一氧化碳的制取及性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)

1、一氧化碳的制取及性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)在義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)的活動(dòng)與探究建議”里，建議用實(shí)驗(yàn)方法將氧化鐵中的鐵還原出來”。由于傳統(tǒng)的一氧化碳的制備裝 置復(fù)雜（用到分液漏斗、燒瓶及加熱裝置），藥品用量大，浪費(fèi)和污 染也大，且co有毒，收集和儲(chǔ)存有一定難度，故實(shí)際教學(xué)中大多數(shù) 教師只是 紙上談兵”。然而，鋼鐵工業(yè)的水平是衡量一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā) 展水平的重要標(biāo)志，煉鐵是鋼鐵工業(yè)的基礎(chǔ)，煉鐵的原理和實(shí)驗(yàn)便成 為中考的熱點(diǎn)。因此，筆者將教材中的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了如下的改進(jìn)，使得 co的可燃性和還原性實(shí)驗(yàn)更簡(jiǎn)單易行。同時(shí)，co是煤氣等氣體燃料 的主要成分，是冶金工業(yè)的 天之驕子”，實(shí)施該實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生目睹它 的風(fēng)采，有利于促進(jìn)

2、學(xué)生在知識(shí)與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價(jià) 值觀方面的發(fā)展。以下是筆者對(duì)該實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)，僅供大家參考。一、實(shí)驗(yàn)儀器及試劑鐵架臺(tái)（帶鐵夾）、小試管（15mM 100mm）、橡皮塞、導(dǎo)管、 注射器、膠皮管、90度或120度的彎導(dǎo)管（67mm）、具支試管、 酒精燈、火柴、滴管、燒杯、玻璃片；濃硫酸、88%的甲酸溶液、Fe2o3 粉末（cuo粉末）、澄清石灰水。二、實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)裝置如下圖所示。一氧化碳的制取及可燃性和還原性實(shí)驗(yàn)裝置圖三、實(shí)驗(yàn)步驟1按圖連接裝置，并檢查裝置的氣密性。2.裝藥品固定。試管中加入一滴管（約 1.2mL ）的濃硫酸，注射 器內(nèi)吸入1.2mL的甲酸溶液，彎導(dǎo)管的管底裝入少量的Fe2

3、o3粉末（粉 末上方留有氣體通道），具支試管內(nèi)裝入足量澄清的石灰水。（因?yàn)槭?灰水要吸收揮發(fā)的甲酸蒸汽，如果石灰水的量少，石灰水便不會(huì)變渾 濁）3將甲酸溶液全部推入試管中，然后用酒精燈微熱試管（可以通 過控制酒精燈的加熱，來控制產(chǎn)生氣體的速率），溶液中便很快產(chǎn)生 氣泡，稍等co排出裝置內(nèi)的空氣，當(dāng)產(chǎn)生氣體的速率適中時(shí)，將點(diǎn) 燃的酒精燈移至尖嘴導(dǎo)管處。4.co被點(diǎn)燃，尖嘴導(dǎo)管處出現(xiàn)藍(lán)色火焰，證明裝置內(nèi)的空氣已經(jīng) 排盡，此時(shí)將酒精燈移至Fe2o3處加熱，片刻后觀察到導(dǎo)管內(nèi)紅色粉 末變成黑色，澄清的石灰水變渾濁。在這個(gè)過程中，如果產(chǎn)生co的反應(yīng)速率變慢，可以將酒精燈移至試管處加熱一會(huì)兒， 再將酒精燈

4、移 至Fe2o3處加熱。5當(dāng)Fe2o3完全反應(yīng)后，把酒精燈放到試管處加熱，通入較大氣 流的co,快速地冷卻導(dǎo)管，同時(shí)將一只干冷的燒杯罩在藍(lán)色火焰上， 引導(dǎo)學(xué)生觀察沒有水霧生成，然后燒杯口朝下移離火焰后迅速用一玻 璃片蓋住燒杯口，再倒轉(zhuǎn)過來，將玻璃片移離一點(diǎn)，加入少量澄清的 石灰水蓋好后震蕩，觀察到石灰水變渾濁。繼續(xù)加熱試管，直至尖嘴 導(dǎo)管口藍(lán)色火焰熄滅，此時(shí)甲酸完全分解，停止加熱。（為了增強(qiáng)觀賞性，可用一段較長(zhǎng)的膠皮管連接尖嘴導(dǎo)管，繼而可用燃燒的co代替酒精燈加熱濃硫酸和Fe2o3）6.將彎導(dǎo)管內(nèi)冷卻的黑色粉末倒在濾紙上，并用磁鐵去吸引。學(xué) 生觀察到黑色粉末被吸引。回收試管里的稀硫酸。（若將F

5、e2o3換成cuo,反應(yīng)速度更快，會(huì)觀察到導(dǎo)管內(nèi)很快形成漂亮的銅鏡，黑色粉 末變成紅色，此實(shí)驗(yàn)可以穿插安排在新授課中）四、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)1實(shí)驗(yàn)儀器簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)便，安全可靠，反應(yīng)迅速。氣體發(fā)生裝 置選用小試管，盛放金屬氧化物的大玻璃管換成 90度或120度的彎 導(dǎo)管（可用商品導(dǎo)管或自行彎制），酒精噴燈換成了酒精燈，使得材 料簡(jiǎn)化及操作易行。這樣整個(gè)裝置內(nèi)滯留空氣的量大幅度減少，空氣很快會(huì)被排盡，當(dāng)導(dǎo)管口氣體被點(diǎn)燃時(shí)，裝置內(nèi)空氣已被排盡，無需 驗(yàn)純。另外，石灰水有封火作用，可避免發(fā)生意外。由于導(dǎo)管壁薄， 溫度升高快，酒精燈加熱時(shí)固體很快變色，加熱后2至3分鐘內(nèi)就可 以完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)。由于氣溫較高時(shí)，濃硫酸與甲酸一接觸就會(huì)產(chǎn)生 co氣體，注射器的使用，杜絕了 co氣體的泄漏，并可以控制反應(yīng)的 速率。2藥品用量少，防止了浪費(fèi)。1滴管（約1.2mL）的濃硫酸、1.2mL 的甲酸溶液、少量的Fe2o3和cuo、1.2mL （約1滴管）的甲酸溶液， 理論上完全反應(yīng)可生成約500mL的co，足夠本實(shí)驗(yàn)的需要，最后稀 硫酸被回收。3.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象鮮明，效果