化学尾气处理的常用方法

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化学尾气处理的常用方法范文第1篇

一、在设计实验时，注重对于学生的引导

绿色化学思想应当渗透于实验教学的始终．在设计实验时，教师应当给予学生合适的教学引导，让学生在自主设计实验的过程中充分融入绿色化学思想．很多学生在设计实验时都缺乏一些必要的考虑，要么就是有毒有害的实验废弃物没有进行合理的回收利用，要么就是设计的实验方案存在不合理的地方，如对于实验药品的浪费等．这些都需要教师给予学生有效的教学引导，教师要将绿色化学思想传授给学生，让学生在设计实验时有合理的考虑．例如，在讲“硫和氮的氧化物”时，需要学生设计实验收集二氧化硫气体，很多学生之前做过制取和收集二氧化碳的实验，因此，在设计实验时也使用同样的原理，却忽视了二氧化硫作为酸性气体对大气的污染强于二氧化碳，需要进行尾气处理．二氧化硫对大气的危害也是这次堂课的重点内容，因此教师在指导学生设计实验时应当引导学生对于这一要点有所考虑，并且结合二氧化硫的这一特征设计更加合理的尾气收集方案．在教师的引导下，学生能够设计出更加合理的后续实验的尾气处理，以及二氧化硫净化等实验．在这个教学过程中，不仅有助于提高化学教学质量，同时能树立学生的绿色化学理念．这是实验教学应有的展开方式，有利于培养学生的生态意识．

二、有效地进行装置的合理连接

在设计实验中，实验装置的连接是重要的一个环节，这一环节对于实验的效果，乃至实验的成败都会产生直接影响．有的学生忽略了对于实验连接的良好设计，要么使整个装置漏气，要么产生一些有毒有害气体的外泄，这些都是不合理的实验设计．因此，在引导学生考虑实验装置的连接问题时，教师要渗透绿色化学理念，让学生对于一些可能存在的问题进行合理的考量，并且要将生态化学思想渗透到实验装置连接的设计中，这是学生实验能力的一种体现．例如，在做“制取SO2”实验时，装置的连接是设计实验时一个重要的考虑因素．教师可以让学生用硫酸和亚硫酸钙进行反应制取碳酸钙和二氧化硫，为了证明二氧化硫溶于水后的强氧化性，可以将其通入品红溶液中，品红褪色，再用酒精灯加热，品红溶液重新显色，这就证明制取的是二氧化硫．在连接整个实验设备时，一定要做好必要的密闭性处理，这不仅能够保障实验的有效进行，也能够防止SO2泄露对于环境造成的污染．这样设计实验，不仅实验现象明显，而且能够很好地处理实验废气，向学生传递了绿色化学理念，帮助学生树立绿色化学意识．

三、注重对于实验废品的有效处理

化学尾气处理的常用方法范文第2篇

【中图分类号】 G633.8 【文献标识码】 A

【文章编号】 1004―0463（2015）05―0074―01

环境问题是当前人类面临的全球性问题之一，而环境问题的解决，首先寄希望于人们环保意识的提高，尤其是要唤起青少年的环保意识。在近几年的高考试题中，也出现了不少有关环境问题和工业流程问题的题目，诸如水污染及污水处理的化学方法及其原理等。下面谈谈我在高中化学教学中培养学生环保意识的几点做法。

一、精心准备实验，有的放矢

中学化学教材中，Cl2、HCl的制取，强调要在密闭系统或通风橱中进行，可说明Cl2、HCl的毒性，向学生指明这样做的目的。而Cl2、H2S、SO2、浓H2SO4、HNO3等性质的实验，特别是分组实验，尾气直接排放到空气中，对学生的危害较大，也污染了环境。据此可向学生讲解：实验室条件下的排放量与工厂相比是微乎其微的，由此可以推知，工矿企业排放的有毒气体必须经吸收后才能排空，否则会对环境造成严重的污染。这样结合实验情境，因势利导，环保教育就水到渠成，并且还可以引导学生思考解决的办法，以巩固被唤起的环保意识。比如对于NO2的制取，我进行了这样的改进：在盛有一小块铜片的试管中，加入1ml左右的浓硝酸，然后立即用带有导管（导管中间用一橡皮管连接，在橡皮管上夹一个止水夹）的橡皮塞塞住试管口，导气管的另一端插入盛有NaOH溶液的小烧杯中，可看到红棕色的NO2气体立即充满试管，打开止水夹，NO2气体则通过导管进入NaOH溶液中，这样有毒的 NO2气体被NaOH溶液吸收，转化为硝酸钠和亚硝酸钠。此改进使实验简单易行，也极大地启发了学生的思维，使学生在建立起环保意识后，开始了参与解决环境问题的实践。

