu-Zn-H2SO4原电池，加快锌的反应速率，Ag2SO4也可以达到同样效果。由于是研究CuSO4的量对氢气生成速率的影响，所以硫酸的浓度要相同，一是所加硫酸的量相同，二是混合溶液的体积相同，所以V1～V5均为30，由F组数据可知，CuSO4溶液的体积加水的体积为20 mL。A组中无铜生成，反应后锌呈灰黑色，E组中生成较多的铜，呈暗红色。有较多的铜生成时，其覆盖在锌表面，降低了锌与溶液的接触面积。
课题二 化学实验的绿色追求(第1课时)
1．了解绿色化学的概念。
2．树立绿色化学思想，形成环境保护的意识。
3．能在实验中贯彻绿色化学的思想。
一、绿色化学
1．绿色化学的含义
绿色化学又称__________化学或________化学，是______________________________的化学。绿色化学要求原料和产品无害，在化学过程中不产生“三废”或使“三废”降低到最低程度。这些原则不仅适用于化工生产，同样是化学实验与日常生活中使用化学品时所应遵循的原则。
2．化学实验的绿色追求
化学实验的绿色化就是以__________的理念和原则来指导实验工作，使实验室的“三废”排放降低到最低程度并能得到妥善的处理，实验室的安全性和环境质量得到提升，师生的绿色化学和环保意识得到强化。
化学实验绿色化的途径有以下几个方面：
(1)开发绿色实验，如实验室以__________制氧取代氯酸钾分解法，实现原料和反应过程的绿色化；
(2)防止实验过程中尾气、废物等对环境的污染，实验中有危害性气体产生时要加强____________，对实验产物尽可能再利用等；
(3)在保证实验效果的前提下，尽量减少实验试剂的用量(如降低试剂浓度，减少用量等)，使实验小型化、微型化；
(4)对于危险或反应条件苛刻，污染严重或仪器、试剂价格昂贵的实验，可采用计算机模拟化学实验或观看实验录像等办法；
(5)妥善处置实验产生的废物，防止污染环境。
二、电解水的微型实验
当电池两极与电极联通电解开始后，溶液中的______在________极放电生成H2，________在________极放电，生成______。井穴水面上的气泡内为____________气体，用点着的火柴靠近气泡，可听到________________。在实验中使用5%NaOH溶液是为了__________________，也可用__________或__________等溶液来代替稀NaOH溶液。
思考：电解水的微型实验与初中电解水的实验相比，有哪些优点？从哪些方面体现了化学实验的绿色化？
答案：一、1.环境友好 清洁 从源头上防止污染产生或把化学过程对环境的负面影响降低到最低程度
2．绿色化学
(1)H2O2分解
(2)尾气吸收
二、H＋ 阴 OH－ 阳 O2 氢氧混合 尖锐的爆鸣声 增大水的导电能力 稀硫酸 硫酸钠
思考
提示：与初中电解水的实验相比，电解水的微型实验装置小，药品的用量少，减少了实验的危险性，节约了能源，但是实验现象和实验的结果都没有改变，实验效果很好。从减少实验试剂的用量等方面体现了化学实验绿色化。
一、绿色化学
1．绿色化学的目标、特点和意义
绿色化学既是用化学的技术和方法去消灭或减少那些对人类健康、社区安全、生态环境有害的原料、催化剂、溶剂和试剂在生产过程中的使用，同时也要在生产过程中不产生有毒有害的副产物、废物和产品。
(1)绿色化学的目标
利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染。研究和寻找能充分利用的无毒害原材料，最大限度地节约能源，在化工生产各个环节都实现净化和无污染的反应途径。
(2)绿色化学的特点
绿色化学的主要特点是原子经济性，即在获取新物质的化学过程中充分利用每种原料原子，既充分利用资源，又不产生污染。在始端采用预防实际污染的科学手段，其过程和终端均为零排放和零污染。
(3)绿色化学的研究意义
绿色化学是人类和自然界的生物和谐相处的化学，是对环境更友善的化学。这种绿色意识是人类追求自然完善的一种高级表现。从科学观点看，绿色化学是化学科学基础内容的更新；从环境观点看，它是从源头上消除污染；从经济观点看，它合理利用资源和能源，降低生产成本，符合经济可持续发展的要求。
2．绿色化学示意图
3．原子经济性和原子利用率的计算
(1)原子经济性，即原料分子中究竟有百分之几的原子转化成了产物。化学反应的“原子经济性”概念是绿色化学的核心内容之一。
(2)原子利用率：在化学反应中有多少反应物的原子变成了目标产物。
原子利用率＝×100%
二、微型实验
起源于20世纪80年代的微型化学实验是国际公认的一种在微型化的条件下进行化学实验的新技术和新方法。微型实验以尽可能少的药品用量来获取最有效的实验信息，其特点是：在保证不影响实验效果的前提下，药品用量少(一般为常规量的1/10～1/1 000)、仪器容量小、污染减少、操作方便、实验现象直观明显、实验过程快速安全。在化学教学改革和化学实验改革中，微型化学实验有独到的教学功能和教学效果，引起世界各国化学界的高度重视。
实验室中，许多在试管中完成的物质的性质实验，在不影响实验观察的前提下可以改用微型实验，如硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液反应，硫酸铜溶液与氯化钡溶液反应，硫酸铝溶液与氨水反应，氯化铁溶液与KSCN溶液反应等，均可以在点滴板中进行。有些气体的制备实验可以改为微型实验，如我们可以将医用带橡胶塞的针剂小瓶作发生容器，用空圆珠笔芯作导管进行实验。
知识点1 绿色化学
【例题1】 下列做法中不符合绿色化学思想的是( )。
A．以水性涂料代替油性涂料
B．以无磷洗涤剂代替含磷洗涤剂
C．实验后的有毒有害物质应分类收集，统一处理
