三种还原剂和三大气体的制备

【本讲教育信息】一.教学内容：三种还原剂和三大气体的制备二.重点、难点：1.运用对比的方法学习各种物质的制备和性质；2.学习归类总结的学习方法。三.具体内容：在前面学习的知识中，主要学习了三种元素化合物的知识：氧气、氢气和二氧化碳的相关知识。首先应把氧气和氢气、水和空气的知识对比。1.实验过程中的方程式，现象？2.实验过程中应注意的问题？3.实验的结论？其次，将三种气体的制备对比。4.药品？5.反应原理？6.装置特点？适用范围？7.装置常出现的错误？8.收集方法？9.气体的检验方法？10.三种气体的不同性质？再次，比较三大还原剂。11.三大还原剂的化学性质有什么异同点？12.各化学性质的反应化学方程式？实验现象？13.装置的不同特点？14.实验顺序应注意什么？15.对比不同点：反应条件?配平？化学计量数？反应类型？最后，对比几种不同气体的收集方法？O2、H2、CO2、CO、N2、CH4的不同性质？【典型例题】[例1]有A、B、C、D、E五种物质，它们分别是碳的单质或化合物，它们之间有下列互相转化关系。①A+CuO高温Cu+B↑；②B+H2O→C；③CB↑+H2O；④B+2)(OHCa→D↓+H2O；⑤D高温B↑+氧化物；⑥B+A高温E。试写出A、B、C、D、E的化学式。A.______B._____C._____D._____E._____。答案：C；CO2；H2CO3；CaCO3；CO。解析：找出推断题中的关键步骤。[例2]分别将充满下列气体的四支试管，倒立于水槽中，拔开胶塞后，试管中水位上升最高的是（）A.H2B.CO2C.O2D.N2答案：B解析：把物理知识和化学知识相联系，找出它们的相通点。[例3]有两瓶无色气体，一瓶是氧气，另一瓶是二氧化碳。区别它们的方法很多，请写出其中的两种。答案：用燃着的木条；石蕊试液；澄清的石灰水等。解析：从物质的性质入手。[例4]将CO2、N2、H2的混合气体依次通过足量的石灰水、灼热的氧化铜、干燥剂，最后剩下的气体是______。答案：N2解析：注意每种试剂吸收哪种气体，若混合气体中有一氧化碳呢？[例5]碳酸钙样品中可能含有下列杂质中的一种，经测定该样品含钙元素42%，则样品中可能含有的杂质是（）A.23)(NOCaB.CaCl2C.2)(OHCaD.CaSO4答案：C解析：运用平均值法[例6]取10g下列物质与稀盐酸反应，能生成4.44g二氧化碳的是（）A.CaCO3Na2CO3B.Na2CO3Na2SO4C.MgCO3KHCO3D.Na2CO3NaHCO3答案：CD解析：利用平均相对分子质量来计算[例7]有A、B、D、E四种物质，共含有两种元素。已知其中一种元素的单质是做铅笔芯的主要原料，且四种物质间有如下的反应关系：（1）A+B→E（2）B+D→E（3）A+E→D，试推断出这四种物质的化学式。解一：A____B____D____E____解二：A____B____D____E____答案：C、O2、CO、CO2；O2、C、CO2、CO解析：注意在多个反应中同时出现的物质的特点[例8]图中，A是通入的气体（可能是氢气、一氧化碳、二氧化碳中的一种或两种的混合物），B是黑色粉末（可能是氧化铜、木炭粉中的一种或两种的混合物），C是澄清的石灰水。假设A、B在加热或高温的条件下恰好完全反应。（1）若A是两种气体的混合物，B是纯净物，根据下列现象判断A，将其化学式填入表内。A的化学式B处的现象C处的现象黑色粉末变为红色，试管壁有水珠澄清变浑浊黑色粉末变为红色，试管壁有水珠澄清变浑浊黑色粉末变为红色澄清变浑浊B物质的名称是_____（2）若在以上装置的酒精灯上加一个金属网罩，且A是纯净物，B是两种物质的混合物，根据下列现象判断A，将其化学式填入表内。A的化学式B处的现象C处的现象黑色粉末变为红色，试管壁有水珠澄清变浑浊黑色粉末变为红色澄清变浑浊黑色粉末变为红色澄清变浑浊B物质的名称是_____答案：H2、CO；H2、CO2；CO、CO2；氧化铜；H2；CO；CO2；氧化铜和碳解析：注意从元素来源的角度分析【模拟试题】（答题时间：40分钟）1.