二、联系化工生产，拓宽知识

对学生进行环保意识的培养应渗透到中学化学教学中，接触法制硫酸、氨氧化法制硝酸、普通硅酸盐工业（特别是水泥）、金属的冶炼（特别是高炉炼铁）、合成氨工业、氯碱工业、石油的炼制等都可进行环保知识的渗透，而且这样的讲解，也便于学生联系实际，调动他们的学习兴趣。

1. 接触法制硫酸

接触法制硫酸的尾气中含有SO2等气体，直接排放到空气中会造成环境污染。SO2对人体健康有很大危害，与支气管炎、气管炎等呼吸系统疾病有关。著名的伦敦烟雾事件就造成了4000多人死亡。SO2造成土壤、湖泊、河流的酸化，严重污染了环境。这样就使学生意识到尾气必须净化回收。可启发学生从SO2的性质出发选用合适的吸收液，然后指明：我们一般用氨水来吸收、生成的亚硫铵可作为生产氮肥的原料。这样一举两得，既避免了污染又充分利用了原料，进而向学生指明：从化学角度来看，只有暂时未被利用的物质而无不能利用的“废物”。

2. HNO3制硝酸

HNO3制硝酸的尾气中含有少量的NO和NO2，如果不加处理就排放到空气中，也会造成污染。NO能通过光化学氧化作用转变为NO2。NO2对呼吸器官有强烈刺激，能引起急性哮喘病，造成肺损伤，引起胸闷，眼部灼伤和头痛。著名的“洛杉矶光化学烟雾”事件，就是由汽车尾气造成的，其废气中就有大量的氮氧化物。为了消除其对大气的污染，变废为宝，我们常用碱液去吸收，使之转化为硝酸盐和亚硝酸盐这些化工产品。

3. 制水泥

水泥生产过程中产生大量的粉尘，能引起呼吸道疾病，并损害肺部。二十世纪五六十年代严重的伦敦和纽约烟雾中就有粉尘，造成了数千人死亡。目前水泥厂都装有除尘装置，将回收的粉尘与粉煤灰、煤渣混合制成建筑用墙砖，实现废物利用，又减少了普通粘土砖厂的土地用量，既提高了环境质量，又保护了土地资源。

4. 炼铁、炼钢

化学尾气处理的常用方法范文第3篇

一、考情回顾

分析近几年全国各地高考试题可以看出：选择题部分考查基本操作技能，考查内容大都直接取材于课本；非选择题部分考查学生对综合实验的处理能力及运用化学知识解决化学实验中的具体问题的能力，该部分内容大多源于教材、高于教材，起点高、落点低。

二、易错点回顾

从高考阅卷反馈情况来看，学生暴露的问题主要是：不清楚实验目的；对实验现象描述不全面；基本实验操作不会表达；不清楚每个装置的作用等。平时训练时要注意培养理解和概括题意的能力，学会分析仪器装置的特点和作用、装置图中每一步的作用、反应物和生成物的关系，避免不必要的失分。

三、考点攻略

考点一：常见气体制备的发生装置

固体+固体

气体固体+液体气体固（或液）体+液体

气体【例1】（2013・安徽）实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如下图所示（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CaONH3H2OB浓硫酸Na2SO3SO2NaOH溶液C稀硝酸CuNO2H2OD浓盐酸MnO2Cl2NaOH溶液【解析】图中用向上排空气法收集气体，氨应用向下排空气法收集，A项错误；Cu与稀硝酸生成NO，C项错误；用MnO2和浓盐酸制Cl2需加热，D项错误。

【答案】B

考点二：气体的净化

净化气体要遵循：①不增――不增新杂质；②不变――不能损失主要气体；③易分――生成的产物便于分离。一般情况下，若用溶液除杂质，则先除杂质后干燥；若用加热法除杂质，则先干燥后加热。若用洗气装置，一般“长进短出”；若用干燥管，一般“大进小出”。

（1）用干燥剂吸收水蒸气。

（2）酸性杂质气体用碱性物质吸收，碱性杂质气体用酸性物质吸收。

（3）若酸性气体中含有酸性更强的气体，可用与酸性气体对应的酸式盐饱和溶液吸收。如除去CO2中的HCl、SO2可用饱和NaHCO3溶液，除去H2S中的HCl可用饱和NaHS溶液。

