初中新學(xué)期化學(xué)一氧化碳的制取和性質(zhì)試驗(yàn)設(shè)計(jì)

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 初中化學(xué) 來(lái)源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)
初中新學(xué)期化學(xué)一氧化碳的制取和性質(zhì)試驗(yàn)設(shè)計(jì)
1.化學(xué)反應(yīng)原理:
⑴ 甲酸在濃硫酸存在的情況下,可脫水生成一氧化碳。

一氧化碳的密度與空氣接近,不能用排空氣法收集;一氧化碳難溶于水,可以用排水法收集。
⑵ 一氧化碳顯+2價(jià),可以被氧化+4價(jià)態(tài),故可以燃燒,有還原性。

⑶ 與血紅蛋白結(jié)合時(shí),一氧化碳具有比氧氣更強(qiáng)的結(jié)合性。人吸入一定量的一氧化碳后,與血紅蛋白結(jié)合,使其失去繼續(xù)輸送氧的功能,造成人體缺氧。嚴(yán)重時(shí)會(huì)危及生命。氧氣與血紅蛋白結(jié)合后,血液顯鮮紅色;而一氧化碳與血紅蛋白結(jié)合后,使血液顯暗紅色?捎么藖(lái)間接驗(yàn)證一氧化碳的毒性。
2.實(shí)驗(yàn)儀器:鐵架臺(tái)、酒精燈、導(dǎo)管、燒杯、試管等。
實(shí)驗(yàn)藥品:甲酸、濃硫酸、澄清石灰水、氧化銅等。

3.探究方案:
⑴ 先在燒瓶中加入5 mL濃硫酸,按圖18-1將裝置裝備好,固定在鐵架臺(tái)上,用酒精燈微微加熱一會(huì)兒。從分液漏斗中滴入1 mL左右甲酸,立即開始均勻產(chǎn)生一氧化碳?xì)馀。待氣泡明顯減少時(shí),再用小火微微加熱反應(yīng)溶液,直至反應(yīng)混合液不再冒出氣泡為止。
由于一氧化碳有劇毒,該實(shí)驗(yàn)需在通風(fēng)櫥內(nèi)進(jìn)行。
⑵ 經(jīng)驗(yàn)純后,在導(dǎo)管口點(diǎn)燃一氧化碳,產(chǎn)生藍(lán)色火焰。

用醮有澄清石灰水的燒杯罩在火焰上方,手明顯感到發(fā)燙,證明一氧化碳燃燒時(shí)放熱;一會(huì)兒后,燒杯壁變模糊,取下燒杯,反轉(zhuǎn),待石灰水流積到燒杯底部,可見明顯渾濁。證明有二氧化碳生成。如圖18-2。
⑶在硬質(zhì)玻璃管內(nèi)放入適量的氧化銅,按如圖18-3所示裝配好裝置。在裝置末端用排水法收集一試管一氧化碳檢驗(yàn)其純度。經(jīng)驗(yàn)純后先通入一氧化碳,排盡玻璃管內(nèi)空氣,以防止因一氧化碳與空氣混合在高溫情況下爆炸;待空氣排盡點(diǎn)燃酒精燈加熱,同時(shí)點(diǎn)燃裝置末端酒粗燈,使剩余的一氧化碳燃燒掉,以免污染環(huán)境。一會(huì)兒后,氧化銅逐漸變光亮的紫紅色,澄清石灰水逐漸變渾濁,證明有銅和二氧化碳生成。

反應(yīng)結(jié)束后,先停止加熱,繼續(xù)通入一氧化碳,保證新生成的銅在一氧化碳保護(hù)的環(huán)境下冷卻。
⑷ 從農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)取一定量的鴨血,加適量的抗凝劑,備用。在一支試管中,取新鮮的鴨血(或其他家禽家畜的血)3 mL,通入一氧化碳,一會(huì)兒可看到鴨血由鮮紅色變暗紅色。由此證明一氧化碳更易于血紅蛋白結(jié)合。
4.探究評(píng)價(jià):
由于一氧化碳有劇毒,做該實(shí)驗(yàn)時(shí)一定要注意安全,必須在通風(fēng)櫥內(nèi)進(jìn)行。用直玻璃管做一氧化碳還原氧化銅實(shí)驗(yàn),由于二氧化碳不易排出,除低了一氧化碳與氧化銅的接觸,反應(yīng)需要稍高的溫度和較長(zhǎng)的時(shí)間。而一氧化碳毒性的實(shí)驗(yàn),也只是間接證明其毒性。為此,可用兩只活的昆蟲放入小燒杯中,通入一氧化碳,一會(huì)后,昆蟲死亡。此法更直觀些。
5. 資源開發(fā):
⑴ 一氧化碳的制取也可用草酸與濃硫酸混合加熱。

但由于反應(yīng)過(guò)程中有二氧化碳生成,因此必須將生成的氣體通過(guò)氫氧化鈉溶液,以除去二氧化碳。
⑵ 為加快一氧化碳還原氧化銅的速度,用粗銅絲代替氧化銅。
用粗銅絲彎曲成螺旋狀,在酒精燈上灼燒成黑色,使其表面生成一層氧化銅,再按圖18-4所示裝置實(shí)驗(yàn)。反應(yīng)所需時(shí)間大大縮短,粗銅絲很快變光亮紫紅色,石灰水變渾濁。

6.創(chuàng)新思維:
用直玻璃管做一氧化碳還原氧化銅實(shí)驗(yàn),由于二氧化碳密度大,不易排出,影響了一氧化碳與氧化銅的接觸,導(dǎo)致反應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng),速度較慢。為避免上述缺點(diǎn),用圖18-5所示裝置還原氧化銅。
該實(shí)驗(yàn)裝置有利于二氧化碳排出,反應(yīng)所需時(shí)間僅原實(shí)驗(yàn)的三分之一到二分之一,現(xiàn)象也很明顯。


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