（1）向盛有紫色石蕊试液的试管中通入适量的二氧化碳，溶液变成红色：____；然后加热，变红的石蕊试液又变成紫色：_____。（2）向澄清的石灰水中通入CO2，澄清的石灰水变浑浊：______。2.工业上用高温煅烧石灰石的方法可制得生石灰，同时也可制得二氧化碳，若要确定煅烧后得到的生石灰中是否含有未“烧透”的石灰石，可采用的简便方法是（）A.加水看是否全部溶解B.加少量盐酸看是否有气泡产生C.加热至高温看是否有气体产生D.研磨，看是否有块状固体残留3.向鸡蛋壳、草木灰、碳酸镁、水垢等物质中，滴入稀盐酸后，都能产生一种使澄清石灰水变浑浊的气体，其原因是（）A.这些物质中都含有二氧化碳B.这些物质中都含有碳元素C.这些物质中都含有碳酸根D.这些物质都是固体4.下列各组气体可用同一种方法收集，且该法又是收集每种气体的最佳方法的一组是（）A.H2、O2、CO2B.H2、O2、COC.H2、CO2、COD.O2、CO2、CO5.如何鉴别氢气和一氧化碳气体？6.两份质量相等的碳酸钙，一份与适量盐酸反应，另一份充分煅烧，所得到二氧化碳的质量（）A.跟盐酸反应的多B.一样多C.充分煅烧的多D.无法判断7.实验室在H2、O2、CO2三种气体的制取、收集、检验实验中，具有的相同点是（）A.都可用向上排空气法收集B.都可用排水法收集C.使用同一套气体发生装置D.用燃着的木条鉴别这三种气体8.用氢气、单质碳和一氧化碳作还原剂，分别使相同质量的氧化铜在高温下完全反应，消耗氢气、单质碳和一氧化碳的质量比____9.用化学方程式表示大理石、盐酸、氧化铜、木炭为原料制取金属铜的反应步骤。（最后一步反应要求两种氧化物之间反应）10.在CO和CO2的混合气体中，碳元素的质量分数为36%。取此混合气体5g，通过足量的灼热的氧化铜充分反应后，将气体通入过量的石灰水中，能得到白色沉淀_____g。11.为了检验CO2中混有少量的CO，应将其先后通过下列足量的试剂：①_____②_____③_____。三种试剂的作用分别是：①_____②_____③_____12.人类很早就发现，孔雀石在熊熊燃烧的树木中灼烧，树木余烬中会有一种红色光亮的金属显露出来，形成该金属的过程的化学方程式为（孔雀石的主要成分是Cu2(OH)2CO3）：①_________②__________【试题答案】1.（1）CO2+H2O=H2CO3；H2CO3△CO2↑+H2O（2）CO2+2)(OHCa=CaCO3↓+H2O2.B3.C4.B5.燃着木条，看燃烧产物。6.B7.D8.1:3:149.CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；CO2+C高温2CO；CO+CuO△Cu+CO210.15g11.石灰水；灼热的氧化铜；石灰水；除尽二氧化碳；将一氧化碳转化为二氧化碳；检验生成二氧化碳，证明有一氧化碳。12.①322)(COOHCu△2CuO+H2O+CO2↑②C+2CuO高温2Cu+CO2↑【试题解析】1.对二氧化碳的化学性质的准确掌握。2.注意最简便的要求，所以不应继续高温煅烧，而应加入稀盐酸。3.题中所叙述的药品为稀盐酸和澄清的石灰水，是检验碳酸根离子的方法。4.注意一氧化碳只能用排水法，二氧化碳只能用向上排气法，向上和向下排气法不是同一种方法。5.考虑氢气和一氧化碳的化学性质类似，用燃烧产物鉴别，而不能用火焰颜色。6.根据碳元素守恒。7.三大气体的对比。8.注意相同的氧化铜的前提，而碳还原氧化铜时，氧化铜前面的系数为2。9.从最后一步的要求倒推。10.根据元素守恒，混合气体中碳元素的质量：5g×36%=1.8g，而经过氧化铜后，混合气体中所有的碳元素都转化到二氧化碳中，最终进入到CaCO3中，所以CaCO3的质量：1.8g÷（C/CaCO3）=15g。11.注意二氧化碳对一氧化碳的检验的影响作用。12.树木在灼烧的过程中会产生碳。