（4）几个特例：除O2可用灼热的Cu；除CO、H2可用加热的CuO；除Cl2中的HCl，用饱和食盐水; 除H2中的H2S用CuSO4溶液; 除CO2中的SO2用酸性KMnO4溶液；除SO2中的SO3用饱和NaHSO3溶液或浓H2SO4。

考点三：气体的干燥

1.干燥的原则：干燥剂只能吸收气体中的水分而不能与气体发生反应。

2.常用干燥装置及干燥剂的选用

常用干燥装置洗气瓶干燥管或U形管常用干燥剂浓硫酸（酸性、

强氧化性）无水CaCl2

（中性）碱石灰

（碱性）不可干燥气体NH3、H2S、

HBr、HINH3Cl2、H2S、HCl、

SO2、CO2 、

HBr、HI等【例2】某研究小组利用下图装置探究温度对CO还原Fe2O3的影响（固定装置略）。

（1）MgCO3的分解产物为。

（2）装置C的作用是，处理尾气的方法为。

（3）从实验安全考虑，装置还可采取的改进措施是。

【解析】MgCO3分解生成MgO和CO2，Zn与CO2生成ZnO和CO，C中NaOH溶液吸收过量的CO2，CO经无水CaCl2干燥后与Fe2O3反应，E为安全装置，F装置检验生成的CO2，尾气主要成分是CO，用点燃的方法除去。为防止发生倒吸，加热装置（B）和洗气瓶（C）间应连接安全装置。

【答案】（1）MgO、CO2

（2）除二氧化碳点燃

（3）在装置BC之间添加装置E防倒吸

考点四：气体的收集

1.不与氧气反应且密度比空气大（或小）的气体用向上（或下）排空气法收集。

2.易溶于水或与水反应的气体，如NH3、HCl、NO2，只能用排空气法收集。

3.常温下与氧气反应的气体（如NO）、密度与空气接近的气体（如N2、CO、C2H4、C2H6等）都不能用排空气法收集。

4.能溶于水但溶解度不大的气体，可以用排某种饱和溶液的方法收集。如：Cl2、CO2、SO2、H2S可分别排饱和NaCl、NaHCO3、NaHSO3、NaHS溶液收集。

5.若制取的气体沸点低（如SO3），应考虑使用冷却装置（图a、图b）。实验过程中可用如下装置使装置内外压强相等（图c）、使液体顺利流下（图d）、防止导管堵塞（图e、图f）。

【例3】（2013・广东节选）下列收集Cl2的正确装置是（）

【解析】A中系统密闭，空气无法排出，错误；B适用于收集密度比空气小的气体，错误；C中用向上排空气法收集Cl2同时用NaOH溶液除尾气，正确；D中Cl2被NaOH溶液吸收。收集不到Cl2，错误。

【答案】C

考点五：气体的量取

对难溶于水且不与水反应的气体，往往借助其排出水的体积，用量筒或滴定管测定，从而确定气体的体积，装置如下：

读数时要注意：（1）冷却到室温；（2）平视；（3）读数时，要使液面相平，消除水位差造成的误差（上下移动量筒或玻璃管）。

考点六： 尾气的处理

1.对于极易溶于水的尾气，如NH3、HCl、HBr、SO2等，可用防倒吸装置吸收，装置如下：

2.对于溶解度不大的气体，如Cl2、CO2等，应直接将导管插入吸收剂液面以下吸收。

3.对于有毒且易燃的气体，如CO等，可采取在尾气出口处放置一燃着的酒精灯，使CO燃烧转化为无毒的CO2，或用贮气袋、贮气瓶收集。装置如下：

【例4】（2013・天津节选）某化学研究性学习小组模拟工业流程制备无水FeCl3，再用副产品FeCl3溶液吸收有毒的H2S。

已知：无水FeCl3在空气中易潮解，加热易升华。他们设计了制备无水FeCl3的实验方案，装置示意图（加热及夹持装置略去）及操作步骤如下：

①检验装置的气密性；

②通入干燥的Cl2，赶尽装置中的空气；

③用酒精灯在铁屑下方加热至反应完成；

④……

⑤体系冷却后，停止通入Cl2，并用干燥的N2赶尽Cl2，将收集器密封。

请回答下列问题:

