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高中化学人教版 (新课标)选修6 实验化学第一单元 从实验走进化学综合与测试教学设计
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这是一份高中化学人教版 (新课标)选修6 实验化学第一单元 从实验走进化学综合与测试教学设计，共29页。教案主要包含了问题导思，教师备课资源等内容，欢迎下载使用。
选修6 实验化学
第一单元 从实验走进化学
化 学
新课标
课题一实验化学起步
●课标要求
1．认识化学实验在学习和研究化学中的作用。
2．具有安全意识，能顺利地完成化学实验。
●课标解读
1．了解实验化学的目标，认识实验是学习化学知识、解决实际问题的重要途径和方法。
2．了解实验化学的特点和学习方法。
3．了解实验安全的重要性，增强实验安全意识，并能安全地完成实验。
4．初步学习一些基本实验方法和技能，了解并体验化学研究的一般过程。
5．了解控制实验条件的重要性，初步学习控制实验条件的方法。
●教学地位
本课题从实验化学的目标、内容与学习方法入手，让学生归纳总结在中学化学实验中保证安全的具体措施，通过蓝瓶子实验和Fe(OH)2的制备，让学生明确控制实验条件的方法及控制好实验条件的重要性，同时实验安全和实验条件的控制也是高考热点之一。
●新课导入建议
化学是一门实验科学，化学所取得的丰硕成果，是与实验的重要作用分不开的，但在实验室中工作和学习，我们会遇到一些意想不到的事情，因此必须树立安全意识并具备一定的实验常识。
●教学流程设计
课前预习安排1.看教材P1～P7填写课前自主导学并完成思考交流
2．建议方式：同学之间可进行讨论交流⇒⇒师生互动完成探究1，教师通过例题1对探究1化学实验安全及常见事故处理进行总结⇒指导学生完成变式训练1和当堂双基达标1、3、4题检验学生对探究点的理解掌握情况⇓
⇐⇐Ｋ
⇓
课 标 解 读
重 点 难 点
1.了解化学实验的目标、内容与学习方法。
2.了解化学实验安全的基本常识，提高安全意识，增强注意安全的自觉性。
3.了解控制好实验条件是化学实验成功的关键。
4.通过蓝瓶子实验了解控制反应条件的作用与意义，并学习观察方法，体验对比实验法。
1.实验化学的目标、特点。(重点)
2.实验的安全问题，实验基本方法和技能。(重点)
3.控制实验条件的重要性，控制实验条件的方法。(难点)
实验化学的目标
(1)认识化学实验是学习化学知识、解决生产和生活中实际问题的重要途径和方法。
(2)掌握基本的化学实验方法和技能，了解现代仪器在物质的组成、结构和性质研究中的应用。
(3)了解化学实验研究的一般过程，初步形成运用化学实验解决相关问题的能力。
(4)形成严谨求实的科学态度，具有批判精神和创新意识。
(5)形成绿色化学的观念，强化实验安全意识。
实验化学的内容
(1)通过实验活动，获得一些化学事实，再经过思考、归纳、小结，进一步认识化学变化的本质。
(2)初步掌握分离、提纯、制备、合成物质的方法。
(3)认识反应条件的控制在化学研究中的作用与意义。(4)认识定量分析在化学研究中的重要性。
(5)学习实验设计的基本方法和思路。
蓝瓶子实验
1.实验目的
(1)了解控制化学反应条件的作用。
(2)通过观察亚甲基蓝和亚甲基白在不同条件下的相互转化，学习观察方法，体验对比实验法。
2．实验原理
(1)在碱性溶液中，蓝色亚甲基蓝很容易被葡萄糖还原为无色亚甲基白。
(2)振荡此无色溶液时，溶液与空气的接触面积增大，溶液中氧气的溶解量就增多，氧气把亚甲基白氧化为亚甲基蓝，溶液又呈蓝色。
(3)当瓶子静置时，有一部分溶解的氧气逸出，溶液里葡萄糖所起的还原作用渐渐起主导作用，其颜色将由蓝色到无色。颜色可以重复变化，直到所有的葡萄糖都被氧化完毕或溶液内的氧气耗尽为止。
(4)其方程式为：
由上式可知，本实验颜色变化是反应体系交替发生还原与氧化反应的结果。
3．振荡周期
(1)含义：由蓝色出现至变为无色所需的时间。
(2)影响因素：振荡周期的长短受反应条件如溶液的酸碱度、反应物浓度和温度等因素的显著影响。
做“蓝瓶子”实验时锥形瓶中颜色变化停止的原因是什么？
【提示】 该反应颜色变化的原因是亚甲基蓝可被葡萄糖还原为无色物质，而氧气又可把该无色物质氧化为蓝色物质。故当溶液中的葡萄糖或瓶中的氧气被耗尽之后，锥形瓶中的颜色变化就会停止。
化学实验安全及常见事故处理
【问题导思】
①实验室可直接加热的仪器有哪些？
【提示】 试管、坩埚、蒸发皿、燃烧匙。
②恒压式安全装置中的橡皮管的作用是什么？
【提示】 平衡气压，使液体顺利流下。
③钠着火时怎样去灭火？
【提示】 用干沙土扑灭。
1．常用危险化学药品的标志
2．预防安全事故(九防)
(1)防爆炸：点燃可燃性气体(如H2、CO、CH4、C2H4)或用CO、H2还原Fe2O3、CuO之前，要先检验气体纯度。
(2)防暴沸：如浓硫酸的稀释或浓硫酸与浓硝酸的混合，加热液体要加碎瓷片等。
(3)防失火：实验室中可燃物要远离火源。
(4)防中毒：制取有毒气体(如Cl2、SO2、NO、NO2等)应在通风橱中进行。
(5)防烫伤：取热的蒸发皿及坩埚要用坩埚钳而不是用手。
(6)防仪器炸裂：在加热试管时要先均匀受热，然后固定在某部位加热；给试管中的固体加热时，试管口要略向下倾斜(即试管底部要略高于管口)；集气瓶中的燃烧反应有固体生成时，加少量水或铺一层细沙；禁止将热的仪器直接放入冷水中冲洗。
(7)防倒吸：加热法制取并用排水法收集气体或吸收溶解度较大的气体时，要注意熄灯顺序或加装安全瓶。在进行气体性质的实验时，要防止因气体的溶解或反应而形成压强差导致倒吸。
常见的防倒吸装置主要有：
注意：以下装置不能起到防止倒吸的作用。
(8)防堵塞：防堵塞安全装置适用于检验和防止导气管堵塞引起系统气体压强过大而发生危险。
防堵塞安全装置有：
(9)防污染：a.已取出的未用完的试剂一般不放回原瓶(块状固体如钠、钾等除外)；b.用胶头滴管滴加液体时，不伸入瓶内，不接触试管壁[向FeSO4溶液中加NaOH溶液制取Fe(OH)2除外]；c.取用试剂时试剂瓶盖倒放于桌面上；d.药匙和胶头滴管尽可能专用(或洗净、擦干后再取其他药品)；e.废液及时处理；f.凡有污染性气体(如Cl2、SO2、CO、NOx等)产生的实验均需对尾气进行吸收(碱液吸收Cl2、NOx，蘸Na2CO3溶液的棉花吸收SO2)或处理(用酒精灯点燃CO或将CO收集在气球中)。防污染装置有燃烧式、吸收式、收集式等，如下图：
3．常见实验事故的处理
(1)酒精及有机物小面积失火，应迅速用湿布或沙土盖灭。
(2)钠、磷等着火应用沙土扑盖，使火熄灭。
(3)酸液洒在皮肤上，立即用大量的水冲洗，再涂上3%～5%的NaHCO3溶液。
(4)碱液洒在皮肤上，立即用大量的水冲洗，再涂上硼酸溶液。
(5)液溴洒在皮肤上，用酒精擦洗。
(6)眼睛灼伤，用大量的水冲洗，边洗边眨眼，一定不能揉眼，必要时应及时就诊。
(7)误食重金属盐应立即喝生鸡蛋清或生牛奶。
(8)汞洒在地面上，先收集然后在该处洒上硫粉进行处理。
下列实验操作与安全事故处理错误的是( )
A．使用水银温度计测量烧杯中水浴温度时，不慎打破水银球，用滴管将水银吸出放入水封的小瓶中，残破的温度计插入装有硫粉的广口瓶中
B．用试管夹从试管底由下往上夹住距试管口约处，手持试管夹长柄末端，进行加热
C．制备乙酸乙酯时，将乙醇和乙酸依次加入到浓硫酸中
D．把玻璃管插入橡胶塞孔时，用厚布护手，紧握用水湿润的玻璃管插入端，缓慢旋进塞孔中
【解析】 乙醇与浓H2SO4的混合是放热过程，类似浓H2SO4的稀释，应将浓H2SO4慢慢加入乙醇中，所以C操作错误。水银(汞)有挥发性，汞蒸气有毒，所以洒落的水银应回收。汞比水重不溶于水所以可以水封保存。汞易与硫反应生成HgS，所以不易收回的汞可以用硫粉处理。
【答案】 C
1．下图所示对实验仪器名称的标注或实验操作正确的是( )
【解析】 酸式滴定管下端是玻璃活塞，而不是乳胶管，A项不正确；实验室制取氨气应用氯化铵和消石灰，B项不正确；制备氢氧化亚铁时为防止其被氧化，要把胶头滴管插入液面以下且在硫酸亚铁液面上加一层植物油以隔绝空气，C项正确；量筒只能用于液体的量取，不能用于物质的溶解、稀释等D项不正确，故选C。
【答案】 C
蓝瓶子实验
【问题导思】
①蓝瓶子实验利用的反应原理是什么？
【提示】 氧化还原反应。
②蓝瓶子实验用到哪些仪器？
【提示】 锥形瓶、试管、滴管、橡胶塞、烧杯、酒精灯、量筒、托盘天平、温度计、计时器。
1．实验用品
(1)药品：0.1%亚甲基蓝溶液、30%NaOH溶液、葡萄糖、蒸馏水。
(2)仪器：锥形瓶、试管、滴管、橡胶塞、烧杯、酒精灯、量筒、托盘天平、温度计、计时器。
2．实验步骤及记录
步骤
操作
实验现象
振荡周期(s)
结论
静置
振荡
(1)
(2)
1
锥形瓶中加入50 mL水，1.5 g葡萄糖，逐滴滴入8～10滴0.1%亚甲基蓝，振荡
蓝色
蓝色
/
/
蓝瓶子实验只有在碱性条件下才能进行
2
加入2 mL 30% NaOH溶液，振荡、静置
无色
蓝色
121
39
3
把溶液分别倒入两支试管，①号试管装满，②号试管只装半管，都用塞子塞好，振荡、静置
①
无色
无色
－
－
氧气是该振荡反应的必要条件
②
无色
蓝色
45
61
4
把①号试管中溶液分一半到③号试管中，再向③号试管中滴加2滴0.1%亚甲基蓝，塞好两支试管，振荡、静置
①
无色
蓝色
45
61
亚甲基蓝的量增多后，振荡周期缩短
③
无色
蓝色
25
26
5
把①、③号试管置于40 ℃水浴中，约2～3 min后，振荡、静置
①
无色
蓝色
16
17
升高温度振荡周期缩短
③
无色
蓝色
10
11
3.注意事项
(1)本实验主要探究了浓度、温度以及溶液的碱性对葡萄糖还原亚甲基蓝反应的影响。要严格按照实验步骤中的操作要求进行实验，尤其是实验中使用的溶液一定要严格按照实验用品中的要求进行配制。因为亚甲基蓝浓度过高，将会使反应溶液的颜色呈深蓝色，并且振荡后还原时间增长不易褪色。葡萄糖浓度过高可以加快亚甲基蓝的还原反应，使褪色速率加快，但是也使亚甲基白不易返回蓝色。NaOH溶液的浓度最好控制在30%左右，过稀，反应速率太慢，过浓，腐蚀性太强，有潜在的安全问题。
(2)实验的环境温度不能过低，否则实验现象可能和预期的不同。在含有亚甲基蓝和葡萄糖的锥形瓶中，加入30%的NaOH溶液后，振荡静置，若环境温度较低时，蓝色需较长时间才能褪去，即第一次的振荡周期较长，可以用温水配制葡萄糖溶液，但水温不宜超过30 ℃。
由于温度升高，反应速率加快，所以在40 ℃的水浴中溶液的褪色速率加快，振荡周期变短，这时操作计时器动作要快速准确。另外水浴加热时温度计应放在水浴的中间位置，控制温度在40 ℃左右。水浴的温度不宜太高，否则振荡的周期过短，不利于记录实验现象。
蓝瓶子实验操作步骤如下：
①如图所示，在250 mL锥形瓶中，依次加入2 g NaOH、100 mLH2O和3 g葡萄糖，搅拌溶解后，再加入3～5滴0.2%的亚甲基蓝溶液，振荡混合液呈现蓝色；
②塞紧橡皮塞(活塞a、b关闭)，将溶液静置，溶液变为无色；
③再打开瓶塞，振荡，溶液又变为蓝色；
④再塞紧橡皮塞，将溶液静置，溶液又变为无色。
以上③④可重复多次。
试回答下列问题：
(1)某学生将起初配得的蓝色溶液分装在A、B两支试管中(如上图，A试管充满溶液，B中有少量溶液)，塞上橡皮塞静置片刻，两溶液均显无色。若再同时振荡A、B试管，能显蓝色的是________(填“A”或“B”)。
(2)若塞紧锥形瓶塞并打开活塞a、b，通入足量氢气后，再关闭活塞a、b并振荡，溶液能否由无色变为蓝色____(填“能”或“不能”)；若塞紧锥形瓶塞并打开a、b，通入足量氧气，溶液能否由无色变为蓝色________(填“能”或“不能”)。
(3)上述转化过程中，葡萄糖的作用是________，亚甲基蓝的作用________________。
(4)上述实验中葡萄糖也可用鲜橙汁(其中含丰富维生素C)代替，这是因为维生素C具有________。
(5)该实验中③④操作能否无限次重复进行________(填“能”或“不能”)，理由是________________________________________________________________________。
【解析】 掌握蓝瓶子实验的原理：亚甲基蓝亚甲基白。显然(1)由于A试管中充满溶液，无氧化剂O2，故不能变为蓝色。(2)由于充入的是H2，也无氧化剂O2，不能变为蓝色；充入O2后则亚甲基白能被氧化而变为蓝色。(3)通过上述分析葡萄糖被O2氧化，故作还原剂，亚甲基蓝作指示剂。(4)由于维生素C可代替葡萄糖，故具有还原性。(5)实验不能无限次进行，因葡萄糖最终被消耗尽。
【答案】 (1)B
(2)不能 能
(3)还原剂 氧化剂或催化剂(或催化剂兼作指示剂)
(4)较强的还原性
(5)不能 在重复多次后葡萄糖被完全消耗
规律方法
(1)亚甲基蓝是氧化还原反应的催化剂。,(2)蓝瓶子实验必须在碱性环境及有氧气存在的条件下才能进行；温度越高或亚甲基蓝浓度越小，振荡周期越短。碱性越强，振荡周期越短。