D．在通风橱中制取氯气时不用NaOH溶液吸收尾气
解析：绿色化学要求原料和产品无害，在化学过程中不产生“三废”或使“三废”降低到最低程度。氯气有毒，不能直接排放到大气中去，因此D不符合绿色化学思想。本题易误选A，水性涂料是安全无毒、节约资源的涂料。
答案：D
点拨：绿色化学的概念提出不久便受到了极大的重视。近几年高考中，为适应绿色化学教育的需求，有关绿色化学的试题不断升温，目的是使学生通过解题，树立绿色意识。
知识点2 化学实验绿色化
【例题2】 某兴趣小组设计出右图所示装置来改进教材中“铜与硝酸反应”的实验，以探究化学实验的绿色化。
(1)实验前，关闭活塞b，试管d中加水至浸没长导管口，塞紧试管c和d的胶塞，加热c，其目的是________________________________。
(2)在d中加适量NaOH溶液，c中放一小块铜片，由分液漏斗a向c中加入2 mL浓硝酸，c中反应的化学方程式是__________________________。再由a向c中加2 mL蒸馏水，c中的实验现象是________________________________。
(3)下表是制取硝酸铜的三种方案，能体现绿色化学理念的最佳方案是______，理由是________________________________________。
方案
反应物
甲
Cu、浓硝酸
乙
Cu、稀硝酸
丙
Cu、O2、稀硝酸
(4)该小组还用上述装置进行实验证明氧化性：KMnO4>Cl2>Br2，操作步骤为________________，实验现象为______________________________，但此实验的不足之处是____________________。
解析：(1)根据题目的叙述可以知道，这样操作的目的是检验装置的气密性，按题目所述若d试管内有气泡，且冷却后导管中有一段水柱，说明气密性良好。
(2)c中放一小块铜片，由分液漏斗a向c中加入2 mL浓硝酸时发生反应为Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O；若再由a向c中加2 mL蒸馏水，浓硝酸的浓度变小，所以反应变得缓慢，并逐渐生成NO，气体颜色变浅。
(3)甲方案制取硝酸铜的反应方程式为Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O，乙方案制取硝酸铜的反应方程式为3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，丙制取硝酸铜的反应方程式为2Cu＋O2＋4HNO3===2Cu(NO3)2＋2H2O。比较这三种方案的化学方程式可以发现，均制取1 mol Cu(NO3)2时，消耗硝酸的量分别为4 mol、 mol、2 mol，丙方案消耗的硝酸的量最少且不产生污染。
(4)若用上述装置进行实验证明氧化性：KMnO4＞Cl2＞Br2，根据氧化还原反应的规律可以得出应先用KMnO4制Cl2，再用Cl2制Br2。所以实验的操作步骤为向d中加入KBr溶液，向c中加入固体KMnO4，由a向c中加入浓盐酸；其中实验的现象为c中有黄绿色气体产生，d中溶液变为棕黄色。但是由于Cl2和Br2蒸气均为有毒的气体，所以需要尾气处理。
答案：(1)检查装置气密性
(2)Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O 反应变缓，气体颜色变淡
(3)丙 耗酸量最少，无污染
(4)向d中加入KBr溶液，c中加入固体KMnO4，由a向c中加入浓盐酸 c中有黄绿色气体产生，d中溶液变为棕黄色 没有处理尾气
点拨：本题改进教材中“铜与硝酸反应”实验，题中改进装置图已给出，且提出甲、乙、丙三种实验方案，解题时应围绕装置图及三种实验方案作答。
1．下列符合化学实验绿色化的有( )。
①在萃取操作的演示实验中，将CCl4萃取溴水改为CCl4萃取碘水
②在铜和浓硝酸反应的实验中，将铜片改为可调节高度的铜丝
③将实验室的废酸液和废碱液中和后再排放
A．①② B．①③ C．②③ D．①②③
2．绿色化学核心是利用化学原理，从源头上减少或消除化学工业对环境的污染。据此判断，下列不属于绿色化学考虑的内容是( )。
A．尽可能通过最小的成本取得最大的利润
B．化工生产的原料和产品尽可能无毒、无害或毒性极小
C．反应在无毒、无公害的条件下进行，如采用无毒无害的溶剂和催化剂
D．尽可能采用可再生原料，且原料的利用率尽可能最大化，副产品或废料尽可能最少
3．(2011·海南化学)“碳捕捉技术”是指通过一定的方法将工业生产中产生的CO2分离出来并利用。如可利用NaOH溶液来“捕捉”CO2，其基本过程如下图所示(部分条件及物质未标出)。
下列有关该方法的叙述中正确的是( )。
A．能耗大是该方法的一大缺点
B．整个过程中，只有一种物质可以循环利用
C．“反应分离”环节中，分离物质的基本操作是蒸发结晶、过滤
D．该方法可减少碳排放，捕捉到的CO2还可用来制备甲醇等产品
4．实验证明在低温下铜不能和O2发生反应，也不能和稀硫酸反应，但工业上却是将废铜屑倒入热的稀硫酸中并不断地通入空气来制取CuSO4溶液。铜屑在此状态下发生反应的化学方程式为________________________________________，利用铜与浓硫酸在加热条件下也能制备CuSO4溶液，其化学方程式为____________________，以上两种方法前者好还是后者好？原因是什么？______________________________________。