（1）装置A中反应的化学方程式为。

（2）第③步加热后，生成的烟状FeCl3大部分进入收集器，少量沉积在反应管A右端。要使沉积的FeCl3进入收集器，第④步操作是。

（3）操作步骤中，为防止FeCl3潮解所采取的措施有（填步骤序号）。

（4）装置B中冷水浴的作用为；装置C的名称为；装置D中FeCl2全部反应后，因失去吸收Cl2的作用而失效，写出检验FeCl2是否失效的试剂：。

（5）在虚线框中画出尾气吸收装置E并注明试剂。

【解析】Fe与Cl2加热生成FeCl3，因FeCl3易升华，故用冷水冷却FeCl3。若有少量FeCl3沉积在A右端，利用FeCl3易升华的性质，在沉积的FeCl3固体下方加热使其升华。为防止FeCl3潮解，用无水氯化钙吸收D中的水蒸气且通入的Cl2是干燥的。可用K3［Fe（CN）6］溶液或酸性KMnO4溶液检验FeCl2是否失效。用NaOH溶液吸收尾气Cl2。

【答案】（1）2Fe+3Cl22FeCl3

（2）在沉积的FeCl3固体下方加热

（3）②⑤

（4）冷却，使FeCl3沉积，便于收集产品干燥管K3［Fe（CN）6］溶液

（5）

考点七：有机物的制备

【例5】（2013・全国Ⅰ）醇脱水是合成烯烃的常用方法，实验室合成环己烯的反应和实验装置如下:

OH浓H2SO4+H2O

可能用到的有关数据如下:

相对分子质量密度/

（g・cm-3）沸点/℃溶解性环己醇1000.9618161微溶于水环己烯820.810283难溶于水合成反应：

在a中加入20 g环己醇和2小片碎瓷片，冷却搅动下慢慢加入1 mL 浓硫酸。b中通入冷却水后，开始缓慢加热a，控制馏出物的温度不超过90 ℃。

分离提纯：

反应粗产物倒入分液漏斗中，分别用少量5%碳酸钠溶液和水洗涤，分离后加入无水氯化钙颗粒，静置一段时间后弃去氯化钙。最终通过蒸馏得到纯净环己烯10 g。

回答下列问题:

（1）装置b的名称是。

（2）加入碎瓷片的作用是；如果加热一段时间后发现忘记加瓷片，应该采取的正确操作是（填正确答案标号）。

A.立即补加B.冷却后补加

C.不需补加D.重新配料

（3）本实验中最容易产生的副产物的结构简式为。

（4）分液漏斗在使用前须清洗干净并；在本实验分离过程中，产物应该从分液漏斗的（填“上口倒出”或“下口放出”）。

（5）分离提纯过程中加入无水氯化钙的目的是。

（6）在环己烯粗产物蒸馏过程中，不可能用到的仪器有（填正确答案标号）。

A.圆底烧瓶B.温度计

C.吸滤瓶D.球形冷凝管

E.接收器

（7）本实验所得到的环己烯产率是（填正确答案标号）。

A.41% B.50% C.61% D.70%

【解析】环己醇在浓硫酸催化作用下发生消去反应生成环己烯和水，环己醇也可能发生分子间脱水生成O；为防止液体暴沸，需添加少量碎瓷片，若忘记加碎瓷片，应等液体冷却后补加；使用分液漏斗前需检漏，因环己烯不溶于水且密度小于水，所以产物应从上口倒出；产品经Na2CO3除去H2SO4后，加入CaCl2干燥；蒸馏粗产品时，可使用圆底烧瓶、温度计、冷凝管、接收器等仪器，根据方程式可知20 g环己醇理论上生成16.4 g环己烯，所以产率近似为61%。

【答案】（1）直形冷凝管

（2）防止暴沸B

（3）O

（4）检漏上口倒出

（5）干燥（或除水除醇）

（6）CD

（7）C

考点八：无机物的制备

物质的制备实验涉及面广、综合度高、可难可易，成为近几年各省市高考实验试题的主要题型。无机物的制备试题一般对仪器的使用、实验基本操作、化学实验原理、化学计算等进行全方面、多角度的考查。常见物质的制备方案如下：

