初中化學(xué)教學(xué)中幾個(gè)問(wèn)題的再認(rèn)識(shí)

唐海燕

1.空氣中氧氣含量測(cè)定實(shí)驗(yàn)為何選中紅磷？

一般解釋為紅磷的燃燒產(chǎn)物為P2O5固體，其體積可忽略不計(jì)。其實(shí)另一個(gè)重要原因是紅磷燃燒幾乎能消耗密閉容器中的全部氧氣，而不少可燃物卻不能。經(jīng)研究知道：氧氣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)降低到一定限度時(shí)，燃燒就可以停止。例如：將空氣中氧氣的含量從21%（體積）減小到17%左右，木材的火就會(huì)熄滅；氧氣含量低于16%時(shí)，大多數(shù)液體燃料的火焰會(huì)熄滅；氧氣含量低于9%時(shí)，煤炭的火焰熄滅；氧氣的含量接近零時(shí)，磷的燃燒才會(huì)停止。所以，實(shí)驗(yàn)時(shí)，只須紅磷過(guò)量即可。

2.硫酸銅溶液和氫氧化鈉溶液混合都能產(chǎn)生氫氧化銅沉淀嗎？

在演示教材規(guī)定的這個(gè)用以說(shuō)明質(zhì)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)時(shí)，不少師生不管情況如何都這樣認(rèn)為。其實(shí)，硫酸銅溶液與氫氧化鈉溶液進(jìn)行反應(yīng)有以下幾種情況見表1。

深藍(lán)色由表1可見，CuSO4溶液與NaOH溶液反應(yīng)時(shí)，所用NaOH溶液的濃或稀，量多或量少，反應(yīng)將產(chǎn)生不同的現(xiàn)象，其結(jié)果也不一樣。

3.給氯酸鉀與二氧化錳混合物加熱，待有氧氣產(chǎn)生后停止加熱，冷卻后固體混合物中有哪些物質(zhì)？

不少資料給出的答案是：KClO3、MnO2、KCl。其實(shí)這個(gè)問(wèn)題很難準(zhǔn)確回答。因?yàn)椋?/p>

這就是KClO3分解（MnO2催化）制O2的反應(yīng)機(jī)理。所以若不能確切知道加熱后反應(yīng)進(jìn)行的程度就不好作答。故此題宜改為：給KClO3與MnO2混合物加熱，直至不再產(chǎn)生氣體，問(wèn)此時(shí)殘留固體混合物是由哪些物質(zhì)組成的。

4.如何用化學(xué)方法除去銅屑中的少量鐵屑？

往往有人認(rèn)為在混合物中加入CuSO4溶液反應(yīng)后過(guò)濾，洗滌得Cu屑。反應(yīng)原理是：

Fe+CuSO4FeSO4+Cu

這個(gè)除雜質(zhì)的反應(yīng)原理是正確的，難怪一些教學(xué)參考資料也將其作為用置換法除雜的典型題。但細(xì)一辨，不難發(fā)現(xiàn)該反應(yīng)析出的銅必然會(huì)有部分沉積在鐵屑上，從而使反應(yīng)停止，因此過(guò)濾洗滌后得到的并不是純銅，正確的方法是在混合物中加入過(guò)量的稀硫酸，充分反應(yīng)后過(guò)濾、洗滌得純銅屑。反應(yīng)原理是：

5.溶解在水里的CO2都會(huì)變成H2CO3嗎？

在1.01×105Pa下，CO2在100體積水中溶解的體積見表2。

與水化合生成H2CO3，其余部分仍以CO2分子溶解在水里。

6.用CO還原CuO實(shí)驗(yàn)，一定要先通CO后再加熱嗎？

眾所周知，H2還原CuO的實(shí)驗(yàn)步驟是先通入H2一會(huì)兒，再給CuO加熱，以防止爆炸。那么，用CO還原CuO時(shí)，先加熱，后通入CO會(huì)不會(huì)爆炸呢？下面比較這兩實(shí)驗(yàn)裝置的差異和有關(guān)數(shù)據(jù)見表3。

表3

實(shí)驗(yàn)所用氣體來(lái)源著火點(diǎn)爆炸極限由啟普發(fā)生器新制的H2500℃4.0%～74.2%由儲(chǔ)氣瓶?jī)?chǔ)備的CO610℃12.5%～74.2%氣體發(fā)生器或儲(chǔ)氣瓶中出來(lái)的CO或H2，本身是經(jīng)過(guò)驗(yàn)純的。用它們來(lái)還原CuO，若有爆炸現(xiàn)象產(chǎn)生，也只能發(fā)生在裝CuO的玻璃管中，由于H2的著火點(diǎn)較低，爆炸極限范圍也相對(duì)較大，當(dāng)H2與盛有CuO試管中的熱空氣接觸時(shí)，很可能發(fā)生爆鳴。這時(shí)若H2發(fā)生器內(nèi)也混有空氣，則發(fā)生器就會(huì)發(fā)生爆炸。所以用H2還原CuO時(shí)，應(yīng)先通H2排凈盛CuO試管內(nèi)的空氣，同時(shí)也消除了H2發(fā)生器中混有空氣的可能，避免發(fā)生爆炸事故。CO著火點(diǎn)是610℃，酒精燈焰不易達(dá)到此溫度，即使達(dá)到亦需較長(zhǎng)時(shí)間。故先加熱CuO一會(huì)兒，使玻璃管內(nèi)空氣大量排出，通入CO很快能排完空氣，越過(guò)CO爆炸極限的上限，而在排空氣過(guò)程中，因未達(dá)CO的著火點(diǎn)，就不易引起爆炸。因此CO還原CuO時(shí)可以先加熱后通氣，以前教材就這樣寫的。但把先通CO（并經(jīng)驗(yàn)純）再加熱CuO作為實(shí)驗(yàn)常規(guī)，確實(shí)比較安全。

（收稿日期：2015-08-10）