1、物质的量的单位-摩尔,化学计量在实验中的应用,课题二 化学实验的绿色追求,一、绿色化学,清洁化学,污染,最低程度,原料,最低程度,拒用危害品(reject),减量使用(reduce),再生(regenerate),循环利用(recycle),再生利用(reuse),二、化学实验绿色化的途径,“三废”,原料,反应过程,尾气吸收,再利用,小型化,微型化,三、电解水的微型实验与常规实验的比较,少,少,电解水的微型实验中,加入5%的NaOH溶液的目的是: _。,增强溶液的导电能力,四、氯气的生成及其性质的微型实验,无色,红色,Cl2+2Fe2+ 2Fe3+2Cl-,褪色,白色沉淀,氯离子,变红,褪色,
2、漂白,红色,Cl2+2NaOH NaCl+NaClO+H2O,无色,五、污水处理电浮选凝聚法,污水处理电浮选凝聚法实验原理 污水处理电浮选凝聚法是工业上采用的一种污水处理方法。电解污水实验装置如图所示。接通直流电源后,与直流电源正极相连的 _失去电子生成 _,进一步被氧化,并生成 _沉淀, _有吸附性,可吸附污物而沉积下来,具有 _的作用;与直流电源负极相连的阴极产生H2,气泡把污水中悬浮物带到水面形成浮渣层,积累到一定 厚度时刮去(或撇掉)浮渣层,即起到了 _的 作用。,阳极铁,Fe2+,Fe(OH)3,Fe(OH)3,净化,浮选净化,其反应可表示为: 阳极: _、_、 _。 阴极: _。
3、若污水导电性不良时,可加入适量硫酸钠溶液。,Fe-2e- Fe2+,2H+2e- H2,4Fe2+10H2O+O2 4Fe(OH)3+8H+,2H2O-4e- 4H+O2,该实验是一个微型实验,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。,实验室制取氧气的反应有氯酸钾受热分解、高锰酸钾受热分解、双氧水分解。用H2O2分解制O2较好,因为产物无污染;不需加热,节约能源;反应速率易控制;节约药品。,某兴趣小组设计出如图所示装置来改进教材中“铜与
4、硝酸反应”实验,以探究化学实验的绿色化。 (1)实验前,关闭活塞b,试管d中加水至浸没长导管口,塞紧试管c和d的胶塞,加热c,其目的是_,探究1:绿色化学实验,检查装置气密性,(2)在d中加适量NaOH溶液,c中放一小块铜片,由分液漏斗a向c中加入2 mL浓硝酸,c中反应的化学方程式是_ 。再由a向c中加2 mL蒸馏水,c中的实验现象是_ 。 (3)该小组还用上述装置进行实验证明氧化性:KMnO4Cl2Br2,操作步骤为 _ _,实验现象为_ ,此实验不足之处是 。,Cu+4HNO3(浓) Cu(NO3)2+2NO2+2H2O,反应变缓,气体颜色变淡,向d中加入KBr溶液,向c中加入固体KMn
5、O4,由a向c中加入浓盐酸,c中有黄绿色气体产生,d中溶液变为棕黄色,没有处理尾气,双氧水。,化合反应。,“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,A,探究2:微型实验,为了减少污染,使实验绿色化,某同学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.
6、1 molL-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(如图所示),在圆心处放置2粒芝麻粒大小的KClO3晶体,向KClO3晶体上滴加一滴浓盐酸,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: 。,无色溴化钾溶液逐渐变成黄色,2KBr+Cl2 2KCl+Br2;,无色碘化钾溶液逐渐呈蓝色,2KI+Cl2 2KCl+I2;,氢氧化钠酚酞溶液的红色逐渐褪去,2NaOH+Cl2 NaCl+NaClO+H2O;,浅绿色溶液变红色,6F
7、eSO4+3Cl2 2Fe2(SO4)3+2FeCl3,Fe2(SO4)3+6KSCN 2Fe(SCN)3+3K2SO4;,产生黄绿色气体,KClO3+6HCl KCl+3Cl2+3H2O,pH试纸先变红后变白。,可在NaOH溶液中滴加酚酞,反应时溶液的红色逐渐褪去。,利于观察颜色变化,使现象更明显。,钠与氯气反应的装置可作下图改进,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
8、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,C,1,D,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,B,设计实验要注意安全、无污染、现象明显。根据启普发生器原理,可用底部有小孔的试管做简易的气体发生器(如图)。若关闭K,能使反应停止,可将试管从烧杯中取出(会有部分气体逸散)。下列气体的制取可以使用该装置的是( )。 A.用二氧
9、化锰(粉末)与双氧水制氧气 B.用锌粒与稀硫酸制氢气 C.用硫化亚铁(块状)与盐酸制硫化氢 D.用碳酸钙(块状)与稀硫酸制二氧化碳,C,3,右图是探究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溶液的试纸褪色,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溶液的试纸褪色,证明了SO2的漂白性,(1)和装置甲相比,装置乙的优点是_ 。 (2)和装置B相比,装置D制备氯气的优点是_ 。 (3)为了进一步验证氯气和水的反应,某同学设计了装置丙。如何控制 (4)当弹簧夹才能使氯气充满集气瓶F? _ 气体充满集气瓶F后,欲使装置E中的水进入集气瓶F,应如何操作? _,有吸收氯气的装置C,防止污染环境,有起液封作用的小试管,防止氯气从长颈漏斗中逸出,关闭b,打开a、c,先关闭a、c,后打开b,再用手捂热集气瓶F(或其他合理答案),M=m/n,Na,6.02X1023mol-1,n=N/M,摩尔（mol）,n,M,