2．同等条件下，在不同的糖溶液中加入亚甲基蓝试剂，“振荡→静置”，实验结果记录如下：
配制的各种糖的“蓝瓶子”
“振荡→静置”过程中是否有“蓝色→无色”转变
“蓝色→无色”转变过程所需时间(s)
1.可溶性淀粉
2.蔗糖
3.果糖
4.葡萄糖
5.麦芽糖
无
——
无
——
有
10→5
有
60→50
有
110→70
请回答下列问题：
(1)实验得出的结论_________________________________________________。
(2)以葡萄糖为例说明亚甲基蓝的变色原理是_________________________________________________。
【答案】 (1)可溶性淀粉和蔗糖为非还原性糖，使用不同的还原性糖，亚甲基蓝的振荡周期不同
(2)亚甲基蓝(蓝色、氧化态)亚甲基白(无色、还原态)
【教师备课资源】
拓展实验：红瓶子实验
1．实验原理
碱性藏花红(C20H19ClN4)也是一种氧化还原型指示剂，它在氧化态时呈红色，被还原后呈无色，用它替代亚甲基蓝做变色实验，则在红色和无色之间反复变化，因此又叫红瓶子实验。
2．实验过程
称取4 g氢氧化钠固体，放入250 mL的锥形瓶中，加入100 mL水使其溶解，再加入2 g葡萄糖，最后滴入1～2滴0.5%的碱性藏花红指示液，塞上橡皮塞，振荡后溶液呈红色，静置片刻，溶液又变成无色，再振荡溶液，红色又出现，溶液的颜色能在红色和无色之间反复变化。
3．注意事项
(1)用葡萄糖作还原剂，溶液应是碱性介质，在酸性介质或中性介质中不会产生变色现象。
(2)为了增强效果，可适当增大碱量，这样变色周期短，现象明显。
(3)碱性藏花红试剂用量宜少，只要略显红色即可。
(4)上述变色反应的最佳温度是25 ℃，所以冬天操作此实验时要略加热。
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)为保证实验安全，要避免身体与化学试剂直接接触( )
(2)实验中从试剂瓶中取出的药品一律不能放回原瓶( )
(3)实验中浓NaOH溶液沾在皮肤上应立即用稀H2SO4清洗( )
(4)实验中的可燃性物质一定要远离火源( )
(5)蓝瓶子实验就是利用了氧化还原反应的原理( )
【答案】 (1)√ (2)× (3)× (4)√ (5)√
2．下列说法正确的是( )
A．亚甲基蓝和亚甲基白碱性条件下都不能稳定存在
B．亚甲基蓝变为亚甲基白后，通常不能再复原为亚甲基蓝
C．亚甲基白变为亚甲基蓝后，通常不能再复原为亚甲基白
D．亚甲基蓝与亚甲基白的转化是反应体系交替发生还原与氧化的结果
【解析】 亚甲基蓝和亚甲基白的相互转化就是在碱性条件下进行的，A项不正确；亚甲基蓝和亚甲基白的相互转化可以连续多次进行，B、C两项错误。
【答案】 D
3．(2013·太原高二测试)进行化学实验时必须注意实验安全。下列实验操作合理的是( )
A．为防止试管破裂，加热固体高锰酸钾制氧气时，试管口应略向下倾斜
B．进行SO2的性质探究实验时，多余的SO2应排到实验室外
C．为防止药品污染，实验结束后，用剩的白磷可溶解于CS2后倒入垃圾箱
D．做完金属钠的有关实验后，剩余的钠直接扔掉即可
【解析】 二氧化硫有毒，不能排入大气中，B错；溶解在CS2中的白磷会随着CS2的挥发而自燃，使垃圾箱中发生火灾，C错；剩余的钠应放回原试剂瓶中，D错。
【答案】 A
4．(2010·上海高考改编)正确的实验操作是实验成功的重要因素，下列实验操作错误的是( )
【解析】 A项正确，稀释浓H2SO4时应注意将浓H2SO4沿玻璃棒缓慢往水中倒入；B项澄清溶液变浑浊，发生反应：CO2＋H2O＋Na2SiO3H2SiO3↓＋Na2CO3，说明了酸性：H2CO3>H2SiO3；C项正确，HCl极易溶于水可防止倒吸；D项为洗气装置，气体应从长管进短管出。
【答案】 D
5．(2013·南京高二测试)向葡萄糖稀溶液中滴入几滴0.1%亚甲基蓝溶液，振荡，现象是________；加入几毫升30%NaOH溶液，振荡后静止，现象是________；加热所得溶液，现象是________；向上述溶液中用玻璃管吹空气，现象是________；静置，现象是________。
【解析】 向葡萄糖稀溶液中滴入几滴0.1%亚甲基蓝溶液，溶液呈现蓝色——亚甲基蓝溶液的颜色；即使振荡，溶液也不会变为无色，因为中性、酸性条件下，亚甲基蓝跟葡萄糖不反应。
加入NaOH溶液后，振荡，亚甲基蓝被葡萄糖还原，生成亚甲基白，溶液先变无色然后又变蓝色。
加热所得溶液，溶解在溶液中的氧气部分逸出，葡萄糖又将亚甲基蓝还原，溶液再次呈现无色。
向无色溶液中吹空气，亚甲基白被氧气氧化为亚甲基蓝，溶液又变蓝色。
静置，溶解在溶液中的氧气部分缓慢逸出，葡萄糖又将亚甲基蓝还原，溶液再次呈现无色。
【答案】 溶液呈现蓝色 溶液先变无色然后变蓝色 再次呈现无色 溶液又变蓝色 溶液再次呈现无色
1．对危险化学药品要在包装标签上印有警示性标志。氢氧化钠溶液应选用的标志是( )
【解析】 氢氧化钠溶液具有强腐蚀性。
【答案】 D
2．下列说法正确的是( )
①氧化性：亚甲基蓝>亚甲基白
②氧化性：亚甲基白>亚甲基蓝
③还原性：亚甲基白>亚甲基蓝
④还原性：亚甲基蓝>亚甲基白
A．①③ B．①④
C．②③ D．②④
【解析】 亚甲基蓝亚甲基白。
【答案】 A
3．下列关于实验室一般事故的预防和处理方法正确的是( )
A．燃着的酒精灯打翻失火，应立即用水浇灭
B．少量酸或碱滴到实验台上，立即用湿抹布擦净，再用水冲洗
C．金属镁着火时，可用干冰灭火器来扑灭
D．蒸发食盐溶液时，发生液滴飞溅现象，应立即加水冷却
【答案】 B
4．(2013·日照高二期末)下列选用的相关仪器符合实验要求的是( )
【解析】 浓硝酸具有强氧化性，不能用橡胶塞，一般用玻璃塞且用细口瓶；水和乙酸乙酯互不相溶，用分液漏斗分离；用量筒量取液体只能精确到0.1 mL；向试管中放块状固体时，应遵循“一平二放三滑入”的原则。
【答案】 B
5．以下各种尾气吸收装置中，适合于吸收易溶性气体，而且能防止倒吸的是( )
【解析】 A、B装置不能使气体流入；C装置极易发生倒吸；D能使气体溶解，且球形干燥管的“球形”部分能起到防止倒吸的作用。
【答案】 D
6．下列蓝瓶子实验，振荡周期最短的是( )
水
葡萄糖
0.1%亚甲基蓝
NaOH溶液
温度
A
50 mL
1.5 g
8滴
2 mL
40 ℃
B
50 mL
1.5 g
10滴
2 mL
40 ℃
C
50 mL
1.5 g
8滴
2 mL
25 ℃
D
50 mL
1.5 g
10滴
2 mL
25 ℃
【解析】 温度高，反应速率快，振荡周期短，C、D两项被排除；亚甲基蓝含量越少，越容易被还原，振荡周期越短，所以选A项。
【答案】 A
7．(2010·上海高考)下列实验操作或实验事故处理正确的是( )
A．实验室制溴苯时，将苯与液溴混合后加到有铁丝的反应容器中
B．实验室制硝基苯时，将硝酸与苯混合后再滴加浓硫酸
C．实验时手指不小心沾上苯酚，立即用70 ℃以上的热水清洗
D．实验室制乙酸丁酯时，用水浴加热
【解析】 B项，先将浓硫酸与硝酸混合；C项，手指沾上苯酚后，应先用乙醇洗涤，再用水冲洗；D项，实验室制乙酸丁酯时，应直接加热。
【答案】 A
8．(2013·中山高二检测)甲、乙两同学进行课外实验，各取250 mL无色透明饮料瓶一个，依次加入4 g氢氧化钠、4 g葡萄糖、半瓶水、3滴0.2%的亚甲基蓝溶液旋上瓶塞振荡，溶液呈蓝色，静置后溶液变为无色。甲再次振荡，又呈蓝色，静置后又变为无色，多次反复可重现上述现象。而乙在蓝色消失后，向瓶内加满水旋上瓶塞，振荡却不再出现蓝色，乙认为是物质浓度不同引起的。甲设计并完成了一个实验，否定了乙的说法。
你认为甲实验的操作和现象是________________。振荡后出现的蓝色主要与________有关(填写化学式，下同)；蓝色消失又与________有关。
【解析】 甲既然否定了乙的说法(由物质浓度不同引起，即水量多少)，再分析甲同学实验中饮料瓶未充满(有空气)而乙同学实验中饮料瓶充满(无空气)，从而找到解决问题的关键：将乙瓶中溶液倒掉一半(一部分)后，振荡即可出现蓝色。也可向乙瓶中通入氧气或空气，即可出现蓝色。
【答案】 将乙瓶中溶液倒掉一半(一部分)后振荡即可出现蓝色；也可向乙瓶中通入氧气或空气，即可出现蓝色 O2 C6H12O6
9．根据下图所示装置和操作，回答下列有关问题。
(1)按图Ⅰ所示装置，用两种不同的操作分别进行实验，观察B管中的现象。
①操作1：先夹紧止水夹a，再使A管开始反应，实验中观察到B管中的现象是_________________________________________________。
②操作2：打开止水夹a，使A管反应一段时间后再夹紧止水夹a，实验中观察到B管中的现象是________________________________________________。
③请说明造成两种操作现象不同的原因(如两种现象相同，此小题不用回答)：_______________________________________________。
(2)上述装置实验结束后，取A管内反应所得的溶液，隔绝空气小心蒸干后，再高温煅烧(有关装置和操作均已略去)，最后留下红色固体，将分解时产生的气体按图Ⅱ所示装置依次通过洗气装置，结果试管甲内出现白色沉淀，试管乙内品红溶液红色褪去，回答：
①用化学方程式表示试管甲产生白色沉淀的原因_________________________________________________。
②根据实验现象写出A管内溶液蒸干后，在高温煅烧分解时所发生的化学反应方程式__________________________________________________。
③图Ⅱ中丙装置的作用是_________________________________________________。
实验结束时，在装置丙中观察到的现象是_______________________________________________。
【解析】 当夹紧止水夹a使A试管进行反应时，产生的气体会将FeSO4压入B管内，与适量的NaOH反应生成白色Fe(OH)2沉淀，但由于系统中含有空气，生成的Fe(OH)2很快被氧化为Fe(OH)3，出现一系列的颜色变化。当先使A管反应一段时间后再打开止水夹，由于产生的H2将系统中的空气赶尽，使生成的Fe(OH)2不再被氧化。由于A管内H2SO4不过量，最后生成的溶质应为FeSO4，由信息知，FeSO4分解产物有SO3、SO2和Fe2O3。
【答案】 (1)①液面升高且生成白色沉淀，且迅速变为灰绿色，最后变为红褐色
②液面上升，有白色沉淀生成，且保持较长时间不变色
③产生的H2将系统内空气赶尽，避免了Fe(OH)2的氧化
(2)①SO3＋H2O＋BaCl2BaSO4↓＋2HCl
②2FeSO4Fe2O3＋SO3↑＋SO2↑
③吸收剩余的SO2气体 导管内倒吸一段液柱
课题二化学实验的绿色追求
(教师用书独具)
●课标要求
树立绿色化学思想，形成环境保护的意识。
●课标解读
1．了解绿色化学的概念和实验绿色化的主要途径。
2．了解实验的微型化也是实验绿色化的一种途径。
●教学地位
本课时的“绿色化学”概念在必修2已经了解过，此处又出现，说明该知识点在高考中也有一定的地位，涉及到这部分内容的题目，难度一般，比较容易掌握的一节。
(教师用书独具)
●新课导入建议
绿色，彰显生机勃勃的生命活力；绿色，展示了人类对健康安全的美好追求；绿色，体现了人与自然和谐的科学发展观。绿色化学是化学的绿色，是化学的活力所在，绿色化学思想既是衡量日常生活、环境质量及经济发展的重要指标，更是21世纪化学工业生产的主导思想，是解决人类面临的资源匮乏、能源短缺、环境质量恶化的根本出路。
绿色化学的核心是从源头上减少并消除化工生产对人类健康的危害及对生态环境的污染。传统的化学工业给环境带来的污染已十分严重，目前全世界每年产生的有害废物达3～4亿吨，给环境造成危害，并威胁着人类的生存。化学工业能否生产出对环境无害的化学品？甚至开发出不产生废物的工艺？有专家提出了绿色化学的号召，并立即得到了全世界的积极响应。
那么如何实现化学实验的绿色追求呢？这节课我们就来探讨这个问题。
●教学流程设计
课前预习安排：
看教材P7～P12填写课前自主导学并完成思考交流，建议同学之间可进行讨论交流⇒⇒师生互动完成探究1绿色化学原理互动方，可利用问题导思，教师通过例1对探究1进行总结，指导学生完成变式训练1及当堂双基达标1、2、4题检验学生对探究点的理解掌握情况⇒师生互动完成探究2 Cl2的生成及其性质的微型实验注意事项，互动方式可利用问题导思、教师通过例2对探究2进行总结指导学生完成变式训练2及当堂双基达标中3检验学生对探究点的理解掌握情况⇓
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课 标 解 读