答案：1．D 解析：此题对中学化学教学有很好的导向作用，要求我们在实验中探究更合理的实验方案。溴水有挥发性，溴蒸气有毒；利用铜丝可控制反应、同时反应速率快一些；酸碱液对环境有腐蚀性，故应中和后再排放。三组实验都体现了绿色化学思想。
2．A 解析：绿色化学要求化工生产的原料和产品尽可能无毒、无害或毒性极小，反应在无毒、无公害的条件下进行，如采用无毒无害的溶剂和催化剂，并尽可能采用可再生原料，且原料的利用率尽可能最大化，副产品或废料尽可能最少。所以“尽可能通过最小的成本取得最大的利润”不属于“绿色化学”考虑的内容。
3．AD 解析：该技术在捕捉室中发生的反应为二氧化碳与氢氧化钠溶液生成碳酸钠的反应，生成的碳酸钠与澄清石灰水反应生成碳酸钙和氢氧化钠。氢氧化钠可以循环利用，生成的碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳，氧化钙可以再生成氢氧化钙循环利用，整个过程中有两种物质可以循环利用，B错误；因为碳酸钙高温分解，所以能耗大是该方法的一大缺点，A正确；反应分离环节中只需过滤即可，C项错误；该方法可减少碳排放，捕捉到的CO2还可用来制备甲醇等产品，D项正确。
4．答案：2Cu＋O2＋2H2SO4(稀)2CuSO4＋2H2O Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O 前一种方法好。原因是：①制得相同质量的产品，前一种方法消耗硫酸少；②后一种方法生成的SO2会造成大气污染；③前一种方法节省能源
解析：在稀硫酸存在的条件下，Cu及其所含杂质构成原电池：铜为负极失去电子变成铜离子，O2在正极得电子后与氢离子结合成水；第二种方法是在加热条件下铜与浓硫酸反应，硫酸会被还原为SO2，其利用率降低且生成的气体有毒。
第一单元 从实验走进化学 课题二 化学实验的绿色追求（第1课时）
1．从绿色化学的理念出发，下列实验不宜用下图所示装置进行的是( )。
A．不同浓度的硝酸与铜反应 B．稀硫酸与纯碱或小苏打反应
C．铝与氢氧化钠溶液或盐酸反应 D．H2O2在不同催化剂作用下分解
2．某地在整顿音像市场的活动中，查获了一大批盗版光盘，并进行了“绿色销毁”。以下做法中，属于“绿色销毁”的是( )。
A．泼上汽油焚烧 B．倾倒入江河中
C．深埋于土中 D．碾压粉碎后再回收利用
3．绿色化学是指化学工业生产中( )。
A．对废水、废气、废渣进行严格处理
B．在化学工业生产中不排放任何有害物质
C．在化工厂周围种草、种花、种树，使化工厂成为花园式工厂
D．以绿色植物为原料，以生物催化剂实现化工生产过程的化学
4．下列化学反应，不符合绿色化学概念的是( )。
A．消除硫酸厂尾气排放：SO2＋2NH3＋H2O===(NH4)2SO3
B．消除制硝酸工业尾气的氮氧化物污染：NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O
C．制CuSO4：Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O
D．制CuSO4：2Cu＋O22CuO，CuO＋H2SO4(稀)===CuSO4＋H2O
5．下列说法与“节能减排”不相符的是( )。
A．为推广氢能的使用，工业上可采用电解水法制取大量氢气
B．将石油裂化、裂解，综合利用石油资源
C．有节制地开采煤、石油、天然气等矿物资源
D．倡导绿色化学理念，逐步实现现代化工企业零排放
6．下列做法中符合绿色化学理念的是( )。
A．实验中未说明药品用量时，取用较多量药品进行实验
B．实验室将废液直接倒入下水道
C．对废旧电池作深埋处理，消除其污染
D．化工生产中使原料尽可能地转化为产品
7．使用化学手段可以消除某些环境污染。下列主要依靠化学手段消除环境污染的是( )。
A．在燃煤中添加生石灰 B．将某些废旧塑料熔化后再成型
C．把放射性核废料深埋于地下岩层 D．用多孔吸附剂清除水面油污
8．绿色化学提倡化工生产应提高原子利用率。原子利用率表示目标产物的质量和产物总质量之比，在下列一定条件下制备环氧乙烷的反应中，原子利用率最高的是( )。
CH2OCH2＋HOCH2CH2—O—CH2CH2OH＋2H2O
9．“绿色化学实验”进课堂。钠与氯气反应的装置可作如图改进，将一根玻璃管与氯气发生器相连，玻璃管内放一块黄豆粒大的金属钠(已吸净煤油)，玻璃管尾部塞一团浸有NaOH溶液的棉花球。先给钠预热，到钠熔融成圆球时，撤火，通入氯气，即可见钠着火燃烧，生成大量白烟。以下叙述错误的是( )。
A．反应生成的大量白烟属于胶体
B．玻璃管尾部塞一团浸有NaOH溶液的棉花球是用于吸收过量的氯气，以免其污染空气
C．钠着火燃烧产生苍白色火焰
D．钠与氯气反应的反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量
10．Fe、Cu都是人类最早使用的金属，某校化学研究性学习小组的同学运用实验的手段研究Fe、Cu以及其化合物的相关性质。请你参与研究并回答下列问题：
(1)甲同学取两束细铜丝用砂纸打磨后在酒精灯上加热至红热，再分别伸到O2、Cl2的集气瓶中。你认为甲同学在实验中应该观察到的现象是_________________________________。
(2)乙同学为验证Fe在冷的浓硝酸中发生钝化但能和热的浓硝酸反应，设计了如图所示的实验，请你指出其中的两处错误：__________________、__________________；纠正上述错误后，请你从绿色化学的角度出发，对装置2提出改进建议，使装置2既能控制反应的进行，又能减少氮氧化物的排放：______________________________。
