初中化学教学中几个问题的再认识

唐海燕

1.空气中氧气含量测定实验为何选中红磷？

一般解释为红磷的燃烧产物为P2O5固体，其体积可忽略不计。其实另一个重要原因是红磷燃烧几乎能消耗密闭容器中的全部氧气，而不少可燃物却不能。经研究知道：氧气的质量分数降低到一定限度时，燃烧就可以停止。例如：将空气中氧气的含量从21%（体积）减小到17%左右，木材的火就会熄灭；氧气含量低于16%时，大多数液体燃料的火焰会熄灭；氧气含量低于9%时，煤炭的火焰熄灭；氧气的含量接近零时，磷的燃烧才会停止。所以，实验时，只须红磷过量即可。

2.硫酸铜溶液和氢氧化钠溶液混合都能产生氢氧化铜沉淀吗？

在演示教材规定的这个用以说明质量守恒定律的实验时，不少师生不管情况如何都这样认为。其实，硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液进行反应有以下几种情况见表1。

深蓝色由表1可见，CuSO4溶液与NaOH溶液反应时，所用NaOH溶液的浓或稀，量多或量少，反应将产生不同的现象，其结果也不一样。

3.给氯酸钾与二氧化锰混合物加热，待有氧气产生后停止加热，冷却后固体混合物中有哪些物质？

不少资料给出的答案是：KClO3、MnO2、KCl。其实这个问题很难准确回答。因为：

这就是KClO3分解（MnO2催化）制O2的反应机理。所以若不能确切知道加热后反应进行的程度就不好作答。故此题宜改为：给KClO3与MnO2混合物加热，直至不再产生气体，问此时残留固体混合物是由哪些物质组成的。

4.如何用化学方法除去铜屑中的少量铁屑？

往往有人认为在混合物中加入CuSO4溶液反应后过滤，洗涤得Cu屑。反应原理是：

Fe+CuSO4FeSO4+Cu

这个除杂质的反应原理是正确的，难怪一些教学参考资料也将其作为用置换法除杂的典型题。但细一辨，不难发现该反应析出的铜必然会有部分沉积在铁屑上，从而使反应停止，因此过滤洗涤后得到的并不是纯铜，正确的方法是在混合物中加入过量的稀硫酸，充分反应后过滤、洗涤得纯铜屑。反应原理是：

5.溶解在水里的CO2都会变成H2CO3吗？

在1.01×105Pa下，CO2在100体积水中溶解的体积见表2。

与水化合生成H2CO3，其余部分仍以CO2分子溶解在水里。

6.用CO还原CuO实验，一定要先通CO后再加热吗？

众所周知，H2还原CuO的实验步骤是先通入H2一会儿，再给CuO加热，以防止爆炸。那么，用CO还原CuO时，先加热，后通入CO会不会爆炸呢？下面比较这两实验装置的差异和有关数据见表3。

表3

实验所用气体来源着火点爆炸极限由启普发生器新制的H2500℃4.0%～74.2%由储气瓶储备的CO610℃12.5%～74.2%气体发生器或储气瓶中出来的CO或H2，本身是经过验纯的。用它们来还原CuO，若有爆炸现象产生，也只能发生在装CuO的玻璃管中，由于H2的着火点较低，爆炸极限范围也相对较大，当H2与盛有CuO试管中的热空气接触时，很可能发生爆鸣。这时若H2发生器内也混有空气，则发生器就会发生爆炸。所以用H2还原CuO时，应先通H2排净盛CuO试管内的空气，同时也消除了H2发生器中混有空气的可能，避免发生爆炸事故。CO着火点是610℃，酒精灯焰不易达到此温度，即使达到亦需较长时间。故先加热CuO一会儿，使玻璃管内空气大量排出，通入CO很快能排完空气，越过CO爆炸极限的上限，而在排空气过程中，因未达CO的着火点，就不易引起爆炸。因此CO还原CuO时可以先加热后通气，以前教材就这样写的。但把先通CO（并经验纯）再加热CuO作为实验常规，确实比较安全。

（收稿日期：2015-08-10）