重 点 难 点
1.在实验中贯彻绿色化学思想，并体验化学研究的一般过程。
2.掌握氯气的生成及性质。
3.理解电浮选凝聚法。
1.掌握氯气的生成及性质的微型实验。(重点)
2.污水处理的方法——电浮选凝聚法。(重难点)
绿色化学
1.含义：绿色化学又称环境友好化学或清洁化学，是从源头上防止污染产生或把化学过程对环境的负面影响降低到最低程度的化学。
2．要求：原料和产品无害；在化学过程中不产生“三废”或使“三废”降低到最低程度。
3．化学实验绿色化的途径
(1)开发绿色实验，如实验室以H2O2分解制氧取代氯酸钾分解法，实现原料和反应过程的绿色化。
(2)防止实验过程中尾气、废物等对环境的污染，实验中有危害性气体产生时要加强尾气吸收，对实验产物尽可能再利用等。
(3)在保证实验效果的前提下，尽量减少实验试剂的用量(如降低试剂浓度，减少用量等)，使实验小型化、微型化。
(4)对于危险或反应条件苛刻，污染严重或仪器、试剂价格昂贵的实验，可采用计算机模拟化学实验或观看实验录像等办法。
(5)妥善处置实验产生的废物，防止污染环境。
电解水的微型实验
当电池两极与电极连通电解开始后，溶液中的H＋离子在阴极放电生成H2，OH－离子在阳极放电，生成O2。井穴水面上产生的气泡内为氢氧混合气体，用点着的火柴靠近气泡，可听到尖锐的爆鸣声。在实验中使用5% NaOH溶液是为了增大水的导电能力，也可用稀硫酸或硫酸钠等溶液来代替稀NaOH溶液。
1．电解水的微型实验与初中电解水的实验相比，有哪些优点？从哪些方面体现了化学实验的绿色化？
【提示】 该实验是一个微型化实验，充分体现了绿色化学的思想，与初中曾做过的电解水实验相比，通过对实验的微型化处理，使得实验过程中消耗的试剂量减少，达到节省药品的目的；同时，电解时消耗的电能也相应减少；实验进行的速率加快，现象也很明显。
氯气的生成及其性质的微型实验
1.生成氯气的化学方程式：KClO3＋6HClKCl＋3Cl2↑＋3H2O。
2．氯气化学性质
2．Cl2的水溶液具有漂白性，SO2也具有漂白性，当二者等体积混合时，漂白性是否加倍？为什么？
【提示】 漂白性消失。因为当二者混合时，会发生反应Cl2＋SO2＋2H2OH2SO4＋2HCl，漂白性消失。
污水处理——电浮选凝聚法
1.装置
2．电极反应
阳极：Fe－2e－Fe2＋，
2H2O－4e－4H＋＋O2↑，
4Fe2＋＋10H2O＋O24Fe(OH)3↓＋8H＋。
阴极：2H＋＋2e－H2↑。
3．浮选净化
(1)阳极区产生的Fe(OH)3吸附污物而沉积于水下。
(2)阴极产生的H2形成气泡，气泡把污水中的悬浮物带到水面形成浮渣层。
绿色化学原理
【问题导思】
①常用的绿色氧化剂是哪种物质？
【提示】 双氧水。
②四大反应类型中，哪种反应类型符合绿色化学原理？
【提示】 化合反应。
下表是制取硝酸铜的三种方案，能体现绿色化学理念的最佳方案是________，理由是
____________________________________________。
方案
反应物
甲
Cu、浓HNO3
乙
Cu、稀HNO3
丙
Cu、O2、稀HNO3
【解析】 解答本题可从两个方面考虑：
(1)原料的消耗量。
(2)产物是否对环境有污染。
甲方案制取硝酸铜的反应方程式为Cu＋4HNO3(浓) Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O，乙方案制取硝酸铜的反应方程式为3Cu＋8HNO3(稀)3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，丙制取硝酸铜的反应方程式为2Cu＋O2＋4HNO32Cu(NO3)2＋2H2O。比较这三种方案的化学方程式可以发现均制取1 mol Cu(NO3)2时消耗硝酸的量分别为4 mol、mol、2 mol，丙方案消耗硝酸的量最少且不产生污染。
【答案】 丙 制取等量硝酸铜耗酸量最少且无污染
1．“绿色化学”的核心是利用化学原理，从源头上减少或消除化学工业对环境的污染。据此判断，下列不属于“绿色化学”考虑的内容是( )
A．尽可能通过最小的成本取得最大的利润
B．化工生产的原料和产品尽可能无毒、无害或毒性极小
C．反应在无毒、无公害的条件下进行，如采用无毒无害的溶剂和催化剂
D．尽可能采用可再生原料，且原料的利用率尽可能最大化，副产品或废料尽可能最少
【答案】 A
Cl2的生成及其性质的微型实验
【问题导思】
①Cl2与湿润的pH试纸作用，现象是什么？
【提示】 pH试纸先变红后变白。
②如何证明Cl2与NaOH溶液发生了反应？
【提示】 可在NaOH溶液中滴加酚酞，反应时溶液的红色逐渐褪去。
注意事项
1．实验时，可以先在白色的纸上写好化学试剂的化学式或名称以及标号，再压上玻璃板，根据白纸上的化学试剂的名称来滴放试剂，以避免将试剂的位置记错。
2．微型实验，实验药品的用量一定要少，本实验中氯酸钾的用量就是芝麻大小的两粒，可以用药匙柄的后端小药匙来取用，而其他液体试剂均只取一滴。在使用一支滴管时，每次都要清洗滴管，避免不同试剂的交叉污染。
3．氯气与KBr溶液的反应，溶液显现橙色的时间略长，需要耐心等一会儿才能观察到。
4．NaOH溶液的浓度可以高一些，且应多滴一滴，以便将多余的氯气吸收，防止对环境的污染。本实验只要严格控制药品的用量，实验时几乎闻不到氯气的刺激性气味。
5．氯气能与NaOH溶液反应，生成的次氯酸钠和氯化钠均是无色溶液，为了观察到现象，我们在NaOH溶液中滴加了酚酞，反应时溶液的红色逐渐褪去。
为了减少污染，使实验绿色化，某学生按下列操作做一个实验：在一块下衬白纸的玻璃片的不同位置分别滴加浓度为0.1 mol·L－1的KBr、KI(含淀粉溶液)、NaOH(含酚酞)、FeSO4(含KSCN)溶液各1滴，每种液滴彼此分开，围成半径小于表面皿的圆形(如下图所示)，在圆心处放置2粒芝麻粒大小的KClO3晶体，向KClO3晶体滴加一滴浓盐酸，立即将表面皿盖好，试描述反应的现象，并写出相应的化学方程式。
a处：_________________________________________________；
b处：_________________________________________________；
c处：________________________________________________；
d处：_________________________________________________；
e处：_________________________________________________。
【解析】 本题考查氧化还原反应与常见元素化合物反应的原理及现象，涉及的大多是基础的化学反应，但涉及氯气的制备与性质、卤素单质的互相置换、“铁三角”关系等，整体综合性较强。题干展现了将玻璃片、表面皿作为反应载体，虽然反应中有氯气释放，由于仪器体积小、试剂用量小，不会造成太大的污染。
【答案】 a：无色溴化钾溶液逐渐变成黄色，0000000000000
2KBr＋Cl22KCl＋Br2
b：无色碘化钾溶液逐渐呈蓝色
2KI＋Cl22KCl＋I2
c：氢氧化钠酚酞溶液的红色渐渐褪去，
2NaOH＋Cl2NaCl＋NaClO＋H2O
d：浅绿色溶液变红色，Fe3＋＋3SCNFe(SCN)3，6FeSO4＋3Cl22Fe2(SO4)3＋2FeCl3
e：产生黄绿色气体，KClO3＋6HClKCl＋3Cl2↑＋3H2O
2．“绿色化学实验”进课堂。钠与氯气反应的装置可作如图改进，将一根玻璃管与氯气发生器相连，玻璃管内放一块黄豆粒大的金属钠(已吸净煤油)，玻璃管尾部塞一团浸有NaOH溶液的棉花球。先给钠预热，到钠熔融成圆球时，撤火，通入氯气，即可见钠着火燃烧，生成大量白烟。以下叙述错误的是( )
A．反应生成的大量白烟属于胶体
B．玻璃管尾部塞一团浸有NaOH溶液的棉球是用于吸收过量的氯气，以免其污染空气
C．钠着火燃烧产生苍白色火焰
D．钠与氯气反应的反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量
【解析】 钠着火燃烧产生黄色火焰。本题由于不少同学不知道白烟属于胶体而错选A。
【答案】 C
污水处理——电浮选凝聚法实验
【问题导思】
①测溶液的pH时，pH试纸能否用蒸馏水湿润？
【提示】 不能
②在电浮选凝聚法处理污水时，如何加快实验的速率？
【提示】 a．增大直流电源的电压
b．增大电极金属板的面积
c．加入少量Na2SO4增强溶液的导电性。
注意事项
(1)严格按照实验步骤中的要求进行实验，必须使用直流电源，在使用电源时应该小心，防止触电。为了加快实验的速率，可适当增大直流电源的电压和电极金属板的面积。
(2)溶液的pH需要调到5～6之间。当溶液的pH大于6时，可以用稀硫酸来降低溶液的pH，若溶液pH小于5，我们可以通过加入NaOH溶液来调节pH达到所需的范围。建议用硫酸不用盐酸来调节溶液的pH，否则Cl－也可能在阳极放电生成氯气，造成环境污染。
(3)污水中还需加入少量的Na2SO4溶液，以增大溶液中的离子浓度，从而增大溶液的导电性，加快电解速率，达到快速净化的目的。为了便于观察到污水变清的实验现象，还可以在水中加入少量的有机染料，通过观察溶液的颜色变化来判断污水是否被净化。但是使中间水层彻底变澄清需要很长的时间，只要观察到溶液的颜色变浅即可说明问题。
(4)本实验是在实验室模拟用电浮选凝聚法净化水，在实际的生产实践中由于此方法的耗电量较高，所以其成本较高。
工业上处理含Cr2O的酸性工业废水用以下方法：①往工业废水中加入适量的NaCl，搅拌均匀；②用Fe作电极进行电解，经过一段时间有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀生成；③过滤回收沉淀，废水达排放标准。试回答：
(1)电解时的电极反应，阳极________________________________________________，
阴极______________________。
(2)写出Cr2O转变成Cr3＋的离子反应方程式________________________________________________。
(3)电解过程中Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀是怎样产生的？
(4)能否将Fe电极改成石墨电极？为什么？
【解析】 (1)铁电极作阳极，铁被氧化而溶解：Fe－2e－Fe2＋，阴极上溶液中氢离子放电生成氢气：2H＋＋2e－H2↑；(2)阳极生成的Fe2＋与含Cr2O的酸性工业废水发生氧化还原反应，离子方程式为6Fe2＋＋Cr2O＋14H＋6Fe3＋＋2Cr3＋＋7H2O；(3)由于阴极H＋放电，破坏了水的电离平衡H2OH＋＋OH－，溶液中OH－逐渐增大并向阳极移动，与Fe3＋、Cr3＋形成Fe(OH)3、Cr(OH)3沉淀；(4)不能用碳电极代替Fe电极，因为Fe电极在电解过程中产生还原性的Fe2＋，将溶液中Cr2O还原为Cr3＋而除去，若改用石墨电极，不能产生还原性微粒。
【答案】 (1)Fe－2e－Fe2＋ 2H＋＋2e－H2↑
(2)6Fe2＋＋Cr2O＋14H＋6Fe3＋＋2Cr3＋＋7H2O
(3)Fe3＋、Cr3＋与溶液中OH－形成Fe(OH)3、Cr(OH)3沉淀
(4)不能用碳电极代替Fe电极。因为Fe电极在电解过程中产生还原性的Fe2＋，将溶液中Cr2O还原为Cr3＋而除去，若改用石墨电极，不能产生还原性微粒。
3．如果采用惰性材料作电极能否做到电浮选凝聚的目的？为什么？
【答案】 不能；若以惰性材料(如石墨等)作阳极时，只可获得电浮选效果。污水电解时，由水电离产生的H＋和OH－在电场作用下分别趋向阴极和阳极，发生如下反应：惰性阳极上：2H2O－4e－O2↑＋4H＋；阴极：2H＋＋2e－H2↑。因此产生大量的微小气泡，它们在上升过程中，可吸附水中的杂质，使杂质浮到水面而被分离。
【教师备课资源】
1．绿色化学的12条原则
(1)防止废物的生成比其生成后再处理更好。
(2)设计的合成方法应使生产过程中所采用的原料最大量地进入产品之中。
(3)设计合成方法时，只要可能，不论原料、中间产物和最终产品，均应对人体和环境无毒(包括极小毒性和无毒)、无害。
(4)化工产品设计时，必须使其具有高效的功能，同时也要减少其毒性。
(5)应尽可能避免使用溶剂、分离试剂等助剂，如不可避免，也要选用无毒无害的助剂。
(6)合成方法必须考虑过程中能耗对成本与环境的影响，应设法降低能耗，最好采用在常温常压下的合成方法。
(7)在技术可行和经济合理的前提下，采用可再生资源代替消耗性资源。
(8)在可能的条件下，尽量不用不必要的衍生物，如限制性基团、保护/去保护作用、临时调变物理/化学工艺。
(9)合成方法中采用高选择性的催化剂比使用化学计量助剂更优越。
(10)化工产品要设计成在其使用功能终结后，不会永存于环境中，要能分解成可降解的无害产物。