(3)丙同学在Fe和浓硝酸反应后的溶液中加入一块铜片，铜片先逐渐溶解，反应一段时间后不再溶解。
①丙同学依据反应现象得出铜片溶解的原因是和HNO3发生反应。他依据的反应现象是____________________；
②丁同学认为丙同学的结论不完全正确，他的理由是____________________。
(4)请你设计实验证明在加入铜片并反应完全后的溶液中含有Fe2＋但不含有Fe3＋。说明具体的操作和实验现象________________________。
参考答案
1． 答案：A 解析：由于图中所示装置没有尾气吸收装置，因此，凡是产生有毒、有污染气体的反应在该装置中进行，都不符合绿色化学的理念。A有氮氧化合物生成，故A不行；B、C、D都没有污染性气体产生。
2． 答案：D 解析：A项中，泼上汽油焚烧，浪费能源，并产生污染大气的气体；B项中，倾倒入江河中，会造成水污染；C项中，深埋于土中，会造成土壤污染；D项中，碾压粉碎后再回收利用可节约资源，实现循环利用，同时减少污染。
3． 答案：B 解析：绿色化学的概念是对环境没有污染的化学工艺，即不排放任何有害物质。
4．答案：C 解析：绿色化学要求减少和消除工业生产对环境的污染。A、B选项的化学反应是对有害气体的吸收，符合绿色化学要求。C、D选项的目的是制硫酸铜，C选项中产生有毒的气体SO2，会造成大气污染。对比分析会发现D选项要比C选项节约原料又不产生有害气体。所以，最不符合绿色化学概念的是C选项。
5． 答案：A 解析：本题考查“节能减排”的措施。采用电解法制取氢气，会消耗大量的能量，不能起到“节能减排”的目的。
6． 答案：D 解析：当实验中未说明药品用量时，应取用“最少量”药品进行实验，即液体试剂1～2 mL，固体试剂刚好盖满试管底部，故A错；实验室将废液直接倒入下水道、对废旧电池作深埋处理，仍然没有消除其污染，故B、C均错误。
7． 答案：A 解析：本题考查消除环境污染的手段。煤在燃烧过程中生成的SO2能被生石灰吸收生成CaSO3，最终形成CaSO4，整个过程中发生了化学变化，使用的是化学手段消除环境污染。
8．答案：C 解析：C项反应物的原子100%转化成产物，不产生废弃物，原子利用率最高，A、B、D的原子利用率均达不到100%。
9． 答案：C 解析：钠着火燃烧产生黄色火焰。本题由于不少同学不知道烟属于胶体而错选A。
10． 答案：(1)Cu能在Cl2中燃烧，但不能在O2中燃烧
(2)试管中的液体超过试管容积的1/3 加热液体的试管应与桌面斜向上成45°角而不应垂直向上 将装置2中的铁片改成一段为螺旋状的铁丝，螺旋状的一段伸入硝酸中，另一端伸出橡皮塞
(3)①试管上部又出现红棕色气体
②Fe和硝酸反应生成的Fe3＋能和Cu反应而使铜片溶解
(4)取该溶液少许，滴加适量的KSCN溶液，不出现血红色，再滴加适量新制氯水，出现血红色
解析：Cu为不太活泼的金属，在Cl2中可燃烧，在O2中不能燃烧。加热试管中的液体时，液体不能超过其容积的1/3，且加热时试管斜向上成45°角。Cu与浓硝酸反应生成红棕色NO2，也能与Fe3＋反应生成Cu2＋。Fe3＋的检验用KSCN溶液，Fe2＋的检验可用氯水和KSCN溶液。
课题二 化学实验的绿色追求(第2课时)
1．通过微型实验制取氯气并通过实验验证其性质。
2．通过亲自动手实验培养学生的实验动手能力、观察、分析问题的能力和自主创新能力。
3．培养学生的环保意识，倡导对环境危害小，节约实验试剂用量的微型实验。
4．了解电浮选凝聚法处理污水的原理及装置，复习胶体的性质。
5．学生通过实验认识化学在解决污染问题中的作用，进而培养学生保护环境的意识。
一、氯气的生成及其性质的微型实验
1．制取氯气
制取氯气的反应原理为_____________________________________________________。
2．氯气的化学性质
氯气化学性质很________，具有____________，能将Fe2＋、Br－、I－氧化成Fe3＋、Br2、I2；能与大部分金属反应生成金属氯化物，如氯气与铁、铜、钠等金属反应分别生成__________、__________、__________等；能与很多非金属反应，如与氢气反应生成________；与水反应生成____________；与氢氧化钠溶液反应生成________________。
3．研究氯气性质的微型实验
利用表面皿与玻璃片之间形成的一个相对密闭的小气室，使生成的少量氯气在密闭空间扩散，与各试剂液滴迅速反应，现象明显，并可防止氯气污染空气。
(1)氯气与KBr溶液反应的化学方程式：______________________，现象：液滴由______色变为________色；氯气与KI(含淀粉溶液)溶液反应的化学方程式：______________，现象：液滴由______色变为______色。
(2)氯气与FeSO4(含KSCN)溶液反应的离子方程式：__________________________，现象：液滴由__________色变为________色。
(3)氯气与NaOH(含酚酞)溶液反应的化学方程式：__________________，现象：液滴由______色变为______色。
思考：利用这套简易装置，你还能进行哪些实验？它们之间有什么共同的特点？
二、污水处理——电浮选凝聚法
1．实验原理