1.Fe（OH）3胶体：向沸水中滴加饱和FeCl3溶液，原理为：Fe3++3H2O Fe（OH）3（胶体）+3H+。

2.Al（OH）3：

（1）Al H+Al3+ NH3・H2OAl（OH）3

（2）Al OH-AlO-2CO2Al（OH）3

（3）AlH+Al3+

AlOH-AlO-2Al（OH）3

方案（3）为最佳方案。

3.CuSO4：2Cu+O2CuO、CuO+H2SO4CuSO4+H2O或Cu+H2O2+H2SO4CuSO4+2H2O。

4.Cu（NO3）2：2Cu+O2CuO、CuO+2HNO3Cu（NO3）2+H2O。

5.Na2CO3：饱和食盐水通入足量NH3 通入足量CO2 过滤 NaHCO3 Na2CO3。

6.绿矾：废铁屑纯碱溶液（去油污） 稀硫酸 浓缩结晶FeSO4・7H2O。

7. Fe（OH）2：FeSO4+ 2NaOHFe（OH）2+Na2SO4。为便于观察Fe（OH）2的颜色，实验时：①FeSO4溶液需新制，NaOH溶液需煮沸；②滴管需插入液面以下，通常在液面加一层保护层，如苯或植物油等（图A）。

【思维拓展】制Fe（OH）2还可采用如下方法：

方法一：如图B，打开止水夹，A中生成H2排尽体系中空气，H2验纯后关闭止水夹，A中溶液进入B中，产生白色沉淀。方法二：如图C，以Fe作阳极，石墨作阴极，电解NaCl溶液［电解前加热驱赶溶液中O2，然后再加入苯，隔绝空气，防止Fe（OH）2被氧化］。反应为：Fe+2H2O电解Fe（OH）2+H2。

【例6】（2013・大纲）制备氮化镁的装置示意图如下:

回答下列问题:

（1）检查装置气密性的方法是，a的名称是，b的名称是。

（2）写出NaNO2和（NH4）2SO4反应制备氮气的化学方程式。

（3）C的作用是，D的作用是，是否可以把C与D的位置对调并说明理由。

（4）写出E中发生反应的化学方程式。

（5）请用化学方法确定是否有氮化镁生成，并检验是否含有未反应的镁，写出实验操作及现象。

【解析】检查该装置的气密性可采用加热法。本题的实验目的是制Mg3N2，NaNO2与（NH4）2SO4生成N2、Na2SO4和水，Mg与氮气生成Mg3N2。系统中含有O2，所以需将O2除去。Fe2+具有还原性，C、G的作用是除去系统中的O2及避免外界空气进入装置。为防止玻璃管炸裂，D中用浓H2SO4除去水蒸气。B、F均为防倒吸装置。若把C和D对调，无法除去水蒸气。Mg3N2与水生成Mg（OH）2和NH3，检验有Mg3N2生成可将产物溶于水，观察到有沉淀生成同时闻到刺激性气味。弃去上层清液，向固体中加入盐酸，若产生气泡，说明产物中还有未反应的Mg。

【答案】（1）微热b，这时G中有气泡冒出，停止加热冷却后，G中插在溶液里的玻璃管形成一段水柱，则气密性良好分液漏斗圆底烧瓶

（2）（NH4）2SO4+2NaNO2 2N2+Na2SO4+4H2O

（3）除去氧气（及氮氧化物）除去水蒸气不能，对调后无法除去水蒸气

（4）N2+3Mg Mg3N2

（5）取少量产物于试管中，加少量蒸馏水，试管底部有沉淀生成，可闻到刺激性氨味（把润湿的红色石蕊试纸放在管口，试纸变蓝），证明产物中含有氮化镁；弃去上层清液，加入盐酸，若观察到有气泡产生，则证明产物中含有未反应的镁

化学尾气处理的常用方法范文第4篇

关键词：微量化实验；装置设计；铜；浓硝酸；稀硝酸

文章编号：1005C6629（2017）2C0063C03 中图分类号：G633.8 文献标识码：B

当今我国中学化学教学实验大多数是教师操作的演示实验。微型实验中由于仪器装置过于微小往往存在明显的弱点，即实验现象的可见度太小、实验操作有异化，这些无疑会影响到学生的观察及实验教学效果。而微量化实验[1]克服了微型实验这些弊端，以微小量的试剂在较常规的仪器装置中进行化学实验，使实验现象依然足够的明显。即在保证了试剂用量少、污染少、省时间、易操作的同时，仍使用常规仪器、装置，达到常规演示实验的可见度。

铜与浓、稀硝酸的反应，是中学化学常用的演示实验。但人教版教材没有涉及到具体实验装置图，鲁教版虽有该实验介绍，但存在无法控制反应速率、药品用量较大、容易倒吸、难以观察到铜与稀硝酸反应生成NO等弊端[2]。基于实现绿色化与渗透环境教育[3]的探索，笔者在对鲁科版教材中该实验进行研究的基础上，实施了微量一体化改进，设计了两套微量化实验装置，从操作便捷性、现象明显性和反应可控性等角度进行比较，最终筛选出最优化的实验设计方案。