(11)进一步发展分析方法，对危险物质在生成前实行实时监测和控制。
(12)要选择好化学生产过程中所使用的物质，使化学意外事故(包括渗透、爆炸、火灾等)发生的可能性降低到最低程度。
这12条原则目前为国际化学界所公认，它反映了近年来在绿色化学领域中所开展的多方面研究的内容，同时也指明了未来发展绿色化学的方向。
2．实验设计与评价
(1)利用给出的一些装好药品的单个实验装置，要求根据实验目的连接仪器，叙述现象，说明理由。
(2)利用给出的实验装置和反应条件，要求根据实验现象和物质的性质判断物质及发生的化学反应。
(3)利用限定的仪器、药品，融气体制备、除杂、收集及设计操作程序、仪器连接、定量计算于一体，考查同学们设计实验、基本操作和数据处理的能力。
(4)给出部分实验环节，根据实验要求设计完整的实验或补充部分实验步骤。
(5)根据实验目的、实验进行的条件，选取适当药品、仪器(或应用指定的药品、仪器)完成指定的实验操作。
(6)对给出的实验方案，做出科学的评估，依据“仪器简单、操作方便、药品易得、节省试剂、现象明显、安全防污”选择最佳方案。
(7)新情境实验题，运用已有知识解决新情境中的新问题，考查同学们灵活运用知识的迁移能力、自学能力、观察能力、实验能力和思维能力。
用如图所示的装置进行实验，将A逐滴加入装有B的烧瓶中。
(1)若A为浓硫酸，B为第三周期某金属元素的固体单质，它在常温下难与水反应，C为品红溶液，实验中观察到品红溶液褪色，则B是________，然后往烧杯中加入沸水，又可观察到的现象是________。
(2)若A为稀硫酸，B为Na2CO3，C为苯酚钠溶液，实验中观察到小试管内溶液变浑浊，则碳酸的酸性比苯酚的酸性________(填“强”、“弱”或“不确定”)，然后往烧杯中加入沸水，又可观察到的现象是________。
(3)若B是生石灰，实验中观察到C溶液中先形成沉淀；而后沉淀溶解，当溶液恰好澄清时，关闭分液漏斗的活塞，然后往烧杯中加入沸水，静置片刻，观察到试管壁上出现光亮的银镜，则A是________，C是________与葡萄糖的混合液，仪器D在此实验中的作用是________。
【解析】 (1)第三周期的金属元素有Na、Mg、Al，在常温下Na与水能反应，Al在浓硫酸中钝化，故B只能为Mg，SO2能使品红褪色，加热后又可恢复原来的红色，(2)稀硫酸与Na2CO3反应产生的CO2使苯酚钠溶液变浑浊，故碳酸的酸性比苯酚的酸性强，烧杯中加入沸水，使苯酚的溶解性增强，因而溶液又变澄清，(3)在生石灰中加入浓氨水或浓铵盐溶液，可制得NH3，再通入AgNO3溶液中可制得银氨溶液，银氨溶液与葡萄糖发生银镜反应，NH3极易溶于水，D装置可防倒吸。
【答案】 (1)Mg 溶液又变红 (2)强 溶液又变澄清 (3)浓氨水或浓铵盐溶液 AgNO3 防止倒吸
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)绿色化学是生产绿颜色产品的化学( )
(2)充分利用原料，提高原子利用率，使原料的原子尽可能转化为产品( )
(3)为降低生产成本，可不考虑副产品对环境的污染( )
(4)对废旧电池应进行深埋处理，消除其污染( )
【答案】 (1)× (2)√ (3)× (4)×
2．(2013·汕头高二检测)下列做法中符合绿色化学理念的是( )
A．实验中未说明药品用量时，取用较多量药品进行实验
B．实验室将废液直接倒入下水道
C．对废旧电池作深埋处理，消除其污染
D．化工生产中使原料尽可能地转化为产品
【解析】 实验中未说明药品用量时，应取最少量，A错；实验室将废液直接倒入下水道，对废旧电池作深埋处理，仍没有消除其污染，B、C错。
【答案】 D
3．已知常温下氯酸钾与浓盐酸反应放出氯气，现按下图进行卤素的性质实验。玻璃管内装有分别滴有不同溶液的白色棉花球，反应一段时间后，对下图中指定部位颜色描述正确的是( )
①
②
③
④
A
黄绿色
棕黄色
蓝色
白色
B
无色
棕黄色
紫色
白色
C
黄绿色
棕黄色
蓝色
无色
D
黄绿色
无色
紫色
白色
【解析】 氯气：黄绿色，氯水：淡黄绿色，液溴：深红棕色，溴水：棕黄色，碘：紫色，碘水：黄色，碘的淀粉溶液：蓝色。Cl2通入NaOH溶液中生成NaCl、NaClO呈无色，但由于棉花球呈白色，故Cl2被蘸有NaOH溶液的棉花球吸收后棉花球仍显白色，选A。
【答案】 A
4．(2013·安徽高考)实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如图所示(省略夹持和净化装置)。仅用此装置和表中提供的物质完成相关实验，最合理的选项是( )
选项
a中的
物质
b中的
物质
c中收集
的气体
d中的
物质
A
浓氨水
CaO
NH3
H2O
B
浓硫酸
Na2SO3
SO2
NaOH溶液
C
稀硝酸
Cu
NO2
H2O
D
浓盐酸
MnO2
Cl2
NaOH溶液
【解析】 A．可以利用题目提供的试剂制取氨气，氨气的密度比空气的小，收集氨气时，c中的导管应“短进长出”，所以错误。B.实验室可以用浓硫酸和亚硫酸钠反应制取二氧化硫，且收集装置和尾气吸收装置均正确。C.稀硝酸和铜反应生成的是NO而不是NO2，要制取NO2应选择浓硝酸和铜反应，所以错误。D.浓盐酸和二氧化锰反应可以制取氯气，但此反应需要加热，而图中并没有加热装置，所以错误。
【答案】 B
5．电浮选凝聚法是工业上采用的一种污水处理方法。右图是电解污水实验装置示意图。接通直流电源后一段时间，在A电极附近有深色沉淀物沉积下来，A、B电极附近都有气泡产生。
试填空：
(1)图中的A为________极，做B电极材料的物质X的名称是________。
(2)深色沉淀具有________性，可以将水中的污物沉积下来。
(3)若污水导电性不良时，可以加入适量盐溶液，试写出其中一种溶质的化学式________。
【解析】 本题中做B电极材料的物质X的名称，以及若污水导电性不良时，可以加入适量盐溶液，试写出其中一种溶质的化学式，这两个问题的答案都具有开放性，只要合理都是正确的。
【答案】 (1)阳 炭或石墨或铝等(合理即可)
(2)吸附
(3)Na2SO4、K2SO4等(合理即可)
1．(2013·苏州高二检测)某地在整顿音像市场的活动中，查获了一大批盗版光盘，并进行了“绿色销毁”。以下做法中，属于“绿色销毁”的是( )
A．泼上汽油焚烧
B．倾倒入江河中
C．深埋于土中
D．碾压粉碎后再回收利用
【解析】 A项中，泼上汽油焚烧，浪费能源，并产生污染大气的气体；B项中，倾倒入江河中，会造成水污染；C项中深埋于土中，会造成土壤污染；D项中，碾压粉碎后再回收利用可节约资源，实现循环利用，同时减少污染。
【答案】 D
2．在下列制备环氧乙烷的反应中，最符合“绿色化学”思想的是( )
【答案】 C
3．下图是SO2性质的微型实验，在注射器中加入少量Na2SO3晶体，并吸入少量的浓硫酸(以不接触纸条为准)。则下列有关说法正确的是( )
A．蓝色石蕊试纸先变红后褪色
B．蘸有KMnO4溶液的滤纸褪色，证明了SO2的漂白性
C．品红试纸褪色，证明了SO2的漂白性
D．蘸有酚酞和NaOH溶液的滤纸褪色，证明了SO2的漂白性
【解析】 SO2能使湿润的蓝色石蕊试纸变红，但不能漂白，A错；SO2使KMnO4溶液因氧化还原反应褪色，B错；蘸有酚酞和NaOH溶液的滤纸褪色，证明了SO2为酸性氧化物，D错。
【答案】 C
4．某同学用下列装置制备并检验Cl2的性质。下列说法正确的是( )
A．Ⅰ图中：如果MnO2过量，浓盐酸就可全部消耗
B．Ⅱ图中：湿润的有色布条能褪色，将硫酸溶液滴入烧杯中，至溶液显酸性，结果有Cl2生成
C．Ⅲ图中：生成蓝色的烟
D．Ⅳ图中，量筒中发生了加成反应
【解析】 稀盐酸不与二氧化锰反应，所以当二氧化锰过量时，浓盐酸变稀后不再继续反应，最后剩余盐酸，A错；氯气溶于水生成次氯酸具有漂白性，使有色布条褪色，氯气与氢氧化钠反应生成氯化钠与次氯酸钠，加入酸后氯离子与次氯酸根离子发生反应生成氯气，B对；铜在氯气中燃烧生成棕色的烟，C错；甲烷与氯气发生取代反应，D错。
【答案】 B
5．(2013·揭阳高二检测)湿润的蓝色石蕊试纸接触氯气后，其颜色变化为( )
A．变红 B．先变红后变白
C．变白 D．不变
【解析】 氯气溶于水生成HCl和HClO，其中HCl可使蓝色石蕊试纸变红，而HClO又具有漂白作用，故先变红后变白。
【答案】 B
6．(2011·北京高考)下列与处理方法对应的反应方程式不正确的是( )
A．用Na2S去除废水中的Hg2＋：Hg2＋＋S2－HgS↓
B．用催化法处理汽车尾气中的CO和NO：
CO＋NOC＋NO2
C．向污水中投放明矾，生成能凝聚悬浮物的胶体：Al3＋＋3H2OAl(OH)3(胶体)＋3H＋
D．用高温催化氧化法去除烃类废气(CxHy)：
CxHy＋(x＋)O2xCO2＋H2O
【解析】 A项S2－可与Hg2＋结合生成沉淀，从而除去Hg2＋，故A正确；B项反应应为2CO＋2NO催化剂,Ｆ2CO2＋N2，故B错误；C项是铝离子水解生成氢氧化铝胶体，水解反应的方程式为Al3＋＋3H2OAl(OH)3(胶体)＋ 3H＋，故C正确；D项是烃燃烧的化学反应方程式的通式，故D正确。
【答案】 B
7．两位同学根据电解原理，利用塑料瓶、9 V电池、大头针进行电解污水的实验。实验装置如下图。
根据上图回答下列问题：
(1)根据电浮选凝聚法处理污水的净化原理写出阳极区和阴极区上各自的电极反应式：
阳极：_________________________________________________；
阴极：______________________________________________。
(2)试分析不能参加反应的污物是如何沉淀的：______________________________________________。
(3)最后悬浮物为什么会形成浮渣：_______________________________________________。
(4)甲同学模拟该原理进行污水处理实验，在电压符合要求的情况下，发现产生气泡速度缓慢，无法使悬浮物形成浮渣。其原因是______________________________________________。
乙同学为甲同学提出一种切实可行的解决措施是向污水中加入适量的__________溶液。
【解析】 其原理是与电源正极相连的大头针(Fe)失去电子生成Fe2＋，进一步氧化，并生成Fe(OH)3胶体，Fe(OH)3有吸附性，可吸附污物而沉积下来，具有净化作用；与电源负极相连的阴极产生H2，气泡把污水中的悬浮物带到水面形成浮渣。溶液导电性强弱与气泡产生的速度即电解的快慢有关，电解质溶液导电性差，电解速度慢，则产生气泡速度慢。电解质溶液导电性与自由移动的阴、阳离子浓度有关，离子浓度低，导电性差，电解时产生的气泡慢。所以应增加电解质溶液中的离子浓度，如加Na2SO4。
【答案】 (1)阳极：Fe－2e－Fe2＋、2H2O－4e－4H＋＋O2↑、4Fe2＋＋10H2O＋O24Fe(OH)3↓＋8H＋ 阴极：2H＋＋2e－H2↑
(2)与电源正极相连的大头针(Fe)作为阳极，电解时生成Fe2＋，Fe2＋再被氧化生成Fe3＋，Fe3＋水解生成Fe(OH)3胶体，Fe(OH)3具有吸附性，可将污染物吸附而沉淀下来
(3)阴极产生H2气泡，气泡把污水中的悬浮物带到水面形成浮渣层
(4)污水中离子浓度较小，导电能力较差 Na2SO4
8．斯坦福大学B.M.Trost教授提出了绿色化学的核心概念——原子经济性。我们常用原子利用率来衡量化学反应过程的原子经济性，其计算公式为：原子利用率＝×100%
下面是新型自来水消毒剂ClO2的四种生产方法，请填空：
(1)氯酸钠和盐酸法：本方法的方程式为2NaClO3＋4HCl2NaCl＋2ClO2↑＋Cl2↑＋2H2O，此方法的原子利用率为________%(保留一位小数，下同)。
(2)电解亚氯酸钠法：本方法是用惰性电极电解亚氯酸钠溶液，原子利用率为62.2%，其阳极电极反应式为：ClO－e－ClO2，阴极电极反应式为_______________。
(3)亚氯酸钠和氯气法：本方法的原子利用率为53.6%，此反应的化学方程式为____________________。
(4)联合工艺法：本方法的反应原理由三步组成：
①电解氯化钠溶液NaCl＋3H2ONaClO3＋3H2↑
②氢气和氯气合成氯化氢
③生成二氧化氯2NaClO3＋4HCl2NaCl＋2ClO2↑＋Cl2↑＋2H2O此方法的原子利用率最大为________%。
【解析】 (1)根据题意，原子利用率为2×67.5÷(2×106.5＋36.5×4)×100%＝37.6%。
(3)根据氧化还原反应，可写出2NaClO2＋Cl22NaCl＋2ClO2，然后用原子利用率检验化学方程式。
(4)由该过程三个化学方程式可整理出总化学方程式：Cl2＋4H2O2ClO2＋4H2，原子利用率最大可为2×67.5÷(71＋72)×100%＝94.4%。