利用电解原理对污水进行处理，非惰性电极Fe作阳极，电极自身发生__________反应生成亚铁离子：____________________，另外水中－2价氧也发生________反应生成氧气：______________________；阴极上水电离产生的氢离子发生________反应生成氢气：____________________________。实验从两方面来达到净化水的目的：第一是__________，在阳极除了电极发生的氧化反应外，还发生反应：____________________，由于Fe(OH)3具有____________性，可将水中的污染物小颗粒吸附而沉积下来，从而达到净化水的目的。第二是__________，在实验过程中，阴极生成的__________将污水中的悬浮物带到水的表面，在水面上形成浮渣层，易与水体分离，从而达到净化水的目的。
2．实验过程与结果
在100 mL烧杯中加入80 mL污水，调节pH至______，平行悬置两个电极(铝片作______极，铁片作______极)，接通直流电源，电极上有______生成。电解一段时间后，污水的上层________________，污水的底层______________，中间的水层则变____________。
思考：若采用惰性电极作阳极能否起到电浮选凝聚的目的？
答案：一、1.KClO3＋6HCl(浓)===KCl＋3Cl2↑＋3H2O
2．活泼 强氧化性 氯化铁 氯化铜 氯化钠 氯化氢 盐酸和次氯酸 次氯酸钠、氯化钠和水
3．(1)Cl2＋2KBr===2KCl＋Br2 无 橙黄 Cl2＋2KI===2KCl＋I2 无 蓝
(2)2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－ 浅绿 血红
(3)2NaOH＋Cl2===NaClO＋NaCl＋H2O 红 无
思考
提示：这套简易装置可以用来制备气体并试验气体的性质，而且这些反应不需要加热进行。此装置适宜的实验还有：CaCO3与盐酸反应制CO2，CO2与Na2O2制O2；Na2SO3与硫酸制SO2，SO2与品红溶液褪色反应。
二、1.氧化 Fe－2e－===Fe2＋ 氧化 2H2O－4e－===4H＋＋O2↑ 还原 2H＋＋2e－===H2↑ 电凝聚 4Fe2＋＋10H2O＋O2===4Fe(OH)3↓＋8H＋ 吸附 电浮选 氢气气泡
2．5～6 阴 阳 气泡 形成一层浮渣 积聚一层沉渣 澄清
思考
提示：不能；只能起到电浮选效果。因为阳极产生O2，阴极产生H2，它们在上升过程中，使杂质浮到水面被分离，但无Fe(OH)3生成，故杂质无法凝聚。
一、Cl2的生成及其性质的微型实验注意事项
1．实验时，可以先在白色的纸上写好化学试剂的化学式或名称以及标号，再压上玻璃板，根据白纸上的化学试剂的名称来滴放试剂，以避免将试剂的位置记错。
2．微型实验中实验药品的用量一定要少，本实验中氯酸钾的用量就是芝麻大小的两粒，而其他液体试剂均只取一滴。在使用一支滴管时，每次都要清洗滴管，避免不同试剂的交叉污染。
3．氯气与KBr溶液的反应，溶液显现橙黄色的时间略长，需要耐心等一会儿才能观察到。
4．NaOH溶液的浓度可以高一些，且应多滴一滴，以便将多余的氯气吸收，防止对环境的污染。本实验只要严格控制药品的用量，实验时几乎闻不到氯气的刺激性气味。
5．氯气能与NaOH溶液反应，生成的次氯酸钠和氯化钠均是无色溶液，为了观察到现象，在NaOH溶液中滴加了酚酞，反应时溶液的红色逐渐褪去。
滴有酚酞的NaOH溶液由红色变为无色，是由于中和褪色还是漂白褪色，这也是一个很好的探究课题。可以继续探讨，通过提出假设，实验验证，得出结论。如可向褪色后的溶液中再滴入NaOH溶液，若是中和褪色，则观察到的现象是溶液又变为红色；若是漂白褪色，则溶液不会变为红色。
6．氯气与水反应能生成次氯酸，次氯酸具有强氧化性，能使有色物质漂白，利用此装置还可以进行氯气与湿润的有色布条作用，有色布条被漂白成白色；与湿润的pH试纸作用，试纸先变红后变白等实验。
二、污水处理——电浮选凝聚法实验注意事项
1．严格按照实验步骤中的要求进行实验，必须使用直流电源，在使用电源时应该小心，防止触电。为了加快实验的速率，可适当增大直流电源的电压和电极金属板的面积。
2．溶液的pH需要调到5～6。调节溶液的pH时需要使用pH试纸，试纸放在洁净干燥的表面皿中，用洁净干燥的玻璃棒蘸取溶液，滴在pH试纸上，待液体散开后，与标准比色卡对比，读取溶液的pH。若pH没有达到5～6的要求，再次使用玻璃棒和表面皿时必须清洗干燥后才能使用。
当溶液的pH大于6时，可以用稀硫酸来降低溶液的pH，若溶液pH小于5，我们可以通过加入NaOH溶液来调节pH达到所需的范围。建议用硫酸不用盐酸来调节溶液的pH，否则Cl－也可能在阳极放电生成氯气，造成环境污染。
3．污水中还需加入少量的Na2SO4溶液，以增大溶液中的离子浓度，从而增大溶液的导电性，加快电解速率，达到快速净化的目的。为了便于观察到污水变清的实验现象，还可以在水中加入少量的有机染料，通过观察溶液的颜色变化来判断污水是否被净化。但是使中间水层彻底变澄清需要很长的时间，只要观察到溶液的颜色变浅即可说明问题。
4．本实验是在实验室模拟用电浮选凝聚法净化水，在实际的生产实践中由于此方法的耗电量较高，所以其成本较高。
三、几种试纸的用途及使用方法
试纸的种类很多，中学化学实验常用的有红色石蕊试纸、蓝色石蕊试纸、pH试纸、淀粉碘化钾试纸和醋酸铅试纸等。
1．各种试纸的用途
(1)红色石蕊试纸遇到碱性溶液变蓝，蓝色石蕊试纸遇到酸性溶液变红，它们可以定性地判断气体或溶液的酸碱性。
(2)淀粉碘化钾试纸中的碘离子，当遇到氧化性物质时被氧化为碘，碘遇淀粉显示蓝色。它可以定性地检验氧化性物质的存在，如氯气、溴蒸气(或其溶液)、NO2等。
(3)醋酸铅试纸遇到硫化氢或硫离子时，生成黑色的硫化铅。它可以定性地检验硫化氢和含硫离子的溶液。
(4)pH试纸遇到酸碱性强弱不同的溶液时，显示不同的颜色，可与标准比色卡对照确定溶液的pH，可粗略地检验溶液酸碱性的强弱。
2．使用方法