1 材料与方法

1.1 改进的初步实验设计方案1

1.1.1 实验用品

（1）仪器：相关仪器一套（见图1）、注射器1支

（2）药品：铜片、浓硝酸（65%～68%）、蒸馏水、氢氧化钠溶液（0.1 mol/L）

1.1.2 实验装置图（操作台及固定装置部分略）

1.1.3 实验步骤

（1）按照图1组装装置，检查装置气密性。

（2）取下注射器，拔出橡皮塞，填装药品。使用注射器吸取一定体积的浓HNO3溶液，在V形管的最底处放置干燥的铜片，在第二个小凹槽处放置蘸有少量蒸馏水的铜片，具支试管内则装有带有尾气处理的2mL 0.1 mol/L NaOH溶液，上端连接带有空气的多用滴管。

（3）推动注射器注射适量的浓HNO3溶液（此时溶液不宜过多，恰好没过V形管最底处的Cu片），反应一段时间后，挤压带有空气的多用滴管可验证NO。

1.2 改进的最终实验设计方案2

1.2.1 实验用品

（1）仪器：相关仪器一套（见图2）、注射器1支

（2）药品：铜片、浓硝酸（65%～68%）、蒸馏水、氢氧化钠溶液（0.1 mol/L）

1.2.2 实验装置图（操作台及固定装置部分略）

1.2.3 实验步骤

（1）按照图2组装装置，检查装置气密性。

（2）取下注射器，拔出橡皮塞，填装药品。使用滴管量取1mL浓HNO3（5～8 mol/L）溶液注入U形管（此时应注意滴加的浓HNO3不能接|到U形管的有孔内套管中的铜丝），侧泡具支试管A中的铜片浸泡在蒸馏水当中，侧泡具支试管B内则装有2mL 0.1 mol/L NaOH溶液，上端连接带有空气的多用滴管。

（3）铜与浓HNO3反应：推动空的注射器加大U形管左侧压强，此时管内右侧液面上升，从而进入内套管中，与螺旋状铜丝接触，反应10～15s后可通过拉伸注射器，使得铜与浓HNO3的反应停止（在拉伸注射器时要控制力度，不要用力过猛；对反应时间的控制要适当，以减少反应污染）。

（4）铜与稀HNO3反应：在停止铜与浓HNO3的反应30～60s后，生成的红棕色气体进入A管，由于密度大且易溶于水形成稀硝酸，根据2HNO3（浓）-NO2-2/3HNO3（稀）的转化关系，此时A管中的稀硝酸[4]浓度约为1.67～2.67 mol/L，为下一步铜与稀HNO3反应的实验做好了准备。待铜片与稀硝酸反应一段时间后，挤压多用滴管，依据2NO（无色）+O2=2NO2（红棕色），观察B试管上方有无颜色的变化可验证NO。

（5）待整个一体化反应完全停止后，拆下装置，将剩余的硝酸溶液导入NaOH吸收液中。最后，洗涤仪器。

2 结果和讨论

2.1 结果

2.1.1 方案1结果

铜与浓HNO3的反应剧烈，依据Cu+4HNO3（浓）=Cu（NO3）2+2NO2+2H2O，可观察到实验中V形管溶液变为蓝色且有红棕色气泡冒出。生成的NO2气体，由于气体的产生，打破装置内压强的平衡，从而推动管内的浓HNO3溶液瞬间涌到第一个凹槽处甚至是第二个凹槽湿润的铜片上。反应一段时间过后，挤压多用滴管鼓入足量的空气，根据2NO（无色）+O2=2NO2（红棕色），在具支试管上方可观察到有红棕色的变化。虽说有一个无色到红色现象的转变，但无法辨别是NO2溶于水后生成的稀HNO3溶液与Cu反应生成了NO，还是浓HNO3被水稀释后与Cu反应生成了NO。因此，此实验操作方案不可取。

2.1.2 方案2结果

（1）铜与浓硝酸反应

铜丝接触浓硝酸后，表面立即有气泡产生，溶液变浅绿色。该反应迅速，在内套管上方可观察到有红棕色气体产生，现象明显。在密闭的U形管内，通过拉伸或压缩空注射器可自由控制反应时间（压缩注射器促使压强增大进行反应，拉伸注射器使得固液分离使反应停止），减少了有毒气体的生成量，解决了教材中实验反应速率无法控制、有毒气体外逸或倒吸的弊端。

