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浅谈碳与某些氧化物反应时尾气处理实验教学设计
师宗县高良民族中学
陶咏春
摘要
在新课程理念下，中考命题实验更深入探究、探讨课本实验本质，加大了学生自主探究活动。本文就碳与某些氧化物反应的实验中可能产生有毒气体CO作三种改进处理设计方案进行探讨。
关键词
化学实验
探讨
设计
化学是一门以实验为基础的自然科学，随着新课程改革的推进，化学实验便成了中考命题的重要组成部分，同时化学实验就不仅限于课本简单实验的验证了，更重视于化学实验的探究与分析。本文就碳与某些氧化物反应时可能产生有毒气体CO的实验作浅见探讨与改进，以同行和同学们在学习时参考。
一．《化学课本》实验教科书（人教版）中碳与某些氧化物反应实验
把刚烘干的木炭粉末和氧化铜粉末混合均匀，小心地佛、铺放进试管，并将试管固定在铁架台上。试管口装有通入澄清石灰水的导管（如下图），用酒精灯（可加网罩以使火焰集中并提高温度，最好使用酒精喷灯）加热混合物几分钟。然后先撤出导气管，待试管冷却后再把试管里的粉末倒在纸上。
二．改进方案
我认为按课本实验进行实际操作是不安全的，因为在本实验中碳夺走氧后生成的气体可能存在三种情况：① CO
②CO
2③CO和CO2的混合气体。这些气体（特别是CO气体）排放到空气中会污染空气，不符合实验绿色化要求，需考虑尾气处理装置的设计，而课本没有考虑到这一点，所以本人提出以下三种改进方案仅供同行和同学们学习参考。
方案一（如图甲）：将尾气用气球收集
其中A装置作用是检验CO2气体，B装置作用是吸收CO2气体。但这种改进方案也存在安全隐患，如气体爆炸或收集到的尾气又将如何处理等问题，故本人提出第二改进方案。
方案二（如图乙）：将尾气点燃（因为CO有可燃性）
其中A装置作用是检验CO2气体，B装置作用是尾气处理，将其点燃以防污染空气。但这种处理方案尾气没有得到充分利用，尾气被浪费，故本人提出第三方案
方案三（如图丙）：将尾气点燃的同时给反应物加热。
其中装置A作用是检验CO2气体，B装置作用是吸收CO2气体。这种方案尾气得到处理的同时被充分利用，节约能源，变废为宝, 是一种较为理想的尾气处理方案。
特别提醒：在实验操作过程中只要涉及有毒气体(如CO、NO2、SO2、HCl、NH3等)时都要考虑尾气装置的科学、合理、可行的设计方案，这样才符号绿色化学实验。
三．应用
例1．（2008年，临溪）李洋同学在实验室用木炭和氧化铜两种黑色粉末在高温下反应制取单质铜（如图），反应的化学方程式为：
高温
C+2CuO====2Cu+CO2↑
他联想到单质碳的一些化学性质，认为在该实验中还可能会有CO产生。查阅资料：气体能使湿润的黄色氯化钯试纸变蓝色。实验验证：
⑴点燃A处酒精灯，数分钟后发现试管中的黑色固体物质变红，该红色物质是＿＿＿
⑵装置B中发生的实验现象是＿＿＿；该反应的化学方程式为＿＿＿＿＿＿＿。⑶C装置中湿润的黄色氯化钯试纸变蓝色，说明有＿＿＿气体生成，证明李洋同学的判断是正确的。
⑷李洋同学对CO产生的原因进行了分析： ① 原因一：木炭和氧化铜在高温条件下直接发生反应产生CO；
高温
② 原因二：反应C+2CuO=====2Cu+CO2↑中的一种产物和反应物木炭又发生了新的化学反应，产生了CO； ③ 原因三：
．．．．．．．．．．．．．． 请你从原因
一、原因二中选择其一，用化学方程式表示存在此原因的化学反应是＿＿＿＿
⑸在设计装置时还要考虑环保因素，因此要在装置C处添加＿＿＿＿装置。例2．（2008年西宁）2008年北京奥运会的“祥云”火炬所用的燃料的主要成分是丙烷（化学式为:C3H8）,丙烷燃烧后的产物是什么？某化学兴趣小组对此问题进行了探究。
【查阅资料】⑴丙烷在空气中完全燃烧生成CO2和H2O，不完全燃烧时还可生成CO ⑵CO与氢氧化钠溶液和氢氧化钙溶液都不反应。⑶白色的无水硫酸铜粉末遇水变蓝。
【提出假设】丙烷燃烧后的产物可能是①CO2和H2O；②CO和H2O③＿＿＿
【设计方案】用图 所示装置验证丙烷燃烧后的产物。
⑴装置C中氢氧化钠溶液的作用是＿＿＿＿。
⑵B装置和E装置完全相同，其作用的不同之处是：B装置用来＿＿＿＿；E装置用来＿＿＿＿。
⑶若实验过程中观察到的现象为：A装置中白色粉末变蓝，B装置中澄清石灰水变浑浊，E装置中澄清石灰水无明显现象。分析可知，假设＿＿＿（填序号）成立。
⑷从安全和环保的角度分析该实验装置中的不完善之处是＿＿＿＿
参考文献
1．化学实验教科书 人民教育出版社 2006 2．点拨中考化学 吉林教育出版社 2009 3．化学考试说明 教育科学出版社 2010
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