(1)用试纸检验气体的性质时，一般先用蒸馏水把试纸润湿，粘在玻璃棒一端，用玻璃棒把试纸放在盛待测气体的容器口或导气管口附近(不得接触溶液)，观察试纸是否改变颜色，从而判断气体性质。
(2)用试纸检验溶液性质时，一般先把一块试纸放在表面皿或玻璃片上，用沾有待测溶液的玻璃棒点在试纸的中部，观察是否改变颜色，从而判断溶液性质。
(3)在使用pH试纸时，玻璃棒要洁净，pH试纸在测pH前，不可用蒸馏水湿润，否则会使被测溶液稀释，即测得的是稀释后溶液的pH(根据溶液酸碱性不同，数值可能偏大或偏小，pH＝7的溶液无影响)。
(4)取出试纸后，应将盛放试纸的容器盖严，以免被实验室中的一些气体污染。
知识点1 Cl2的生成及性质的微型实验
【例题1】 化学研究小组通过网上查找资料发现，Cl2的制取有下列不同方案：
a方案：加热条件下二氧化锰与浓盐酸反应制得Cl2。
b方案：浓盐酸与氯酸钾固体反应制得Cl2。
c方案：电解饱和食盐水法制得Cl2。
现实验室有供选择的如下几种仪器来制取Cl2。
(1)用上述仪器不能实现的方案为______。不考虑固定装置的仪器，可行但缺少仪器的方案是________，所缺的仪器是________。
(2)若按b方案制取Cl2，发生反应的化学方程式为____________________，要制取并收集纯净的Cl2(允许含有少量水蒸气或空气)，须使用上述仪器中的(按气流从左到右的流向顺序列出)__________(填A、B、C……)。
(3)若要设计联合实验探究氯气的漂白原理，从制备装置中产生氯气后应连接的装置是什么？(画出装置图并注明所使用的试剂或用品)
解析：(1)a方案用装置B或E作发生装置，缺少酒精灯和石棉网。c方案利用电解饱和食盐水法制氯气时需要电源和电解装置。(2)利用排饱和食盐水法收集。(3)氯气的漂白，实际是HClO的漂白，先证明氯气本身无漂白性，所以先用干的红布条，再用湿润的红布条，最后除去尾气。
答案：(1)ac a 酒精灯和石棉网
(2)KClO3＋6HCl(浓)===KCl＋3Cl2↑＋3H2O E―→D
(3)
点拨：Cl2无漂白性，Cl2与水反应生成的HClO有漂白性。
知识点2 污水处理——电浮选凝聚法
【例题2】 电浮选凝聚法是工业上采用的一种污水处理方法。下图是电解污水实验装置示意图。
电解污水实验
(1)根据其净化原理写出阳极区和阴极区上各自发生的电极反应式：
阳极：____________________________________________________________________；
阴极：____________________________________________________________________。
(2)试分析最后污水底层积聚的一层沉渣是如何沉淀的：______________________。
(3)一些悬浮物为什么会形成浮渣：______________________。
(4)某同学甲模拟该原理进行污水处理实验，在电压符合要求情况下，发现产生气泡速率缓慢，无法使悬浮物形成浮渣。其原因是________________。乙同学为甲同学提出一种切实可行的解决措施是向污水中加入适量的________溶液。
解析：接通直流电源后，与直流电源正极相连的阳极铁失去电子生成Fe2＋，进一步被氧化，并生成Fe(OH)3沉淀，Fe(OH)3有吸附性，可吸附污染物而沉积下来，具有净化的作用；与直流电源负极相连的阴极产生H2，气泡把污水中悬浮物带到水面形成浮渣层，积累到一定厚度时刮去(或撇掉)浮渣层，即起到了浮选净化的作用。
答案：(1)阳极：Fe－2e－===Fe2＋、2H2O－4e－===4H＋＋O2↑、4Fe2＋＋10H2O＋O2===4Fe(OH)3↓＋8H＋
阴极：2H＋＋2e－===H2↑
(2)Fe作为阳极，电解时生成Fe2＋，Fe2＋再被氧化生成Fe3＋，Fe3＋水解生成Fe(OH)3，Fe(OH)3具有吸附性，可将污染物吸附而沉淀下来
(3)阴极产生H2气泡，气泡把污水中悬浮物带到水面形成浮渣层
(4)污水中离子浓度较小，导电能力较差 Na2SO4
点拨：由于溶液导电的过程就是电解质被电解的过程，因此凡是电解，当溶液(或熔液)导电性差，则电解的速率就慢。加快电解速率的方法常用增大溶液(或熔液)中离子浓度的方法。例如，以MgCl2为原料用熔融盐电解法制备Mg时，常加入NaCl、KCl或CaCl2等金属氯化物，其主要作用除了降低熔点之外就是增大离子浓度，从而增大熔融盐的导电性。
知识点3 试纸的使用方法
【例题3】 用pH试纸测定溶液pH的操作正确的是( )。
A．将一小块试纸放在表面皿上，用玻璃棒蘸取少量待测液点在试纸上，再与标准比色卡对照
B．将一小块试纸用蒸馏水润湿后放在表面皿上，用玻璃棒蘸取少量待测液点在试纸上，再与标准比色卡对照
C．将一小条试纸在待测液中蘸一下，取出后放在表面皿上，与标准比色卡对照
D．将一小条试纸用蒸馏水润湿后，在待测液中蘸一下，取出后与标准比色卡对照
解析：pH试纸在使用前不能润湿，也不能直接伸入待测液中。
答案：A
点拨：pH试纸的使用是化学实验基本操作之一。pH试纸使用前不能润湿，但润湿后测定值不一定有误差，如用润湿后的pH试纸测NaCl溶液的pH，无误差。
1．下列实验基本操作正确的是( )。
A．当某些实验没有明确说明药品的用量时，为看到明显现象，取用药品越多越好
B．取用细口瓶中的试液时，先拿下瓶塞，倒放在桌面上，然后标签朝外拿起瓶子，瓶口要紧接着试管口，使液体缓缓地倒入试管中
C．胶头滴管取用完一种试液后，可直接取用另一种不与其反应的试液
D．取用粉末状固体或固体小颗粒时，应用药匙或纸槽，取用块状固体时，应用镊子夹取
