巧用注射器实施中学化学实验

何　伟　石柏兴　章端益　陈金凤

注射器能经受一般化学试剂的腐蚀，其针筒可视为一个封闭的反应器，能通过溶置口抽入液体反应物，能抽出推杆后投入固体反应物，能收集、贮存和运送气体。经过密封后推动推杆能给气体体系加压，针管可点燃气体。适合于不加热时发生的化学反应的实验。巧妙地开发这些特点，能更长时间反复地观察实验现象。有效消除气体污染，减少实验教学时间，增强实验教学效果。

1硝酸与铜反应实验与二氧化氮的平衡实验

硝酸与铜反应的气体产物污染较大，在绿色化学思想引领下。人们将视线投向了玻璃注射器，但实验操作经常造成仪器损毁。

于是就有了把注射器的溶置口变成铜片投入口的设想，而医用注射器中的简式灌肠器开口较大，最终选用了筒式灌肠器(一种注射器)。实验时先用带针头的小注射器(皮试用2ml塑料注射器)盛浓硝酸，把浓硝酸从溶置口注入50ml注射器的针筒内。在溶置口连接橡皮管，加弹簧夹在溶置口的玻璃部分，把卷曲的一小块铜片(或铜丝)通过橡皮管滑入注射器中，缓慢地推动推杆使少量空气排出，移动弹簧夹致橡皮管处。夹紧橡皮管，很快可以看到鲜明的现象。为了避免铜片剩余，以及气体生成量大，导致推杆滑出针筒。只需要取一小块2cm*1cm的铜片，浓硝酸只需2ml。

在做铜片与稀硝酸反应的实验时，先直接抽入6ml水，再加注2ml浓硝酸即可，其它操作同前。反应后拉动推杆抽人空气。可反复观察二氧化氮的形成和溶解。实验现象鲜明，操作流畅，药品消耗量低，没有刺激性气味。针筒内残留溶液推人盛氢氧化钠的烧杯中，可反复使用。多次实验中铜片均完全消耗，无需抽出玻璃活塞：注射器没有损毁现象。

该实验还可以用于演示压强对平衡的影响。在铜与浓硝酸反应停止后，用单孔而未打通的橡皮塞堵住溶置口，将橡皮端置于实验台面，用手压迫注射器的推杆，在垂直方向可观察到注射器内红棕色气体瞬间变深再变浅的现象。

2气体反应实验

通过注射器的溶置口加入2D浓氨水，将注射器伸至浓盐酸的瓶口，向外慢慢抽动注射器推杆，注射器内出现白烟。且保持时间长，刺激性气味很淡。此外，也可以用两个注射器分别通入气体，如H2S、SO2，用橡皮管连接，推动其中一个注射器。能清晰看到注射器中的淡黄色固体。

3气体的溶解性实验和生成气体速率对照实验

教科书用喷泉实验说明氨气的溶解性。但是学生通常会提出这里只能说明氨气溶解速率快的问题，溶解的氨气与水的体积比是1：1，而不是1：700。为了满足学生的探究欲望。在师生共同设计的基础上，增加了氨气溶解性测定的简易实验。通过注射器的溶置口收集氨气一针筒，用单孔未打通的橡皮塞堵住注射器的溶置口。用带针头的小注射器(皮试用注射器)插在橡皮塞处，推动事先装有0.2ml水的皮试用塑料注射器，晃动注射器，观察到注射器推杆迅速自动向内移动。且通过刻度能记录各时段和最终溶解氨气的体积，能很好地说明氨气的溶解速率和溶解度。当然也可以直接插在烧瓶的橡皮塞上进行氨气的喷泉实验。

在碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸反应的快慢对照实验中，可以在两支试管中分别加入两种固体粉末，在单孔橡皮塞上插入装有盐酸的小塑料注射器，在其导管上连接大的玻璃注射器，推动小注射器注入盐酸，可以观察到玻璃注射器中推杆快速移动，能很好比较两个反应的快慢。

4气体制备、储存、运送等实验

课堂中实施一些有毒气体实验时，为避免气体在室内散逸。可用注射器制备气体。如氯气漂白性的实验，课前在塑料注射器中加入氯酸钾，需要氯气时用，用注射器直接吸入浓盐酸，然后迅速将注射器倾斜插入到右端，可以清晰观察到实验现象。实验后，将多余氯气推入另一支注射器，吸入少量的水，振荡，能很快而清晰地观察到氯水的颜色。避免了繁琐的实验操作。

还有受空气成分干扰的实验。也可在注射器中进行，如用两个注射器用橡皮管连接。一个注射器中盛装氢氧化钠溶液，一个注射器盛装氯化亚铁溶液，将氯化盐铁溶液缓慢推入另一注射器中，就可以看到白色沉淀生成，而且保持时间较为长久。还如金属钠与乙醇的反应，由于气体生成较慢，在试管反应后验纯、收集氢气进行需要较长时间。可改用注射器进行实验，在30ml塑料注射器中投入金属钠的薄片两段，吸入5ml无水乙醇，推动注射器推杆排除空气。用橡皮塞堵住注射器溶置口。待注射器中气体达到最大刻度，小心拔掉橡皮塞，移近酒精灯，点燃气体。在火焰上罩上倒置的小烧杯，过一会迅速翻转，注入澄清石灰水。减少了实验时间，避免其它部分内容教学时间不足，而影响整体的教学效果。