【文章內(nèi)容簡介】 ↓↑ C─→ CO2 CaCO3↑ ↓↑ CH4 CO C2H5OH 結(jié)合鐵生銹的探究實驗，歸納研究性學習的程序：針對已知的結(jié)論或反應現(xiàn)象，提出問題→猜想與假設→設計實驗方案→進行實驗→觀察實驗現(xiàn)象→分析、歸納、總結(jié)→解釋與結(jié)論。 理清各類物質(zhì)的相互關系，學會運用有關的反應規(guī)律，判斷各類物質(zhì)間能否發(fā)生反應。 非金屬 金屬 金屬 O2↓ O2↓↑ 還原 酸性氧化物 鹽 堿性氧化物 H2O↓ H2O↓↑ 加 熱 酸 堿 聯(lián)系社會生產(chǎn)和生活實際，對相關知識和規(guī)律進行遷移，培養(yǎng)分析和解決實際問題的能力。 例題精析 例 為保證長時間潛航，在潛水艇里要配備氧氣再生裝置?，F(xiàn)有以下幾種制備氧氣的方法：（ 1）加熱高錳酸鉀，（ 2）電解水（ 3）在常溫下過氧化鈉固體（ Na2O2）與二氧化碳反應生成碳酸鈉和氧氣。你認為最適合在潛水艇里制氧氣的方法是 ，與其他兩種方法相比，這種方法的優(yōu)點是 。 分析：實驗室制氧氣和工業(yè)上，軍事上制氧氣因設備條件限制及氧氣的需求不同，而 北京家教 北京家教 11采取的方 法不同。在潛水艇這一特定空間內(nèi)，應選擇反應條件最低的方法，同時不僅要考慮供氣問題，還應考慮廢氣的凈化或排出問題。 答案：（ 3）；在常溫下就能反應，并能將人呼出的二氧化碳轉(zhuǎn)化為氧氣。 例 煤、天然氣、石油等能源在地球上已探明的蘊藏量是有限的。從人類目前利用這些能源的消耗速度估算，石油和天然氣不過幾十年，煤不過幾百年就會消耗殆盡。因此，進一步開發(fā)利用新能源（核能、太陽能、風能、水能、地熱、潮汐能等），已顯得十分迫切。 氫氣是一種高效而無污染的理想能源。下列（ 1）－（ 6）是某校化學興趣小組的學生查閱資料歸納的工 業(yè)上制氫氣的方法，其中包括正在開發(fā)的方案。 ①水電解法： 2H2O 2H2↑＋ O2↑ ②甲烷轉(zhuǎn)化法： CH4＋ H2O CO＋ 3H2 ③水煤氣法： C＋ H2O CO＋ H2 ④碳氫化合物熱裂法： CH4 C+2H2 ⑤設法將太陽光聚集產(chǎn)生高溫使水分解： 2H2O 2H2↑＋ O2↑ ⑥尋找高效催化劑使水分解產(chǎn)生氫氣。 如果將來人類廣泛使用氫氣作為能源，那么上述六種方法中，你認為可行且很有發(fā)展前途的方法有哪幾種 ?逐條說明理由。 分析： 氫氣是一種理想燃料，具有①原料易得；②燃燒時熱值大，放熱量高；③燃燒產(chǎn)物是水，不會污染環(huán)境等優(yōu)點，前途十分廣闊。但用水作原料電解制備氫氣成本太高，所以目前還不能普遍使用。要想使它成為一種能源，必須找到成本低、效率高的制備方法。隨著科技的發(fā)展①⑤⑥方案將成為可能，而②③④方案的反應物需用三大燃料的燃燒，且方案②③生成物中有污染環(huán)境的 CO，故這三種方案可行性不大。 答案：有①⑤⑥ 方案①：有朝一日大力發(fā)展水電站，太陽能發(fā)電站和核電站等，電力供應十分充裕時是可行的。 方案⑤：太陽能是取之不盡的廉價能源。 方案⑥： 催化劑能大大加快水的分解速率。 通電 催化劑 1000℃ 高溫 高溫 北京家教 北京家教 12例 為了確定三種可燃性氣體： CH H2 和 CO(簡稱試驗氣 )，分別將它們在氧氣中燃燒，把燃燒后生成的氣體依次通過 A、 B 兩個洗氣瓶?；卮鹣铝袉栴}： (1)裝置 A 中的液體是 ；裝置 B 中的液體是 。 (2)若裝置 A 的質(zhì)量增加， B 的質(zhì)量不變，則試驗氣是 ，燃燒的方程式為 。 (3)若裝置 A 的質(zhì)量不變， B 的質(zhì)量增加，則試驗氣是 ， B 瓶中反應的化學方程式是 。 (4)若裝置 A、 B 的質(zhì)量都增加，則試驗氣是 ；若 B 的質(zhì)量增加 m克，則 A 的質(zhì)量增加 克。 分析：這是一道利用幾種可燃性氣體跟氧氣反應時生成物不同而推斷原氣體的題目。其解答關鍵是審題。 三種可燃性氣體，分別在氧氣中燃燒，說明每次只燃燒一種氣體，可以排除是混合氣體的可能。由 CH4+2O2 點燃???? 2H2O+CO2； 2H2+O2 點燃???? 2H2O； 2CO+O2 點燃???? 2CO2 可知：各氣體在氧氣中燃燒后的產(chǎn)物各不相同，其種類只有二種：水和二氧化碳。 (1)結(jié)合題意不難看出： A、 B 兩個洗氣瓶中的液體應該能吸收水和二氧化碳。在初中所學的知識中，吸收水分的液體是濃硫酸，吸收二氧化碳氣體的液體是石灰水或氫氧化鈉溶液。為防止干擾實驗結(jié)果，裝置 A 應吸收水，裝置 B 吸收二氧化碳。因此，裝置 A、 B中的液體應分別是濃硫酸和石灰水 (或氫氧化鈉溶液 )。 (2)裝置 A 的質(zhì)量增加， B 的質(zhì)量不變，說明生成的氣 體中只有水，試驗氣是氫氣。 (3)裝置 A 的質(zhì)量不變， B 的質(zhì)量增加，說明生成的氣體中沒有水，只有二氧化碳，試驗氣是一氧化碳。 (4)裝置 A、 B 的質(zhì)量都增加，說明生成的氣體中有水和二氧化碳，試驗氣是甲烷。 B的質(zhì)量增加 m g，說明生成二氧化碳的質(zhì)量為 m g，根據(jù) CH4+2O2點燃???? 2H2O+CO2可計算出生成水的質(zhì)量 (即 A 增加的質(zhì)量 )。 答案： (1)濃硫酸 石灰水 (或氫氧化鈉溶液 ) (2)氫氣 2H2+O2 點燃???? 2H2O (3)一氧化 碳 CO2+Ca(OH)2====CaCO3↓ +H2O (4)甲烷 9ｍ ／ 11g 例 下列說法中正確的是（ ） A、鐵容器中不能配制農(nóng)藥“波爾多液” B、鋼是鐵單質(zhì) C、鐵絲在氧氣中燃燒生成黑色 Fe2O3 D、鐵是地殼中含量最多的金屬元素 分析：鐵能與硫酸銅溶液反應，鐵絲在氧氣中燃燒生成黑色 Fe3O4，鋼是鐵的合金，鋁是地殼中含量最多的金屬元素。 北京家教 北京家教 13答案： A 例 (1)在潮濕的空氣中，金屬銅表面也會生“銹”，經(jīng)檢驗其主要成分為堿式碳酸銅，請你結(jié)合鐵在潮濕的空氣中生銹的知識進行分析： 。 (2)化學上常用氧化物的形式表示一些較復雜的物質(zhì)組成，如：鎂橄欖石 (Mg2SiO4)常以： 2MgO SiO2 表示。照此法，可將堿式碳酸銅［ Cu2(OH)2CO3］用氧化物的形式表示為： 。 (3)自然界中存在一種孔雀石，其主要成分是堿式碳酸銅。在某森林大火后，人們發(fā)現(xiàn)部分綠色的孔雀石變成了閃閃發(fā)光的紅色固體，試寫出發(fā)生反應的化學方程式： 。 分析： (1)銅生“銹”與鐵生銹有相似之處，即與空氣中的氧氣和水反應，但從堿式碳酸銅的 化學式分析會發(fā)現(xiàn)空氣中的 CO2也參與了反應。 (2)將 Cu2(OH)2CO3 寫成氧化物形式時要注意二點：①各元素的化合價不變；②各元素的原子個數(shù)不變。 (3)從 Cu2(OH)2CO3 受熱分解的實驗和木炭還原氧化銅的實驗可知：在森林大火中，Cu2(OH)2CO3受熱分解產(chǎn)生 CuO， CuO 跟木炭反應生成銅。 答案： (1)銅在潮濕的空氣中生“銹”，是銅與氧氣、水、二氧化碳發(fā)生一系列復雜化學反應的結(jié)果，其主要成分是 Cu2(OH)2CO3。 (2)2CuO CO2 H2O (3)Cu2(OH)2CO3 ????? 2CuO+CO2↑ +H2O C+2CuO高溫???? 2Cu+CO2↑ 例 中國的“西部大開發(fā)”已啟動，為了避免走“先污染后治理”的彎路，環(huán)保觀念和措施應貫徹于西部大開發(fā)的始終。根據(jù)課本知識談談，在西部大開發(fā)過程中，為避免水污染，主要應注意哪些方面的問題 ? 。 剖析：解答本題要從造成水污染的原因入手，結(jié)合實際分析解答。 答案：要注意三個方面的問題： (1)防止工業(yè)生產(chǎn)中的廢渣、廢水、廢氣的任意排放； (2)防止生活污水的任意排放，生活垃圾的任意傾倒； (3)防止農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中施用的農(nóng)藥、化肥隨雨水流入河中，使水受到污染。 例 在 AgNO KNO Cu(NO3)2 的混合溶液中，加入一定量的鐵粉，充分反應后，有少量金屬析出，過濾后，往濾液中滴加鹽酸，有白色沉淀生成，則析出的金屬是 ( ) A． Cu 和 Ag 剖析：根據(jù)金屬的活動性順序，當把鐵粉加入到 AgNO KNO Cu(NO3)2 的混合溶液中時，鐵不能跟 KNO3反應，只能跟 AgNO3和 Cu(NO3)2反應分別置換出 Ag 和 Cu，但是，由題意可知，反應后的濾液中加入鹽酸產(chǎn)生白色沉淀，說明濾液中存在著AgNO3(AgNO3+HCl====AgC