2．在氯气的制备实验中，有位同学设计了如图所示的制备装置，其中分液漏斗与烧瓶瓶塞之间连接一段橡胶管和玻璃管。下列对其作用的叙述中正确的是( )。
A．防止氯气造成大气污染 B．使反应的氯气循环使用
C．使烧瓶内的压强与大气压保持一致 D．使分液漏斗中的液体更容易流入烧瓶
3．能验证氯化钠溶液(含酚酞)电解产物的装置是( )。
4．为了减少污染，使实验绿色化，学生按下列操作做一个微型实验：在一块下衬白纸的玻璃片的不同位置分别滴加浓度为0.1 mol·L－1的KBr、KI(含淀粉溶液)、稀NaOH(含酚酞)、FeSO4(含KSCN)溶液各1滴，每种液滴彼此分开，围成半径小于表面皿的圆形(如图所示)，在圆心处放置2粒芝麻大小的KClO3晶体，盖好表面皿。打开表面皿，向KClO3晶体滴加一滴浓盐酸，再立即将表面皿盖好，试描述反应的现象，并写出相应的化学方程式。
e处：____________________________________________________________________；
a处：____________________________________________________________________；
b处：____________________________________________________________________；
c处：____________________________________________________________________；
d处：____________________________________________________________________。
答案：1．D 解析：本题考查实验基本操作中药品的取用。本着节约药品的原则，应严格按照实验规定的用量取用药品，如果没有说明用量，一般按最小量取用，即液体1～2 mL，固体只需盖满试管底部，A错；取用细口瓶中的液体试剂时标签应对着手心，以免药液腐蚀标签，B错；不可用胶头滴管同时连续取多种试剂，C错。
2．D 解析：橡胶管连接的是烧瓶内体系与分液漏斗溶液以上体系，所以保证了这两个体系的压强相同，从而使分液漏斗中的液体更容易流入烧瓶。
3．D 解析：电解NaCl溶液时的产物是NaOH、H2、Cl2。NaOH生成后存在于氯化钠溶液中，可用酚酞检验。Cl2在流入电子(外电路)的阳极上生成并在阳极上逸出，可用碘化钾淀粉溶液检验。H2在电子流出(外电路)的阴极上生成并在阴极上逸出，可用小试管收集后根据有无爆鸣声检验。
4．答案：e：氯酸钾与浓盐酸反应产生黄绿色气体：KClO3＋6HCl(浓)===KCl＋3Cl2↑＋3H2O
a：无色溴化钾溶液逐渐变成棕黄色：2KBr＋Cl2===2KCl＋Br2
b：无色碘化钾溶液逐渐呈蓝色：2KI＋Cl2===2KCl＋I2；I2遇淀粉溶液呈蓝色
c：氢氧化钠(含酚酞)溶液的红色渐渐褪去：2NaOH＋Cl2===NaCl＋NaClO＋H2O，NaClO氧化酚酞试剂
d：硫酸亚铁溶液呈血红色：6FeSO4＋3Cl2===2Fe2(SO4)3＋2FeCl3，Fe3＋与KSCN反应使溶液呈血红色
解析：氯酸钾与浓盐酸在常温下进行反应能生成氯气；氯气溶于氢氧化钠溶液生成具有漂白性的次氯酸钠，次氯酸钠能氧化酚酞试剂。
第一单元 从实验走进化学 课题二 化学实验的绿色追求 第2课时
1．已知常温下氯酸钾与浓盐酸反应放出氯气，现按下图进行卤素的性质实验。玻璃管内装有分别滴有不同溶液的白色棉花球，反应一段时间后，对下图中指定部位颜色描述正确的是( )。
①
②
③
④
A
黄绿色
棕黄色
蓝色
白色
B
无色
棕黄色
紫色
白色
C
黄绿色
棕黄色
蓝色
无色
D
黄绿色
无色
紫色
白色
2．工业废水中常含有不同类型的污染物，可采用不同的方法处理。以下处理措施和方法类别都正确的是( )。
选项
污染物
处理措施
方法类别
A
废酸
加生石灰中和
物理法
B
Cu2＋等重金属离子
加硫酸盐沉降
化学法
C
含苯废水
用活性炭吸附
物理法
D
含纯碱的废水
加石灰水反应
化学法
3．某同学用下列装置制备并检验Cl2的性质。下列说法正确的是( )。
A．Ⅰ图中：如果MnO2过量，浓盐酸就可全部消耗
B．Ⅱ图中：湿润的有色布条能褪色，将硫酸溶液滴入烧杯中，至溶液显酸性，结果有Cl2生成
C．Ⅲ图中：生成蓝色的烟
D．Ⅳ图中：量筒中发生了加成反应
4．自来水加工处理流程如下图，下列有关说法不正确的是( )。
A．用ClO2消毒自来水，消毒效率比同质量氯气高
B．若用FeSO4作混凝剂，最终铁元素将以Fe(OH)2形式进入反应沉淀池
C．自来水生产中，前加氯起消毒杀菌作用，后加氯是保持水中有效氯的含量，防止自来水二次污染
D．投药时常加入适量的石灰，是为了除去水中的Mg2＋、等
5．工业上处理含的酸性工业废水用以下方法：①往工业废水中加入适量的NaCl，搅拌均匀；②用Fe为电极进行电解，经过一段时间有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀生成；③过滤回收沉淀，废水达排放标准。试回答：
(1)写出电解时的电极反应，阳极：______________，阴极：____________。
(2)写出转变成Cr3＋的离子反应方程式________________________________。
(3)电解过程中Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀是怎样产生的？
(4)能否将铁电极改成石墨电极？为什么？
