唐海燕

1.空氣中氧氣含量測定實驗為何選中紅磷？

一般解釋為紅磷的燃燒產(chǎn)物為P2O5固體，其體積可忽略不計。其實另一個重要原因是紅磷燃燒幾乎能消耗密閉容器中的全部氧氣，而不少可燃物卻不能。經(jīng)研究知道：氧氣的質(zhì)量分數(shù)降低到一定限度時，燃燒就可以停止。例如：將空氣中氧氣的含量從21%（體積）減小到17%左右，木材的火就會熄滅；氧氣含量低于16%時，大多數(shù)液體燃料的火焰會熄滅；氧氣含量低于9%時，煤炭的火焰熄滅；氧氣的含量接近零時，磷的燃燒才會停止。所以，實驗時，只須紅磷過量即可。

2.硫酸銅溶液和氫氧化鈉溶液混合都能產(chǎn)生氫氧化銅沉淀嗎？

在演示教材規(guī)定的這個用以說明質(zhì)量守恒定律的實驗時，不少師生不管情況如何都這樣認為。其實，硫酸銅溶液與氫氧化鈉溶液進行反應(yīng)有以下幾種情況見表1。

深藍色由表1可見，CuSO4溶液與NaOH溶液反應(yīng)時，所用NaOH溶液的濃或稀，量多或量少，反應(yīng)將產(chǎn)生不同的現(xiàn)象，其結(jié)果也不一樣。

3.給氯酸鉀與二氧化錳混合物加熱，待有氧氣產(chǎn)生后停止加熱，冷卻后固體混合物中有哪些物質(zhì)？

不少資料給出的答案是：KClO3、MnO2、KCl。其實這個問題很難準(zhǔn)確回答。因為：

這就是KClO3分解（MnO2催化）制O2的反應(yīng)機理。所以若不能確切知道加熱后反應(yīng)進行的程度就不好作答。故此題宜改為：給KClO3與MnO2混合物加熱，直至不再產(chǎn)生氣體，問此時殘留固體混合物是由哪些物質(zhì)組成的。

4.如何用化學(xué)方法除去銅屑中的少量鐵屑？

往往有人認為在混合物中加入CuSO4溶液反應(yīng)后過濾，洗滌得Cu屑。反應(yīng)原理是：

Fe+CuSO4FeSO4+Cu

這個除雜質(zhì)的反應(yīng)原理是正確的，難怪一些教學(xué)參考資料也將其作為用置換法除雜的典型題。但細一辨，不難發(fā)現(xiàn)該反應(yīng)析出的銅必然會有部分沉積在鐵屑上，從而使反應(yīng)停止，因此過濾洗滌后得到的并不是純銅，正確的方法是在混合物中加入過量的稀硫酸，充分反應(yīng)后過濾、洗滌得純銅屑。反應(yīng)原理是：

5.溶解在水里的CO2都會變成H2CO3嗎？

在1.01×105Pa下，CO2在100體積水中溶解的體積見表2。

與水化合生成H2CO3，其余部分仍以CO2分子溶解在水里。

6.用CO還原CuO實驗，一定要先通CO后再加熱嗎？

眾所周知，H2還原CuO的實驗步驟是先通入H2一會兒，再給CuO加熱，以防止爆炸。那么，用CO還原CuO時，先加熱，后通入CO會不會爆炸呢？下面比較這兩實驗裝置的差異和有關(guān)數(shù)據(jù)見表3。

表3

實驗所用氣體來源著火點爆炸極限由啟普發(fā)生器新制的H2500℃4.0%～74.2%由儲氣瓶儲備的CO610℃12.5%～74.2%氣體發(fā)生器或儲氣瓶中出來的CO或H2，本身是經(jīng)過驗純的。用它們來還原CuO，若有爆炸現(xiàn)象產(chǎn)生，也只能發(fā)生在裝CuO的玻璃管中，由于H2的著火點較低，爆炸極限范圍也相對較大，當(dāng)H2與盛有CuO試管中的熱空氣接觸時，很可能發(fā)生爆鳴。這時若H2發(fā)生器內(nèi)也混有空氣，則發(fā)生器就會發(fā)生爆炸。所以用H2還原CuO時，應(yīng)先通H2排凈盛CuO試管內(nèi)的空氣，同時也消除了H2發(fā)生器中混有空氣的可能，避免發(fā)生爆炸事故。CO著火點是610℃，酒精燈焰不易達到此溫度，即使達到亦需較長時間。故先加熱CuO一會兒，使玻璃管內(nèi)空氣大量排出，通入CO很快能排完空氣，越過CO爆炸極限的上限，而在排空氣過程中，因未達CO的著火點，就不易引起爆炸。因此CO還原CuO時可以先加熱后通氣，以前教材就這樣寫的。但把先通CO（并經(jīng)驗純）再加熱CuO作為實驗常規(guī)，確實比較安全。

（收稿日期：2015-08-10）