【答案】 (1)37.6 (2)2H＋＋2e－H2↑(或2H2O＋2e－H2↑＋2OH－)
(3)2NaClO2＋Cl22NaCl＋2ClO2 (4)94.4
选修6 实验化学
第一单元 从实验走进化学
化 学
新课标
课题一实验化学起步
●课标要求
1．认识化学实验在学习和研究化学中的作用。
2．具有安全意识，能顺利地完成化学实验。
●课标解读
1．了解实验化学的目标，认识实验是学习化学知识、解决实际问题的重要途径和方法。
2．了解实验化学的特点和学习方法。
3．了解实验安全的重要性，增强实验安全意识，并能安全地完成实验。
4．初步学习一些基本实验方法和技能，了解并体验化学研究的一般过程。
5．了解控制实验条件的重要性，初步学习控制实验条件的方法。
●教学地位
本课题从实验化学的目标、内容与学习方法入手，让学生归纳总结在中学化学实验中保证安全的具体措施，通过蓝瓶子实验和Fe(OH)2的制备，让学生明确控制实验条件的方法及控制好实验条件的重要性，同时实验安全和实验条件的控制也是高考热点之一。
●新课导入建议
化学是一门实验科学，化学所取得的丰硕成果，是与实验的重要作用分不开的，但在实验室中工作和学习，我们会遇到一些意想不到的事情，因此必须树立安全意识并具备一定的实验常识。
●教学流程设计
课前预习安排1.看教材P1～P7填写课前自主导学并完成思考交流
2．建议方式：同学之间可进行讨论交流⇒⇒师生互动完成探究1，教师通过例题1对探究1化学实验安全及常见事故处理进行总结⇒指导学生完成变式训练1和当堂双基达标1、3、4题检验学生对探究点的理解掌握情况⇓
⇐⇐Ｋ
⇓
课 标 解 读
重 点 难 点
1.了解化学实验的目标、内容与学习方法。
2.了解化学实验安全的基本常识，提高安全意识，增强注意安全的自觉性。
3.了解控制好实验条件是化学实验成功的关键。
4.通过蓝瓶子实验了解控制反应条件的作用与意义，并学习观察方法，体验对比实验法。
1.实验化学的目标、特点。(重点)
2.实验的安全问题，实验基本方法和技能。(重点)
3.控制实验条件的重要性，控制实验条件的方法。(难点)
实验化学的目标
(1)认识化学实验是学习化学知识、解决生产和生活中实际问题的重要途径和方法。
(2)掌握基本的化学实验方法和技能，了解现代仪器在物质的组成、结构和性质研究中的应用。
(3)了解化学实验研究的一般过程，初步形成运用化学实验解决相关问题的能力。
(4)形成严谨求实的科学态度，具有批判精神和创新意识。
(5)形成绿色化学的观念，强化实验安全意识。
实验化学的内容
(1)通过实验活动，获得一些化学事实，再经过思考、归纳、小结，进一步认识化学变化的本质。
(2)初步掌握分离、提纯、制备、合成物质的方法。
(3)认识反应条件的控制在化学研究中的作用与意义。(4)认识定量分析在化学研究中的重要性。
(5)学习实验设计的基本方法和思路。
蓝瓶子实验
1.实验目的
(1)了解控制化学反应条件的作用。
(2)通过观察亚甲基蓝和亚甲基白在不同条件下的相互转化，学习观察方法，体验对比实验法。
2．实验原理
(1)在碱性溶液中，蓝色亚甲基蓝很容易被葡萄糖还原为无色亚甲基白。
(2)振荡此无色溶液时，溶液与空气的接触面积增大，溶液中氧气的溶解量就增多，氧气把亚甲基白氧化为亚甲基蓝，溶液又呈蓝色。
(3)当瓶子静置时，有一部分溶解的氧气逸出，溶液里葡萄糖所起的还原作用渐渐起主导作用，其颜色将由蓝色到无色。颜色可以重复变化，直到所有的葡萄糖都被氧化完毕或溶液内的氧气耗尽为止。
(4)其方程式为：
由上式可知，本实验颜色变化是反应体系交替发生还原与氧化反应的结果。
3．振荡周期
(1)含义：由蓝色出现至变为无色所需的时间。
(2)影响因素：振荡周期的长短受反应条件如溶液的酸碱度、反应物浓度和温度等因素的显著影响。
做“蓝瓶子”实验时锥形瓶中颜色变化停止的原因是什么？
【提示】 该反应颜色变化的原因是亚甲基蓝可被葡萄糖还原为无色物质，而氧气又可把该无色物质氧化为蓝色物质。故当溶液中的葡萄糖或瓶中的氧气被耗尽之后，锥形瓶中的颜色变化就会停止。
化学实验安全及常见事故处理
【问题导思】
①实验室可直接加热的仪器有哪些？
【提示】 试管、坩埚、蒸发皿、燃烧匙。
②恒压式安全装置中的橡皮管的作用是什么？
【提示】 平衡气压，使液体顺利流下。
③钠着火时怎样去灭火？
【提示】 用干沙土扑灭。
1．常用危险化学药品的标志
2．预防安全事故(九防)
(1)防爆炸：点燃可燃性气体(如H2、CO、CH4、C2H4)或用CO、H2还原Fe2O3、CuO之前，要先检验气体纯度。
(2)防暴沸：如浓硫酸的稀释或浓硫酸与浓硝酸的混合，加热液体要加碎瓷片等。
(3)防失火：实验室中可燃物要远离火源。
(4)防中毒：制取有毒气体(如Cl2、SO2、NO、NO2等)应在通风橱中进行。
(5)防烫伤：取热的蒸发皿及坩埚要用坩埚钳而不是用手。
(6)防仪器炸裂：在加热试管时要先均匀受热，然后固定在某部位加热；给试管中的固体加热时，试管口要略向下倾斜(即试管底部要略高于管口)；集气瓶中的燃烧反应有固体生成时，加少量水或铺一层细沙；禁止将热的仪器直接放入冷水中冲洗。
(7)防倒吸：加热法制取并用排水法收集气体或吸收溶解度较大的气体时，要注意熄灯顺序或加装安全瓶。在进行气体性质的实验时，要防止因气体的溶解或反应而形成压强差导致倒吸。
常见的防倒吸装置主要有：
注意：以下装置不能起到防止倒吸的作用。
(8)防堵塞：防堵塞安全装置适用于检验和防止导气管堵塞引起系统气体压强过大而发生危险。
防堵塞安全装置有：
(9)防污染：a.已取出的未用完的试剂一般不放回原瓶(块状固体如钠、钾等除外)；b.用胶头滴管滴加液体时，不伸入瓶内，不接触试管壁[向FeSO4溶液中加NaOH溶液制取Fe(OH)2除外]；c.取用试剂时试剂瓶盖倒放于桌面上；d.药匙和胶头滴管尽可能专用(或洗净、擦干后再取其他药品)；e.废液及时处理；f.凡有污染性气体(如Cl2、SO2、CO、NOx等)产生的实验均需对尾气进行吸收(碱液吸收Cl2、NOx，蘸Na2CO3溶液的棉花吸收SO2)或处理(用酒精灯点燃CO或将CO收集在气球中)。防污染装置有燃烧式、吸收式、收集式等，如下图：
3．常见实验事故的处理
(1)酒精及有机物小面积失火，应迅速用湿布或沙土盖灭。
(2)钠、磷等着火应用沙土扑盖，使火熄灭。
(3)酸液洒在皮肤上，立即用大量的水冲洗，再涂上3%～5%的NaHCO3溶液。
(4)碱液洒在皮肤上，立即用大量的水冲洗，再涂上硼酸溶液。
(5)液溴洒在皮肤上，用酒精擦洗。
(6)眼睛灼伤，用大量的水冲洗，边洗边眨眼，一定不能揉眼，必要时应及时就诊。
(7)误食重金属盐应立即喝生鸡蛋清或生牛奶。
(8)汞洒在地面上，先收集然后在该处洒上硫粉进行处理。
下列实验操作与安全事故处理错误的是( )
A．使用水银温度计测量烧杯中水浴温度时，不慎打破水银球，用滴管将水银吸出放入水封的小瓶中，残破的温度计插入装有硫粉的广口瓶中
B．用试管夹从试管底由下往上夹住距试管口约处，手持试管夹长柄末端，进行加热
C．制备乙酸乙酯时，将乙醇和乙酸依次加入到浓硫酸中
D．把玻璃管插入橡胶塞孔时，用厚布护手，紧握用水湿润的玻璃管插入端，缓慢旋进塞孔中
【解析】 乙醇与浓H2SO4的混合是放热过程，类似浓H2SO4的稀释，应将浓H2SO4慢慢加入乙醇中，所以C操作错误。水银(汞)有挥发性，汞蒸气有毒，所以洒落的水银应回收。汞比水重不溶于水所以可以水封保存。汞易与硫反应生成HgS，所以不易收回的汞可以用硫粉处理。
【答案】 C
1．下图所示对实验仪器名称的标注或实验操作正确的是( )
【解析】 酸式滴定管下端是玻璃活塞，而不是乳胶管，A项不正确；实验室制取氨气应用氯化铵和消石灰，B项不正确；制备氢氧化亚铁时为防止其被氧化，要把胶头滴管插入液面以下且在硫酸亚铁液面上加一层植物油以隔绝空气，C项正确；量筒只能用于液体的量取，不能用于物质的溶解、稀释等D项不正确，故选C。
【答案】 C
蓝瓶子实验
【问题导思】
①蓝瓶子实验利用的反应原理是什么？
【提示】 氧化还原反应。
②蓝瓶子实验用到哪些仪器？
【提示】 锥形瓶、试管、滴管、橡胶塞、烧杯、酒精灯、量筒、托盘天平、温度计、计时器。
1．实验用品
(1)药品：0.1%亚甲基蓝溶液、30%NaOH溶液、葡萄糖、蒸馏水。
(2)仪器：锥形瓶、试管、滴管、橡胶塞、烧杯、酒精灯、量筒、托盘天平、温度计、计时器。
2．实验步骤及记录
步骤
操作
实验现象
振荡周期(s)
结论
静置
振荡
(1)
(2)
1
锥形瓶中加入50 mL水，1.5 g葡萄糖，逐滴滴入8～10滴0.1%亚甲基蓝，振荡
蓝色
蓝色
/
/
蓝瓶子实验只有在碱性条件下才能进行
2
加入2 mL 30% NaOH溶液，振荡、静置
无色
蓝色
121
39
3
把溶液分别倒入两支试管，①号试管装满，②号试管只装半管，都用塞子塞好，振荡、静置
①
无色
无色
－
－
氧气是该振荡反应的必要条件
②
无色
蓝色
45
61
4
把①号试管中溶液分一半到③号试管中，再向③号试管中滴加2滴0.1%亚甲基蓝，塞好两支试管，振荡、静置
①
无色
蓝色
45
61
亚甲基蓝的量增多后，振荡周期缩短
③
无色
蓝色
25
26
5
把①、③号试管置于40 ℃水浴中，约2～3 min后，振荡、静置
①
无色
蓝色
16
17
升高温度振荡周期缩短
③
无色
蓝色
10
11
3.注意事项
(1)本实验主要探究了浓度、温度以及溶液的碱性对葡萄糖还原亚甲基蓝反应的影响。要严格按照实验步骤中的操作要求进行实验，尤其是实验中使用的溶液一定要严格按照实验用品中的要求进行配制。因为亚甲基蓝浓度过高，将会使反应溶液的颜色呈深蓝色，并且振荡后还原时间增长不易褪色。葡萄糖浓度过高可以加快亚甲基蓝的还原反应，使褪色速率加快，但是也使亚甲基白不易返回蓝色。NaOH溶液的浓度最好控制在30%左右，过稀，反应速率太慢，过浓，腐蚀性太强，有潜在的安全问题。
(2)实验的环境温度不能过低，否则实验现象可能和预期的不同。在含有亚甲基蓝和葡萄糖的锥形瓶中，加入30%的NaOH溶液后，振荡静置，若环境温度较低时，蓝色需较长时间才能褪去，即第一次的振荡周期较长，可以用温水配制葡萄糖溶液，但水温不宜超过30 ℃。
由于温度升高，反应速率加快，所以在40 ℃的水浴中溶液的褪色速率加快，振荡周期变短，这时操作计时器动作要快速准确。另外水浴加热时温度计应放在水浴的中间位置，控制温度在40 ℃左右。水浴的温度不宜太高，否则振荡的周期过短，不利于记录实验现象。
蓝瓶子实验操作步骤如下：
①如图所示，在250 mL锥形瓶中，依次加入2 g NaOH、100 mLH2O和3 g葡萄糖，搅拌溶解后，再加入3～5滴0.2%的亚甲基蓝溶液，振荡混合液呈现蓝色；
②塞紧橡皮塞(活塞a、b关闭)，将溶液静置，溶液变为无色；
③再打开瓶塞，振荡，溶液又变为蓝色；
④再塞紧橡皮塞，将溶液静置，溶液又变为无色。
以上③④可重复多次。
试回答下列问题：
(1)某学生将起初配得的蓝色溶液分装在A、B两支试管中(如上图，A试管充满溶液，B中有少量溶液)，塞上橡皮塞静置片刻，两溶液均显无色。若再同时振荡A、B试管，能显蓝色的是________(填“A”或“B”)。
(2)若塞紧锥形瓶塞并打开活塞a、b，通入足量氢气后，再关闭活塞a、b并振荡，溶液能否由无色变为蓝色____(填“能”或“不能”)；若塞紧锥形瓶塞并打开a、b，通入足量氧气，溶液能否由无色变为蓝色________(填“能”或“不能”)。
(3)上述转化过程中，葡萄糖的作用是________，亚甲基蓝的作用________________。
(4)上述实验中葡萄糖也可用鲜橙汁(其中含丰富维生素C)代替，这是因为维生素C具有________。
(5)该实验中③④操作能否无限次重复进行________(填“能”或“不能”)，理由是________________________________________________________________________。
【解析】 掌握蓝瓶子实验的原理：亚甲基蓝亚甲基白。显然(1)由于A试管中充满溶液，无氧化剂O2，故不能变为蓝色。(2)由于充入的是H2，也无氧化剂O2，不能变为蓝色；充入O2后则亚甲基白能被氧化而变为蓝色。(3)通过上述分析葡萄糖被O2氧化，故作还原剂，亚甲基蓝作指示剂。(4)由于维生素C可代替葡萄糖，故具有还原性。(5)实验不能无限次进行，因葡萄糖最终被消耗尽。
【答案】 (1)B
(2)不能 能
(3)还原剂 氧化剂或催化剂(或催化剂兼作指示剂)
(4)较强的还原性
(5)不能 在重复多次后葡萄糖被完全消耗
规律方法
(1)亚甲基蓝是氧化还原反应的催化剂。,(2)蓝瓶子实验必须在碱性环境及有氧气存在的条件下才能进行；温度越高或亚甲基蓝浓度越小，振荡周期越短。碱性越强，振荡周期越短。
2．同等条件下，在不同的糖溶液中加入亚甲基蓝试剂，“振荡→静置”，实验结果记录如下：
配制的各种糖的“蓝瓶子”
“振荡→静置”过程中是否有“蓝色→无色”转变
“蓝色→无色”转变过程所需时间(s)
1.可溶性淀粉
