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蜀麓耕夫山野草堂

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  蜀麓耕夫者, 山野之间一散人也。朝饮一杯清茶, 夜酌二两小酒。闲来读数页诗书, 兴至诌两句心得。望日升月落, 观云卷云舒。虽在王化之内, 不在名利之中。

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【原创】实验研究18-一氧化碳的制取和性质  

2009-06-11 13:36:23|  分类: 实验研究 |  标签: |举报 |字号 订阅

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【原创】实验研究18-一氧化碳的制取和性质 - 蜀麓耕夫 - 蜀麓耕夫山野草堂

探究实验设计十八:

一氧化碳的制取和性质

1.化学反应原理:

⑴ 甲酸在浓硫酸存在的情况下,可脱水生成一氧化碳。

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一氧化碳的密度与空气接近,不能用排空气法收集;一氧化碳难溶于水,可以用排水法收集。

⑵ 一氧化碳显+2价,可以被氧化+4价态,故可以燃烧,有还原性。

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⑶ 与血红蛋白结合时,一氧化碳具有比氧气更强的结合性。人吸入一定量的一氧化碳后,与血红蛋白结合,使其失去继续输送氧的功能,造成人体缺氧。严重时会危及生命。氧气与血红蛋白结合后,血液显鲜红色;而一氧化碳与血红蛋白结合后,使血液显暗红色。可用此来间接验证一氧化碳的毒性。

2.实验仪器:铁架台、酒精灯、导管、烧杯、试管等。

实验药品:甲酸、浓硫酸、澄清石灰水、氧化铜等。

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3.探究方案:

⑴ 先在烧瓶中加入5 mL浓硫酸,按图18-1将装置装备好,固定在铁架台上,用酒精灯微微加热一会儿。从分液漏斗中滴入1 mL左右甲酸,立即开始均匀产生一氧化碳气泡。待气泡明显减少时,再用小火微微加热反应溶液,直至反应混合液不再冒出气泡为止。

由于一氧化碳有剧毒,该实验需在通风橱内进行。

⑵ 经验纯后,在导管口点燃一氧化碳,产生蓝色火焰。

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用醮有澄清石灰水的烧杯罩在火焰上方,手明显感到发烫,证明一氧化碳燃烧时放热;一会儿后,烧杯壁变模糊,取下烧杯,反转,待石灰水流积到烧杯底部,可见明显浑浊。证明有二氧化碳生成。如图18-2。

⑶在硬质玻璃管内放入适量的氧化铜,按如图18-3所示装配好装置。在装置末端用排水法收集一试管一氧化碳检验其纯度。经验纯后先通入一氧化碳,排尽玻璃管内空气,以防止因一氧化碳与空气混合在高温情况下爆炸;待空气排尽点燃酒精灯加热,同时点燃装置末端酒粗灯,使剩余的一氧化碳燃烧掉,以免污染环境。一会儿后,氧化铜逐渐变光亮的紫红色,澄清石灰水逐渐变浑浊,证明有铜和二氧化碳生成。

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反应结束后,先停止加热,继续通入一氧化碳,保证新生成的铜在一氧化碳保护的环境下冷却。

⑷ 从农贸市场取一定量的鸭血,加适量的抗凝剂,备用。在一支试管中,取新鲜的鸭血(或其他家禽家畜的血)3 mL,通入一氧化碳,一会儿可看到鸭血由鲜红色变暗红色。由此证明一氧化碳更易于血红蛋白结合。

4.探究评价:

由于一氧化碳有剧毒,做该实验时一定要注意安全,必须在通风橱内进行。用直玻璃管做一氧化碳还原氧化铜实验,由于二氧化碳不易排出,除低了一氧化碳与氧化铜的接触,反应需要稍高的温度和较长的时间。而一氧化碳毒性的实验,也只是间接证明其毒性。为此,可用两只活的昆虫放入小烧杯中,通入一氧化碳,一会后,昆虫死亡。此法更直观些。

5. 资源开发:

⑴ 一氧化碳的制取也可用草酸与浓硫酸混合加热。

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但由于反应过程中有二氧化碳生成,因此必须将生成的气体通过氢氧化钠溶液,以除去二氧化碳。

⑵ 为加快一氧化碳还原氧化铜的速度,用粗铜丝代替氧化铜。

用粗铜丝弯曲成螺旋状,在酒精灯上灼烧成黑色,使其表面生成一层氧化铜,再按图18-4所示装置实验。反应所需时间大大缩短,粗铜丝很快变光亮紫红色,石灰水变浑浊。

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6.创新思维:

用直玻璃管做一氧化碳还原氧化铜实验,由于二氧化碳密度大,不易排出,影响了一氧化碳与氧化铜的接触,导致反应时间较长,速度较慢。为避免上述缺点,用图18-5所示装置还原氧化铜。

该实验装置有利于二氧化碳排出,反应所需时间仅原实验的三分之一到二分之一,现象也很明显。

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