（2）铜与稀硝酸反应

铜与稀硝酸反应实验中，侧泡具支试管A内溶液由无色变为蓝色，同时铜片表面附着有大量气泡。在A和B两试管内均无看到有鲜明的红棕色颜色出现，此时由于试管中充满了气体，无空气的存在，可通过多用滴管鼓入足量空气后，观察到滴管下端处有颜色鲜明的红棕色气体生成，对比验证了铜与稀硝酸反应产物为NO，且进一步证明了NO与O2的反应。

（3）尾气和废液处理

实验结束后，酸、碱废液以及NO2气体直接排放会造成环境污染。为在课堂上开展环境教育，促使学生树立环保意识，采用化学方法对尾气和废液进行处理。废液分别为稀硝酸溶液和稀碱溶液，可混合发生中和反应：HNO3+NaOH=NaNO3+ H2O，并测定溶液pH。实验中产生的尾气主要是NO2，可通过碱液进行吸收处理，其溶液也可采用中和法调节pH。

2.2 讨论

2.2.1 方案1实验不可取的原因

整个装置为全密封，有气体产生则存在一定的危险性，微量一体化装置内存在一定压强，想要通过注射器注射浓HNO3的力度不好控制，加之整个反应的速率无法控制，因此此实验不具有可操作性。

2.2.2 方案2装置优点

（1）鲁科版教材中未对尾气进行处理，易导致有毒气体的泄露，污染大气环境且危害师生的身体健康；铜与浓、稀硝酸的分步实验，步骤繁琐，现象无法同时进行对比，不利于学生的观察与理解，分步实验导致了药品用量消耗过大。本改进实验，利用微量实验一体化装置同时完成铜与浓、稀硝酸反应的两个实验，对比验证了NO的生成；对教材中未涉及到的实验药品用量、药品浓度、反应时间等具体计时以及计算来准确定量，提高了实验的安全性，节省了品和减少了污染。

（2）注射器、U形管、内套管组合成简单的具有启普发生器原理的装置，通过注射器的拉伸与压缩可控制反应的停止与进行，操作简便。

（3）微型化实验有利于学生人人动手，在实际操作中提高实验技能，增强学生的“绿色化学”、“环境保护”等意识，进而形成可持续发展观念。

3 结论

为实现绿色化与渗透环境教育，在进行微量实验一体化改进的基础上，通过对方案1和方案2两套微量化实验装置结果的对比和分析，从操作便捷性、现象明显性和反应可控性等角度最后筛选出最优化实验方案2。

参考文献：

[1]李光真.高中化学微量化实验的开发[J].化学教学，2014，（5）：55～57.

[2]潭文生.铜与浓、稀硝酸反应实验的绿色化设计[J].化学教学，2012，（11）：45～46.

化学尾气处理的常用方法范文第5篇

【关键词】化学实验；规范操作；环保理念

化学是一门以实验为基础的科学，在高中化学实验教学中，也应重视环保教育，意在培养学生保护环境“从我做起”以促使学生知、情、意、行统一协调发展。化学实验，特别是象制备硫化氢，二氧化硫，氯气等气体，做铜与硝酸、浓硫酸的反应实验等，往往毒化教室、实验室的空气，直接影响师生健康。结合平时的实验教学，我认为化学教师应该更新观念，把环保理念引入实验教学中，养成学生在科学实验中的环保意识。

一、实验操作规范化，树立环保理念

在实验教学中，让学生了解常用化学试剂的有关性质、贮存和使用知识，以及预防环境污染的措施。如贮存硝酸时，要用棕色瓶存放在暗处，以免硝酸见光易分解而挥发，污染空气；贮存浓盐酸、氨水等易挥发物质的试剂瓶不能敞口放置，否则容易污染空气。

在实验操作中，教育学生一定要严格遵守操作规程进行操作，防止学生一味追求趣味而乱动手摆弄。要求学生在制取有毒气体时，尽量利用少量的反应物来制取少量的有毒物质，把污染减少到最低程度。