6．漂白粉可以和浓盐酸反应产生氯气，某课外兴趣小组试图测定氯气的体积并验证纯净干燥的氯气没有漂白性，现用如图所示装置进行实验，请回答有关问题：
(1)该装置的正确连接顺序是：a接( )、( )接( )、( )接( )、( )接( )、( )接( )。
(2)U形管可以用________替代(填装置名称)，内盛装的试剂是________。
(3)洗气瓶中的液体是________。
(4)在制取氯气前，必须进行的一项操作步骤是____________。
(5)按照实验目的进行之后，干燥有色布条是否褪色________(填“是”或“否”)。
(6)该兴趣小组在实验中发现量筒中并没有收集到液体，你认为他们失败的原因可能是什么？
7．微型实验因其装置简单、操作简便、药品用量少、减轻污染等优点而得以大量的应用，请回答下列问题。
(1)二氧化硫性质检验的微型实验。
实验步骤：将小培养皿放在白纸上，如图所示(简化后的俯视图)，在A、B、C、D处分别各滴1滴硫化氢溶液、高锰酸钾酸性溶液、品红溶液、氢氧化钠(含酚酞)溶液，接着在培养皿中央(E处)滴加浓硫酸(1∶1)和亚硫酸钠溶液各1滴，并立即盖上大培养皿。通过观察A、B、C、D处的现象，可以验证二氧化硫的化学性质分别为______________、____________、______________、____________。
(2)下图为氢气还原氧化铜的微型快速实验装置。
实验前先将铜丝1处理成下端弯曲的一小圆环，并用铁锤锤击成带小孔的燃烧匙，可上下拉动控制反应；将铜丝2一端弯曲成螺旋状(见图)。
请回答下列问题：
①在Ⅰ中生成的氢气速率比较快的原因是__________________________；
②操作铜丝2的方法是：检验产生氢气的纯度后，将铜丝2加热至红热后伸入Ⅱ中。
问题一：如何检验氢气的纯度__________________________。
问题二：Ⅱ中的反应方程式为__________________________。
参考答案
1．答案：A 解析：氯气：黄绿色，氯水：黄绿色，液溴：深棕红色，溴水：棕黄色，碘：紫色，碘水：黄色，碘的淀粉溶液：蓝色。Cl2通入NaOH溶液中生成NaCl、NaClO呈无色，但由于棉花球呈白色，故Cl2被蘸有NaOH溶液的棉花球吸收后棉花球仍显白色，选A。
2．答案：C 解析：本题考查运用化学知识处理污染物的常用方法。用生石灰中和废酸，是化学方法，A错。CuSO4不是沉淀，故处理措施错误，B错。活性炭能吸附某些有气味的气体和有色、有毒物质，是物理方法，C正确。Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH，溶液碱性更强，污染更严重，D错。
3． 答案：B 解析：本题考查氯气的制备及性质。稀盐酸不与二氧化锰反应，所以当二氧化锰过量时，浓盐酸变稀后不再继续反应，最后剩余盐酸，A错；氯气溶于水生成次氯酸具有漂白性，使有色布条褪色，氯气与氢氧化钠反应生成氯化钠与次氯酸钠，加入酸后氯离子与次氯酸根离子发生反应生成氯气，B对；铜在氯气中燃烧生成棕色的烟，C错；甲烷与氯气发生取代反应，D错。
4． 答案：B 解析：消毒效率通常以单位质量的消毒剂所得到的电子数来表示，ClO2和Cl2的消毒效率之比为∶＝2.63；投入石灰，能除去Mg2＋、[生成Mg(OH)2、CaCO3沉淀]；以FeSO4作混凝剂，铁元素会被氧化而以Fe(OH)3形式进入沉淀池。
5．答案：(1)Fe－2e－===Fe2＋ 2H＋＋2e－===H2↑
(2)6Fe2＋＋＋14H＋===6Fe3＋＋2Cr3＋＋7H2O
(3)Fe3＋、Cr3＋与溶液中OH－形成Fe(OH)3、Cr(OH)3沉淀。
(4)不能用石墨电极代替铁电极。因为铁电极在电解过程中产生还原性的Fe2＋，将溶液中Cr2O72—还原为Cr3＋而除去，若改用石墨电极，不能产生还原性微粒。
解析：(1)铁电极作阳极，铁被氧化而溶解：Fe－2e－===Fe2＋，阴极上溶液中氢离子放电生成氢气：2H＋＋2e－===H2↑；(2)阳极生成的Fe2＋与含的酸性工业废水发生氧化还原反应，离子方程式为6Fe2＋＋＋14H＋===6Fe3＋＋2Cr3＋＋7H2O；(3)由于阴极H＋放电，破坏了水的电离平衡：H2OH＋＋OH－，溶液中OH－逐渐增大并向阳极移动，与Fe3＋、Cr3＋形成Fe(OH)3、Cr(OH)3沉淀；(4)不能用石墨电极代替铁电极，因为铁电极在电解过程中产生还原性的Fe2＋，将溶液中还原为Cr3＋而除去，若改用石墨电极，不能产生还原性微粒。
6．答案：(1)d e b(或c) c(或b) g h e d f
(2)洗气瓶 浓硫酸
(3)饱和食盐水
(4)检查装置的气密性
(5)否
(6)盐酸浓度小，反应没发生；装置漏气；e与f连接。
解析：本实验有两个目的：其一是验证干燥的氯气没有漂白性；其二是测量氯气的体积。由于测量氯气的体积是根据排入量筒里的水的体积来计算，所以验证干燥的氯气无漂白性的实验必须放在测量氯气的体积之前(否则无法连接)。连接顺序：发生装置→除氯化氢杂质→除水蒸气→验证漂白性→排液体→收集液体。除去水蒸气可以用装有无水CaCl2的U形管，也可以用盛有浓硫酸的洗气瓶。
7．答案：(1)氧化性 还原性 漂白性 溶于水显酸性
(2)①铜和锌可形成原电池，锌作负极，反应速率加快
②将收集到氢气的试管用大拇指堵住，对着酒精灯火焰，松开拇指，若听到“噗”的响声，则可证明H2较纯净 CuO＋H2Cu＋H2O
解析：根据培养皿上的试剂：H2S溶液、酸性KMnO4溶液、品红溶液、NaOH(含酚酞)溶液，可以推知验证SO2的氧化性、还原性、漂白性，溶于水显酸性(或酸性氧化物的性质)。原电池原理的应用之一是加快反应速率。H2的检验用点燃法，H2具有还原性，可还原CuO。