2.蔗糖
3.果糖
4.葡萄糖
5.麦芽糖
无
——
无
——
有
10→5
有
60→50
有
110→70
请回答下列问题：
(1)实验得出的结论_________________________________________________。
(2)以葡萄糖为例说明亚甲基蓝的变色原理是_________________________________________________。
【答案】 (1)可溶性淀粉和蔗糖为非还原性糖，使用不同的还原性糖，亚甲基蓝的振荡周期不同
(2)亚甲基蓝(蓝色、氧化态)亚甲基白(无色、还原态)
【教师备课资源】
拓展实验：红瓶子实验
1．实验原理
碱性藏花红(C20H19ClN4)也是一种氧化还原型指示剂，它在氧化态时呈红色，被还原后呈无色，用它替代亚甲基蓝做变色实验，则在红色和无色之间反复变化，因此又叫红瓶子实验。
2．实验过程
称取4 g氢氧化钠固体，放入250 mL的锥形瓶中，加入100 mL水使其溶解，再加入2 g葡萄糖，最后滴入1～2滴0.5%的碱性藏花红指示液，塞上橡皮塞，振荡后溶液呈红色，静置片刻，溶液又变成无色，再振荡溶液，红色又出现，溶液的颜色能在红色和无色之间反复变化。
3．注意事项
(1)用葡萄糖作还原剂，溶液应是碱性介质，在酸性介质或中性介质中不会产生变色现象。
(2)为了增强效果，可适当增大碱量，这样变色周期短，现象明显。
(3)碱性藏花红试剂用量宜少，只要略显红色即可。
(4)上述变色反应的最佳温度是25 ℃，所以冬天操作此实验时要略加热。
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)为保证实验安全，要避免身体与化学试剂直接接触( )
(2)实验中从试剂瓶中取出的药品一律不能放回原瓶( )
(3)实验中浓NaOH溶液沾在皮肤上应立即用稀H2SO4清洗( )
(4)实验中的可燃性物质一定要远离火源( )
(5)蓝瓶子实验就是利用了氧化还原反应的原理( )
【答案】 (1)√ (2)× (3)× (4)√ (5)√
2．下列说法正确的是( )
A．亚甲基蓝和亚甲基白碱性条件下都不能稳定存在
B．亚甲基蓝变为亚甲基白后，通常不能再复原为亚甲基蓝
C．亚甲基白变为亚甲基蓝后，通常不能再复原为亚甲基白
D．亚甲基蓝与亚甲基白的转化是反应体系交替发生还原与氧化的结果
【解析】 亚甲基蓝和亚甲基白的相互转化就是在碱性条件下进行的，A项不正确；亚甲基蓝和亚甲基白的相互转化可以连续多次进行，B、C两项错误。
【答案】 D
3．(2013·太原高二测试)进行化学实验时必须注意实验安全。下列实验操作合理的是( )
A．为防止试管破裂，加热固体高锰酸钾制氧气时，试管口应略向下倾斜
B．进行SO2的性质探究实验时，多余的SO2应排到实验室外
C．为防止药品污染，实验结束后，用剩的白磷可溶解于CS2后倒入垃圾箱
D．做完金属钠的有关实验后，剩余的钠直接扔掉即可
【解析】 二氧化硫有毒，不能排入大气中，B错；溶解在CS2中的白磷会随着CS2的挥发而自燃，使垃圾箱中发生火灾，C错；剩余的钠应放回原试剂瓶中，D错。
【答案】 A
4．(2010·上海高考改编)正确的实验操作是实验成功的重要因素，下列实验操作错误的是( )
【解析】 A项正确，稀释浓H2SO4时应注意将浓H2SO4沿玻璃棒缓慢往水中倒入；B项澄清溶液变浑浊，发生反应：CO2＋H2O＋Na2SiO3H2SiO3↓＋Na2CO3，说明了酸性：H2CO3>H2SiO3；C项正确，HCl极易溶于水可防止倒吸；D项为洗气装置，气体应从长管进短管出。
【答案】 D
5．(2013·南京高二测试)向葡萄糖稀溶液中滴入几滴0.1%亚甲基蓝溶液，振荡，现象是________；加入几毫升30%NaOH溶液，振荡后静止，现象是________；加热所得溶液，现象是________；向上述溶液中用玻璃管吹空气，现象是________；静置，现象是________。
【解析】 向葡萄糖稀溶液中滴入几滴0.1%亚甲基蓝溶液，溶液呈现蓝色——亚甲基蓝溶液的颜色；即使振荡，溶液也不会变为无色，因为中性、酸性条件下，亚甲基蓝跟葡萄糖不反应。
加入NaOH溶液后，振荡，亚甲基蓝被葡萄糖还原，生成亚甲基白，溶液先变无色然后又变蓝色。
加热所得溶液，溶解在溶液中的氧气部分逸出，葡萄糖又将亚甲基蓝还原，溶液再次呈现无色。
向无色溶液中吹空气，亚甲基白被氧气氧化为亚甲基蓝，溶液又变蓝色。
静置，溶解在溶液中的氧气部分缓慢逸出，葡萄糖又将亚甲基蓝还原，溶液再次呈现无色。
【答案】 溶液呈现蓝色 溶液先变无色然后变蓝色 再次呈现无色 溶液又变蓝色 溶液再次呈现无色
1．对危险化学药品要在包装标签上印有警示性标志。氢氧化钠溶液应选用的标志是( )
【解析】 氢氧化钠溶液具有强腐蚀性。
【答案】 D
2．下列说法正确的是( )
①氧化性：亚甲基蓝>亚甲基白
②氧化性：亚甲基白>亚甲基蓝
③还原性：亚甲基白>亚甲基蓝
④还原性：亚甲基蓝>亚甲基白
A．①③ B．①④
C．②③ D．②④
【解析】 亚甲基蓝亚甲基白。
【答案】 A
3．下列关于实验室一般事故的预防和处理方法正确的是( )
A．燃着的酒精灯打翻失火，应立即用水浇灭
B．少量酸或碱滴到实验台上，立即用湿抹布擦净，再用水冲洗
C．金属镁着火时，可用干冰灭火器来扑灭
D．蒸发食盐溶液时，发生液滴飞溅现象，应立即加水冷却
【答案】 B
4．(2013·日照高二期末)下列选用的相关仪器符合实验要求的是( )
【解析】 浓硝酸具有强氧化性，不能用橡胶塞，一般用玻璃塞且用细口瓶；水和乙酸乙酯互不相溶，用分液漏斗分离；用量筒量取液体只能精确到0.1 mL；向试管中放块状固体时，应遵循“一平二放三滑入”的原则。
【答案】 B
5．以下各种尾气吸收装置中，适合于吸收易溶性气体，而且能防止倒吸的是( )
【解析】 A、B装置不能使气体流入；C装置极易发生倒吸；D能使气体溶解，且球形干燥管的“球形”部分能起到防止倒吸的作用。
【答案】 D
6．下列蓝瓶子实验，振荡周期最短的是( )
水
葡萄糖
0.1%亚甲基蓝
NaOH溶液
温度
A
50 mL
1.5 g
8滴
2 mL
40 ℃
B
50 mL
1.5 g
10滴
2 mL
40 ℃
C
50 mL
1.5 g
8滴
2 mL
25 ℃
D
50 mL
1.5 g
10滴
2 mL
25 ℃
【解析】 温度高，反应速率快，振荡周期短，C、D两项被排除；亚甲基蓝含量越少，越容易被还原，振荡周期越短，所以选A项。
【答案】 A
7．(2010·上海高考)下列实验操作或实验事故处理正确的是( )
A．实验室制溴苯时，将苯与液溴混合后加到有铁丝的反应容器中
B．实验室制硝基苯时，将硝酸与苯混合后再滴加浓硫酸
C．实验时手指不小心沾上苯酚，立即用70 ℃以上的热水清洗
D．实验室制乙酸丁酯时，用水浴加热
【解析】 B项，先将浓硫酸与硝酸混合；C项，手指沾上苯酚后，应先用乙醇洗涤，再用水冲洗；D项，实验室制乙酸丁酯时，应直接加热。
【答案】 A
8．(2013·中山高二检测)甲、乙两同学进行课外实验，各取250 mL无色透明饮料瓶一个，依次加入4 g氢氧化钠、4 g葡萄糖、半瓶水、3滴0.2%的亚甲基蓝溶液旋上瓶塞振荡，溶液呈蓝色，静置后溶液变为无色。甲再次振荡，又呈蓝色，静置后又变为无色，多次反复可重现上述现象。而乙在蓝色消失后，向瓶内加满水旋上瓶塞，振荡却不再出现蓝色，乙认为是物质浓度不同引起的。甲设计并完成了一个实验，否定了乙的说法。
你认为甲实验的操作和现象是________________。振荡后出现的蓝色主要与________有关(填写化学式，下同)；蓝色消失又与________有关。
【解析】 甲既然否定了乙的说法(由物质浓度不同引起，即水量多少)，再分析甲同学实验中饮料瓶未充满(有空气)而乙同学实验中饮料瓶充满(无空气)，从而找到解决问题的关键：将乙瓶中溶液倒掉一半(一部分)后，振荡即可出现蓝色。也可向乙瓶中通入氧气或空气，即可出现蓝色。
【答案】 将乙瓶中溶液倒掉一半(一部分)后振荡即可出现蓝色；也可向乙瓶中通入氧气或空气，即可出现蓝色 O2 C6H12O6
9．根据下图所示装置和操作，回答下列有关问题。
(1)按图Ⅰ所示装置，用两种不同的操作分别进行实验，观察B管中的现象。
①操作1：先夹紧止水夹a，再使A管开始反应，实验中观察到B管中的现象是_________________________________________________。
②操作2：打开止水夹a，使A管反应一段时间后再夹紧止水夹a，实验中观察到B管中的现象是________________________________________________。
③请说明造成两种操作现象不同的原因(如两种现象相同，此小题不用回答)：_______________________________________________。
(2)上述装置实验结束后，取A管内反应所得的溶液，隔绝空气小心蒸干后，再高温煅烧(有关装置和操作均已略去)，最后留下红色固体，将分解时产生的气体按图Ⅱ所示装置依次通过洗气装置，结果试管甲内出现白色沉淀，试管乙内品红溶液红色褪去，回答：
①用化学方程式表示试管甲产生白色沉淀的原因_________________________________________________。
②根据实验现象写出A管内溶液蒸干后，在高温煅烧分解时所发生的化学反应方程式__________________________________________________。
③图Ⅱ中丙装置的作用是_________________________________________________。
实验结束时，在装置丙中观察到的现象是_______________________________________________。
【解析】 当夹紧止水夹a使A试管进行反应时，产生的气体会将FeSO4压入B管内，与适量的NaOH反应生成白色Fe(OH)2沉淀，但由于系统中含有空气，生成的Fe(OH)2很快被氧化为Fe(OH)3，出现一系列的颜色变化。当先使A管反应一段时间后再打开止水夹，由于产生的H2将系统中的空气赶尽，使生成的Fe(OH)2不再被氧化。由于A管内H2SO4不过量，最后生成的溶质应为FeSO4，由信息知，FeSO4分解产物有SO3、SO2和Fe2O3。
【答案】 (1)①液面升高且生成白色沉淀，且迅速变为灰绿色，最后变为红褐色
②液面上升，有白色沉淀生成，且保持较长时间不变色
③产生的H2将系统内空气赶尽，避免了Fe(OH)2的氧化
(2)①SO3＋H2O＋BaCl2BaSO4↓＋2HCl
②2FeSO4Fe2O3＋SO3↑＋SO2↑
③吸收剩余的SO2气体 导管内倒吸一段液柱
课题二化学实验的绿色追求
(教师用书独具)
●课标要求
树立绿色化学思想，形成环境保护的意识。
●课标解读
1．了解绿色化学的概念和实验绿色化的主要途径。
2．了解实验的微型化也是实验绿色化的一种途径。
●教学地位
本课时的“绿色化学”概念在必修2已经了解过，此处又出现，说明该知识点在高考中也有一定的地位，涉及到这部分内容的题目，难度一般，比较容易掌握的一节。
(教师用书独具)
●新课导入建议
绿色，彰显生机勃勃的生命活力；绿色，展示了人类对健康安全的美好追求；绿色，体现了人与自然和谐的科学发展观。绿色化学是化学的绿色，是化学的活力所在，绿色化学思想既是衡量日常生活、环境质量及经济发展的重要指标，更是21世纪化学工业生产的主导思想，是解决人类面临的资源匮乏、能源短缺、环境质量恶化的根本出路。
绿色化学的核心是从源头上减少并消除化工生产对人类健康的危害及对生态环境的污染。传统的化学工业给环境带来的污染已十分严重，目前全世界每年产生的有害废物达3～4亿吨，给环境造成危害，并威胁着人类的生存。化学工业能否生产出对环境无害的化学品？甚至开发出不产生废物的工艺？有专家提出了绿色化学的号召，并立即得到了全世界的积极响应。
那么如何实现化学实验的绿色追求呢？这节课我们就来探讨这个问题。
●教学流程设计
课前预习安排：
看教材P7～P12填写课前自主导学并完成思考交流，建议同学之间可进行讨论交流⇒⇒师生互动完成探究1绿色化学原理互动方，可利用问题导思，教师通过例1对探究1进行总结，指导学生完成变式训练1及当堂双基达标1、2、4题检验学生对探究点的理解掌握情况⇒师生互动完成探究2 Cl2的生成及其性质的微型实验注意事项，互动方式可利用问题导思、教师通过例2对探究2进行总结指导学生完成变式训练2及当堂双基达标中3检验学生对探究点的理解掌握情况⇓
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课 标 解 读
重 点 难 点
1.在实验中贯彻绿色化学思想，并体验化学研究的一般过程。
2.掌握氯气的生成及性质。
3.理解电浮选凝聚法。
1.掌握氯气的生成及性质的微型实验。(重点)
2.污水处理的方法——电浮选凝聚法。(重难点)
绿色化学