在科学实验中，不仅要少用药品减少废弃物，同时对其它废弃物也要妥善处理，决不能随意倾倒，造成环境污染。实验废液、废物应倒入废液缸中或放到指定地点，有的甚至还可以变废为宝。例如：利用高锰酸钾制氧气的残留固体可用做氯酸分解制取氧气的催化剂，最终残余物还可以施用于花、木、草、树是良好的化肥，铁与稀硫酸反应生成的硫酸亚铁溶液也可以用来养护花卉，等等。这样做既保护了环境，更重要的是让学生从一点一滴做起，养成保护环境的良好行为。

二、实验废弃物无害化，养成良好习惯。

随着工农业的迅速发展，废气、废水、废渣的排放量日益增多，严重危害人类生存的环境，影响着人们的身心健康。我国能源以煤为主，空气受二氧化硫和氮氧化物的严重污染，这些酸性污染物与雨滴形成酸雨，对人的危害比二氧化硫高10倍，引起肺水肿，使水体酸化，可使鱼类绝迹，尤其是重金属和一些致癌物质的污染，严重威胁着人类的生存。经专家研究已确认，化肥和农药的使用是癌症发病率提高的主要原因。因此，在化学实验中，不仅要少用药品减少废弃物，同时对其废弃物也要妥善处理，决不能随意倾倒，造成环境污染，有的还可以变废为宝。

（1）浓酸和浓碱可以自己回收，让学生把反应完的倒进指定容器，用来做别的实验或刷洗容器。有腐蚀性的、有危害的实验废弃品倒到墙角旮旯里埋掉。

（2）某些不能直接利用的有毒物质可用化学方法进行妥善处理，例如，萃取后的苯和实验中残余的一氧化碳可以燃烧；溴苯可以碱解；酸液中的重金属离子可用锌、铁等轻金属还原。

（3）对有害尾气要增加吸收或转化装置，不能任意排入大气中。如在做一氧化碳还原氧化铜实验时，在尾气处理装置的设计上，做为开放性问题，要启发学生大胆设想，设计出减少有毒气体排放的装置，防止一氧化碳逸散空中污染环境。在实验操作中，还要教育学生一定要严格遵守操作规程进行操作，尽量利用少量的反应物来制取少量的物质，要求学生，每次实验完毕后的废液，一定要按指定处倾倒或回收，统一处理，严禁随意胡乱倾倒，力争把污染减少到最低程度。这样既可减少污染，也教育学生环境保护要身体力行，从自身做起，逐渐形成良好的环保习惯。

三、实验装置环保化，加强环境教育

在科学实验教学中，我设计一些实验，改进实验条件，深入环保教育，让学生在设计实验中，充分考虑到环保问题。如许多实验毒气外泄，其中一个原因就是装置漏气，这就要求我们要严格教育好学生，在实验前首先要做好气密性检验。在一些有毒气体的制备和性质实验里，增加尾气处理装置，或者及时烧掉，把有毒气体转化成无毒或毒性降解物。

（1）在做一氧化碳还原氧化铜实验时，在尾气处理装置的设计上，做为开放性问题，启发学生大胆设想，设计出减少有毒气体排放的装置，有的同学设计出燃烧装置，有的设计出储气装置，从而防止了一氧化碳逸散空中污染环境。

（2）在学习氧气的化学性质时，教材安排了一个实验：硫在氧气中燃烧，传统做法是把反应后的集气瓶放到窗外，我没有这样做。在描述完实验现象得出实验结论，学生们知道实验的产物是二氧化硫后，我问他们把集气瓶放到户外可不可以？学生们马上意识到了二氧化硫是污染大气的三个有害气体之一，放到户外的做法是不可行的。在补充了二氧化硫性质知识的基础上，学生设计出降低污染的装置：在盛装氧气的集气瓶中倒入一些氢氧化钠溶液，对二氧化硫进行了处理。做学生实验时，每组学生都对实验产生的二氧化硫气体进行了处理，没有将二氧化硫气体排放到大气中去，减少了对大气的污染。

（3）在探究用燃烧红磷的方法测定空气中氧气的体积分数的实验时，以往的做法是将足量的红磷放在燃烧匙中，点燃后伸入集气瓶中，充分燃烧后冷却打开橡皮夹，在此过程中生成的五氧化二磷产物容易污染环境，而且还会造成由于集气瓶中空气受热膨胀导致最终瓶中压强减小不足1/5的误差。由此学生提出了改进建议：使用着火点较低的白磷，不使用燃烧匙，将白磷放于集气瓶底部，用聚光镜聚光至白磷处，使白磷燃烧，充分燃烧后冷却打开橡皮夹，水从烧杯中进入集气瓶约1/5，这样不仅消除了大气污染，而且还减小了误差。