1.含义：绿色化学又称环境友好化学或清洁化学，是从源头上防止污染产生或把化学过程对环境的负面影响降低到最低程度的化学。
2．要求：原料和产品无害；在化学过程中不产生“三废”或使“三废”降低到最低程度。
3．化学实验绿色化的途径
(1)开发绿色实验，如实验室以H2O2分解制氧取代氯酸钾分解法，实现原料和反应过程的绿色化。
(2)防止实验过程中尾气、废物等对环境的污染，实验中有危害性气体产生时要加强尾气吸收，对实验产物尽可能再利用等。
(3)在保证实验效果的前提下，尽量减少实验试剂的用量(如降低试剂浓度，减少用量等)，使实验小型化、微型化。
(4)对于危险或反应条件苛刻，污染严重或仪器、试剂价格昂贵的实验，可采用计算机模拟化学实验或观看实验录像等办法。
(5)妥善处置实验产生的废物，防止污染环境。
电解水的微型实验
当电池两极与电极连通电解开始后，溶液中的H＋离子在阴极放电生成H2，OH－离子在阳极放电，生成O2。井穴水面上产生的气泡内为氢氧混合气体，用点着的火柴靠近气泡，可听到尖锐的爆鸣声。在实验中使用5% NaOH溶液是为了增大水的导电能力，也可用稀硫酸或硫酸钠等溶液来代替稀NaOH溶液。
1．电解水的微型实验与初中电解水的实验相比，有哪些优点？从哪些方面体现了化学实验的绿色化？
【提示】 该实验是一个微型化实验，充分体现了绿色化学的思想，与初中曾做过的电解水实验相比，通过对实验的微型化处理，使得实验过程中消耗的试剂量减少，达到节省药品的目的；同时，电解时消耗的电能也相应减少；实验进行的速率加快，现象也很明显。
氯气的生成及其性质的微型实验
1.生成氯气的化学方程式：KClO3＋6HClKCl＋3Cl2↑＋3H2O。
2．氯气化学性质
2．Cl2的水溶液具有漂白性，SO2也具有漂白性，当二者等体积混合时，漂白性是否加倍？为什么？
【提示】 漂白性消失。因为当二者混合时，会发生反应Cl2＋SO2＋2H2OH2SO4＋2HCl，漂白性消失。
污水处理——电浮选凝聚法
1.装置
2．电极反应
阳极：Fe－2e－Fe2＋，
2H2O－4e－4H＋＋O2↑，
4Fe2＋＋10H2O＋O24Fe(OH)3↓＋8H＋。
阴极：2H＋＋2e－H2↑。
3．浮选净化
(1)阳极区产生的Fe(OH)3吸附污物而沉积于水下。
(2)阴极产生的H2形成气泡，气泡把污水中的悬浮物带到水面形成浮渣层。
绿色化学原理
【问题导思】
①常用的绿色氧化剂是哪种物质？
【提示】 双氧水。
②四大反应类型中，哪种反应类型符合绿色化学原理？
【提示】 化合反应。
下表是制取硝酸铜的三种方案，能体现绿色化学理念的最佳方案是________，理由是
____________________________________________。
方案
反应物
甲
Cu、浓HNO3
乙
Cu、稀HNO3
丙
Cu、O2、稀HNO3
【解析】 解答本题可从两个方面考虑：
(1)原料的消耗量。
(2)产物是否对环境有污染。
甲方案制取硝酸铜的反应方程式为Cu＋4HNO3(浓) Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O，乙方案制取硝酸铜的反应方程式为3Cu＋8HNO3(稀)3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，丙制取硝酸铜的反应方程式为2Cu＋O2＋4HNO32Cu(NO3)2＋2H2O。比较这三种方案的化学方程式可以发现均制取1 mol Cu(NO3)2时消耗硝酸的量分别为4 mol、mol、2 mol，丙方案消耗硝酸的量最少且不产生污染。
【答案】 丙 制取等量硝酸铜耗酸量最少且无污染
1．“绿色化学”的核心是利用化学原理，从源头上减少或消除化学工业对环境的污染。据此判断，下列不属于“绿色化学”考虑的内容是( )
A．尽可能通过最小的成本取得最大的利润
B．化工生产的原料和产品尽可能无毒、无害或毒性极小
C．反应在无毒、无公害的条件下进行，如采用无毒无害的溶剂和催化剂
D．尽可能采用可再生原料，且原料的利用率尽可能最大化，副产品或废料尽可能最少
【答案】 A
Cl2的生成及其性质的微型实验
【问题导思】
①Cl2与湿润的pH试纸作用，现象是什么？
【提示】 pH试纸先变红后变白。
②如何证明Cl2与NaOH溶液发生了反应？
【提示】 可在NaOH溶液中滴加酚酞，反应时溶液的红色逐渐褪去。
注意事项
1．实验时，可以先在白色的纸上写好化学试剂的化学式或名称以及标号，再压上玻璃板，根据白纸上的化学试剂的名称来滴放试剂，以避免将试剂的位置记错。
2．微型实验，实验药品的用量一定要少，本实验中氯酸钾的用量就是芝麻大小的两粒，可以用药匙柄的后端小药匙来取用，而其他液体试剂均只取一滴。在使用一支滴管时，每次都要清洗滴管，避免不同试剂的交叉污染。
3．氯气与KBr溶液的反应，溶液显现橙色的时间略长，需要耐心等一会儿才能观察到。
4．NaOH溶液的浓度可以高一些，且应多滴一滴，以便将多余的氯气吸收，防止对环境的污染。本实验只要严格控制药品的用量，实验时几乎闻不到氯气的刺激性气味。
5．氯气能与NaOH溶液反应，生成的次氯酸钠和氯化钠均是无色溶液，为了观察到现象，我们在NaOH溶液中滴加了酚酞，反应时溶液的红色逐渐褪去。
为了减少污染，使实验绿色化，某学生按下列操作做一个实验：在一块下衬白纸的玻璃片的不同位置分别滴加浓度为0.1 mol·L－1的KBr、KI(含淀粉溶液)、NaOH(含酚酞)、FeSO4(含KSCN)溶液各1滴，每种液滴彼此分开，围成半径小于表面皿的圆形(如下图所示)，在圆心处放置2粒芝麻粒大小的KClO3晶体，向KClO3晶体滴加一滴浓盐酸，立即将表面皿盖好，试描述反应的现象，并写出相应的化学方程式。
a处：_________________________________________________；
b处：_________________________________________________；
c处：________________________________________________；
d处：_________________________________________________；
e处：_________________________________________________。
【解析】 本题考查氧化还原反应与常见元素化合物反应的原理及现象，涉及的大多是基础的化学反应，但涉及氯气的制备与性质、卤素单质的互相置换、“铁三角”关系等，整体综合性较强。题干展现了将玻璃片、表面皿作为反应载体，虽然反应中有氯气释放，由于仪器体积小、试剂用量小，不会造成太大的污染。
【答案】 a：无色溴化钾溶液逐渐变成黄色，0000000000000
2KBr＋Cl22KCl＋Br2
b：无色碘化钾溶液逐渐呈蓝色
2KI＋Cl22KCl＋I2
c：氢氧化钠酚酞溶液的红色渐渐褪去，
2NaOH＋Cl2NaCl＋NaClO＋H2O
d：浅绿色溶液变红色，Fe3＋＋3SCNFe(SCN)3，6FeSO4＋3Cl22Fe2(SO4)3＋2FeCl3
e：产生黄绿色气体，KClO3＋6HClKCl＋3Cl2↑＋3H2O
2．“绿色化学实验”进课堂。钠与氯气反应的装置可作如图改进，将一根玻璃管与氯气发生器相连，玻璃管内放一块黄豆粒大的金属钠(已吸净煤油)，玻璃管尾部塞一团浸有NaOH溶液的棉花球。先给钠预热，到钠熔融成圆球时，撤火，通入氯气，即可见钠着火燃烧，生成大量白烟。以下叙述错误的是( )
A．反应生成的大量白烟属于胶体
B．玻璃管尾部塞一团浸有NaOH溶液的棉球是用于吸收过量的氯气，以免其污染空气
C．钠着火燃烧产生苍白色火焰
D．钠与氯气反应的反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量
【解析】 钠着火燃烧产生黄色火焰。本题由于不少同学不知道白烟属于胶体而错选A。
【答案】 C
污水处理——电浮选凝聚法实验
【问题导思】
①测溶液的pH时，pH试纸能否用蒸馏水湿润？
【提示】 不能
②在电浮选凝聚法处理污水时，如何加快实验的速率？
【提示】 a．增大直流电源的电压
b．增大电极金属板的面积
c．加入少量Na2SO4增强溶液的导电性。
注意事项
(1)严格按照实验步骤中的要求进行实验，必须使用直流电源，在使用电源时应该小心，防止触电。为了加快实验的速率，可适当增大直流电源的电压和电极金属板的面积。
(2)溶液的pH需要调到5～6之间。当溶液的pH大于6时，可以用稀硫酸来降低溶液的pH，若溶液pH小于5，我们可以通过加入NaOH溶液来调节pH达到所需的范围。建议用硫酸不用盐酸来调节溶液的pH，否则Cl－也可能在阳极放电生成氯气，造成环境污染。
(3)污水中还需加入少量的Na2SO4溶液，以增大溶液中的离子浓度，从而增大溶液的导电性，加快电解速率，达到快速净化的目的。为了便于观察到污水变清的实验现象，还可以在水中加入少量的有机染料，通过观察溶液的颜色变化来判断污水是否被净化。但是使中间水层彻底变澄清需要很长的时间，只要观察到溶液的颜色变浅即可说明问题。
(4)本实验是在实验室模拟用电浮选凝聚法净化水，在实际的生产实践中由于此方法的耗电量较高，所以其成本较高。
工业上处理含Cr2O的酸性工业废水用以下方法：①往工业废水中加入适量的NaCl，搅拌均匀；②用Fe作电极进行电解，经过一段时间有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀生成；③过滤回收沉淀，废水达排放标准。试回答：
(1)电解时的电极反应，阳极________________________________________________，
阴极______________________。
(2)写出Cr2O转变成Cr3＋的离子反应方程式________________________________________________。
(3)电解过程中Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀是怎样产生的？
(4)能否将Fe电极改成石墨电极？为什么？
【解析】 (1)铁电极作阳极，铁被氧化而溶解：Fe－2e－Fe2＋，阴极上溶液中氢离子放电生成氢气：2H＋＋2e－H2↑；(2)阳极生成的Fe2＋与含Cr2O的酸性工业废水发生氧化还原反应，离子方程式为6Fe2＋＋Cr2O＋14H＋6Fe3＋＋2Cr3＋＋7H2O；(3)由于阴极H＋放电，破坏了水的电离平衡H2OH＋＋OH－，溶液中OH－逐渐增大并向阳极移动，与Fe3＋、Cr3＋形成Fe(OH)3、Cr(OH)3沉淀；(4)不能用碳电极代替Fe电极，因为Fe电极在电解过程中产生还原性的Fe2＋，将溶液中Cr2O还原为Cr3＋而除去，若改用石墨电极，不能产生还原性微粒。
【答案】 (1)Fe－2e－Fe2＋ 2H＋＋2e－H2↑
(2)6Fe2＋＋Cr2O＋14H＋6Fe3＋＋2Cr3＋＋7H2O
(3)Fe3＋、Cr3＋与溶液中OH－形成Fe(OH)3、Cr(OH)3沉淀
(4)不能用碳电极代替Fe电极。因为Fe电极在电解过程中产生还原性的Fe2＋，将溶液中Cr2O还原为Cr3＋而除去，若改用石墨电极，不能产生还原性微粒。
3．如果采用惰性材料作电极能否做到电浮选凝聚的目的？为什么？
【答案】 不能；若以惰性材料(如石墨等)作阳极时，只可获得电浮选效果。污水电解时，由水电离产生的H＋和OH－在电场作用下分别趋向阴极和阳极，发生如下反应：惰性阳极上：2H2O－4e－O2↑＋4H＋；阴极：2H＋＋2e－H2↑。因此产生大量的微小气泡，它们在上升过程中，可吸附水中的杂质，使杂质浮到水面而被分离。
【教师备课资源】
1．绿色化学的12条原则
(1)防止废物的生成比其生成后再处理更好。
(2)设计的合成方法应使生产过程中所采用的原料最大量地进入产品之中。
(3)设计合成方法时，只要可能，不论原料、中间产物和最终产品，均应对人体和环境无毒(包括极小毒性和无毒)、无害。
(4)化工产品设计时，必须使其具有高效的功能，同时也要减少其毒性。
(5)应尽可能避免使用溶剂、分离试剂等助剂，如不可避免，也要选用无毒无害的助剂。
(6)合成方法必须考虑过程中能耗对成本与环境的影响，应设法降低能耗，最好采用在常温常压下的合成方法。
(7)在技术可行和经济合理的前提下，采用可再生资源代替消耗性资源。
(8)在可能的条件下，尽量不用不必要的衍生物，如限制性基团、保护/去保护作用、临时调变物理/化学工艺。
(9)合成方法中采用高选择性的催化剂比使用化学计量助剂更优越。
(10)化工产品要设计成在其使用功能终结后，不会永存于环境中，要能分解成可降解的无害产物。
(11)进一步发展分析方法，对危险物质在生成前实行实时监测和控制。
(12)要选择好化学生产过程中所使用的物质，使化学意外事故(包括渗透、爆炸、火灾等)发生的可能性降低到最低程度。
这12条原则目前为国际化学界所公认，它反映了近年来在绿色化学领域中所开展的多方面研究的内容，同时也指明了未来发展绿色化学的方向。
2．实验设计与评价
(1)利用给出的一些装好药品的单个实验装置，要求根据实验目的连接仪器，叙述现象，说明理由。
(2)利用给出的实验装置和反应条件，要求根据实验现象和物质的性质判断物质及发生的化学反应。
(3)利用限定的仪器、药品，融气体制备、除杂、收集及设计操作程序、仪器连接、定量计算于一体，考查同学们设计实验、基本操作和数据处理的能力。
(4)给出部分实验环节，根据实验要求设计完整的实验或补充部分实验步骤。
(5)根据实验目的、实验进行的条件，选取适当药品、仪器(或应用指定的药品、仪器)完成指定的实验操作。
(6)对给出的实验方案，做出科学的评估，依据“仪器简单、操作方便、药品易得、节省试剂、现象明显、安全防污”选择最佳方案。
(7)新情境实验题，运用已有知识解决新情境中的新问题，考查同学们灵活运用知识的迁移能力、自学能力、观察能力、实验能力和思维能力。
用如图所示的装置进行实验，将A逐滴加入装有B的烧瓶中。
(1)若A为浓硫酸，B为第三周期某金属元素的固体单质，它在常温下难与水反应，C为品红溶液，实验中观察到品红溶液褪色，则B是________，然后往烧杯中加入沸水，又可观察到的现象是________。
(2)若A为稀硫酸，B为Na2CO3，C为苯酚钠溶液，实验中观察到小试管内溶液变浑浊，则碳酸的酸性比苯酚的酸性________(填“强”、“弱”或“不确定”)，然后往烧杯中加入沸水，又可观察到的现象是________。
(3)若B是生石灰，实验中观察到C溶液中先形成沉淀；而后沉淀溶解，当溶液恰好澄清时，关闭分液漏斗的活塞，然后往烧杯中加入沸水，静置片刻，观察到试管壁上出现光亮的银镜，则A是________，C是________与葡萄糖的混合液，仪器D在此实验中的作用是________。
【解析】 (1)第三周期的金属元素有Na、Mg、Al，在常温下Na与水能反应，Al在浓硫酸中钝化，故B只能为Mg，SO2能使品红褪色，加热后又可恢复原来的红色，(2)稀硫酸与Na2CO3反应产生的CO2使苯酚钠溶液变浑浊，故碳酸的酸性比苯酚的酸性强，烧杯中加入沸水，使苯酚的溶解性增强，因而溶液又变澄清，(3)在生石灰中加入浓氨水或浓铵盐溶液，可制得NH3，再通入AgNO3溶液中可制得银氨溶液，银氨溶液与葡萄糖发生银镜反应，NH3极易溶于水，D装置可防倒吸。
【答案】 (1)Mg 溶液又变红 (2)强 溶液又变澄清 (3)浓氨水或浓铵盐溶液 AgNO3 防止倒吸
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)绿色化学是生产绿颜色产品的化学( )
(2)充分利用原料，提高原子利用率，使原料的原子尽可能转化为产品( )
(3)为降低生产成本，可不考虑副产品对环境的污染( )
(4)对废旧电池应进行深埋处理，消除其污染( )
【答案】 (1)× (2)√ (3)× (4)×
2．(2013·汕头高二检测)下列做法中符合绿色化学理念的是( )
A．实验中未说明药品用量时，取用较多量药品进行实验
B．实验室将废液直接倒入下水道
C．对废旧电池作深埋处理，消除其污染
D．化工生产中使原料尽可能地转化为产品
【解析】 实验中未说明药品用量时，应取最少量，A错；实验室将废液直接倒入下水道，对废旧电池作深埋处理，仍没有消除其污染，B、C错。
【答案】 D
3．已知常温下氯酸钾与浓盐酸反应放出氯气，现按下图进行卤素的性质实验。玻璃管内装有分别滴有不同溶液的白色棉花球，反应一段时间后，对下图中指定部位颜色描述正确的是( )
①
②
③
④
A
黄绿色
棕黄色
蓝色
白色
B
无色
棕黄色
紫色
白色
C
黄绿色
棕黄色
蓝色
无色
D
黄绿色
无色
紫色
白色
【解析】 氯气：黄绿色，氯水：淡黄绿色，液溴：深红棕色，溴水：棕黄色，碘：紫色，碘水：黄色，碘的淀粉溶液：蓝色。Cl2通入NaOH溶液中生成NaCl、NaClO呈无色，但由于棉花球呈白色，故Cl2被蘸有NaOH溶液的棉花球吸收后棉花球仍显白色，选A。
【答案】 A
4．(2013·安徽高考)实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如图所示(省略夹持和净化装置)。仅用此装置和表中提供的物质完成相关实验，最合理的选项是( )
选项
a中的
物质
b中的
物质
c中收集
的气体
d中的
物质
A
浓氨水
CaO
NH3
H2O
B
浓硫酸
Na2SO3
SO2
NaOH溶液
C
稀硝酸
Cu
NO2
H2O
D
浓盐酸
MnO2
Cl2
NaOH溶液
【解析】 A．可以利用题目提供的试剂制取氨气，氨气的密度比空气的小，收集氨气时，c中的导管应“短进长出”，所以错误。B.实验室可以用浓硫酸和亚硫酸钠反应制取二氧化硫，且收集装置和尾气吸收装置均正确。C.稀硝酸和铜反应生成的是NO而不是NO2，要制取NO2应选择浓硝酸和铜反应，所以错误。D.浓盐酸和二氧化锰反应可以制取氯气，但此反应需要加热，而图中并没有加热装置，所以错误。
【答案】 B
5．电浮选凝聚法是工业上采用的一种污水处理方法。右图是电解污水实验装置示意图。接通直流电源后一段时间，在A电极附近有深色沉淀物沉积下来，A、B电极附近都有气泡产生。
试填空：
(1)图中的A为________极，做B电极材料的物质X的名称是________。
(2)深色沉淀具有________性，可以将水中的污物沉积下来。
(3)若污水导电性不良时，可以加入适量盐溶液，试写出其中一种溶质的化学式________。
【解析】 本题中做B电极材料的物质X的名称，以及若污水导电性不良时，可以加入适量盐溶液，试写出其中一种溶质的化学式，这两个问题的答案都具有开放性，只要合理都是正确的。
【答案】 (1)阳 炭或石墨或铝等(合理即可)
(2)吸附
(3)Na2SO4、K2SO4等(合理即可)
1．(2013·苏州高二检测)某地在整顿音像市场的活动中，查获了一大批盗版光盘，并进行了“绿色销毁”。以下做法中，属于“绿色销毁”的是( )
A．泼上汽油焚烧
B．倾倒入江河中
C．深埋于土中
D．碾压粉碎后再回收利用
【解析】 A项中，泼上汽油焚烧，浪费能源，并产生污染大气的气体；B项中，倾倒入江河中，会造成水污染；C项中深埋于土中，会造成土壤污染；D项中，碾压粉碎后再回收利用可节约资源，实现循环利用，同时减少污染。
【答案】 D
2．在下列制备环氧乙烷的反应中，最符合“绿色化学”思想的是( )
【答案】 C
3．下图是SO2性质的微型实验，在注射器中加入少量Na2SO3晶体，并吸入少量的浓硫酸(以不接触纸条为准)。则下列有关说法正确的是( )
A．蓝色石蕊试纸先变红后褪色
B．蘸有KMnO4溶液的滤纸褪色，证明了SO2的漂白性
C．品红试纸褪色，证明了SO2的漂白性
D．蘸有酚酞和NaOH溶液的滤纸褪色，证明了SO2的漂白性
【解析】 SO2能使湿润的蓝色石蕊试纸变红，但不能漂白，A错；SO2使KMnO4溶液因氧化还原反应褪色，B错；蘸有酚酞和NaOH溶液的滤纸褪色，证明了SO2为酸性氧化物，D错。
【答案】 C
4．某同学用下列装置制备并检验Cl2的性质。下列说法正确的是( )
A．Ⅰ图中：如果MnO2过量，浓盐酸就可全部消耗
B．Ⅱ图中：湿润的有色布条能褪色，将硫酸溶液滴入烧杯中，至溶液显酸性，结果有Cl2生成
C．Ⅲ图中：生成蓝色的烟
D．Ⅳ图中，量筒中发生了加成反应
【解析】 稀盐酸不与二氧化锰反应，所以当二氧化锰过量时，浓盐酸变稀后不再继续反应，最后剩余盐酸，A错；氯气溶于水生成次氯酸具有漂白性，使有色布条褪色，氯气与氢氧化钠反应生成氯化钠与次氯酸钠，加入酸后氯离子与次氯酸根离子发生反应生成氯气，B对；铜在氯气中燃烧生成棕色的烟，C错；甲烷与氯气发生取代反应，D错。
【答案】 B
5．(2013·揭阳高二检测)湿润的蓝色石蕊试纸接触氯气后，其颜色变化为( )
A．变红 B．先变红后变白
C．变白 D．不变
【解析】 氯气溶于水生成HCl和HClO，其中HCl可使蓝色石蕊试纸变红，而HClO又具有漂白作用，故先变红后变白。
【答案】 B
6．(2011·北京高考)下列与处理方法对应的反应方程式不正确的是( )
A．用Na2S去除废水中的Hg2＋：Hg2＋＋S2－HgS↓
B．用催化法处理汽车尾气中的CO和NO：
CO＋NOC＋NO2
C．向污水中投放明矾，生成能凝聚悬浮物的胶体：Al3＋＋3H2OAl(OH)3(胶体)＋3H＋
D．用高温催化氧化法去除烃类废气(CxHy)：
CxHy＋(x＋)O2xCO2＋H2O
【解析】 A项S2－可与Hg2＋结合生成沉淀，从而除去Hg2＋，故A正确；B项反应应为2CO＋2NO催化剂,Ｆ2CO2＋N2，故B错误；C项是铝离子水解生成氢氧化铝胶体，水解反应的方程式为Al3＋＋3H2OAl(OH)3(胶体)＋ 3H＋，故C正确；D项是烃燃烧的化学反应方程式的通式，故D正确。
【答案】 B
7．两位同学根据电解原理，利用塑料瓶、9 V电池、大头针进行电解污水的实验。实验装置如下图。
根据上图回答下列问题：
(1)根据电浮选凝聚法处理污水的净化原理写出阳极区和阴极区上各自的电极反应式：
阳极：_________________________________________________；
阴极：______________________________________________。
(2)试分析不能参加反应的污物是如何沉淀的：______________________________________________。
(3)最后悬浮物为什么会形成浮渣：_______________________________________________。
(4)甲同学模拟该原理进行污水处理实验，在电压符合要求的情况下，发现产生气泡速度缓慢，无法使悬浮物形成浮渣。其原因是______________________________________________。
乙同学为甲同学提出一种切实可行的解决措施是向污水中加入适量的__________溶液。
【解析】 其原理是与电源正极相连的大头针(Fe)失去电子生成Fe2＋，进一步氧化，并生成Fe(OH)3胶体，Fe(OH)3有吸附性，可吸附污物而沉积下来，具有净化作用；与电源负极相连的阴极产生H2，气泡把污水中的悬浮物带到水面形成浮渣。溶液导电性强弱与气泡产生的速度即电解的快慢有关，电解质溶液导电性差，电解速度慢，则产生气泡速度慢。电解质溶液导电性与自由移动的阴、阳离子浓度有关，离子浓度低，导电性差，电解时产生的气泡慢。所以应增加电解质溶液中的离子浓度，如加Na2SO4。
【答案】 (1)阳极：Fe－2e－Fe2＋、2H2O－4e－4H＋＋O2↑、4Fe2＋＋10H2O＋O24Fe(OH)3↓＋8H＋ 阴极：2H＋＋2e－H2↑
(2)与电源正极相连的大头针(Fe)作为阳极，电解时生成Fe2＋，Fe2＋再被氧化生成Fe3＋，Fe3＋水解生成Fe(OH)3胶体，Fe(OH)3具有吸附性，可将污染物吸附而沉淀下来
(3)阴极产生H2气泡，气泡把污水中的悬浮物带到水面形成浮渣层
(4)污水中离子浓度较小，导电能力较差 Na2SO4
8．斯坦福大学B.M.Trost教授提出了绿色化学的核心概念——原子经济性。我们常用原子利用率来衡量化学反应过程的原子经济性，其计算公式为：原子利用率＝×100%
下面是新型自来水消毒剂ClO2的四种生产方法，请填空：
(1)氯酸钠和盐酸法：本方法的方程式为2NaClO3＋4HCl2NaCl＋2ClO2↑＋Cl2↑＋2H2O，此方法的原子利用率为________%(保留一位小数，下同)。
(2)电解亚氯酸钠法：本方法是用惰性电极电解亚氯酸钠溶液，原子利用率为62.2%，其阳极电极反应式为：ClO－e－ClO2，阴极电极反应式为_______________。
(3)亚氯酸钠和氯气法：本方法的原子利用率为53.6%，此反应的化学方程式为____________________。
(4)联合工艺法：本方法的反应原理由三步组成：
①电解氯化钠溶液NaCl＋3H2ONaClO3＋3H2↑
②氢气和氯气合成氯化氢
③生成二氧化氯2NaClO3＋4HCl2NaCl＋2ClO2↑＋Cl2↑＋2H2O此方法的原子利用率最大为________%。
【解析】 (1)根据题意，原子利用率为2×67.5÷(2×106.5＋36.5×4)×100%＝37.6%。
(3)根据氧化还原反应，可写出2NaClO2＋Cl22NaCl＋2ClO2，然后用原子利用率检验化学方程式。
(4)由该过程三个化学方程式可整理出总化学方程式：Cl2＋4H2O2ClO2＋4H2，原子利用率最大可为2×67.5÷(71＋72)×100%＝94.4%。
【答案】 (1)37.6 (2)2H＋＋2e－H2↑(或2H2O＋2e－H2↑＋2OH－)
(3)2NaClO2＋Cl22NaCl＋2ClO2 (4)94.4
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