例析注射器在中学化学实验改进中的妙用

张正飞

（淮安中学 江苏 淮安 223200）

一、探究稀硝酸与铜的反应实验改进方案

稀硝酸与铜反应往往因为空气的影响而无法观察到产生NO 的现象，利用注射器进行实验改进后就可以进行实验现象的观察，实验改进方案如下：

1．实验用品

一次性小注射器、镊子、烧杯、试管、稀硝酸、铜片（细条状）、热水。

2．实验步骤及现象

（1）如（图1）所示取一支小注射器，取下活塞，装入铜片（细条状），然后再装好活塞；

（2）在小试管中加入稀硝酸，用注射器吸入一定量的稀硝酸，翻转注射器将空气排尽；

（3）将注射器放入热水浴中加热，开始时反应缓慢，后逐渐加快，并看到有无色气体产生，溶液变蓝，生成的气体将硝酸从注射器中逐渐排出，当完全排出后反应立即停止。

（4）拉动活塞吸入少量空气，发现注射器中的无色气体逐渐变为红棕色，说明反应生成的一氧化氮转化为二氧化氮。

图1

3．实验优点

本实验属于微型实验，操作简便，药品用量少，生成无色一氧化氮气体现象明显，成功地将一氧化氮气体转化成二氧化氮气体；控制了较多量的一氧化氮生成，有效地防止了一氧化氮气体对空气的污染，有助于同学们增强环保意识。

二、验证卤素单质间的置换反应

1．实验用品

注射器、氯气、KI 溶液、NaBr 溶液。

2．实验步骤及现象：

（1）如（图2）所示，先用注射器抽取10mL 左右的氯气 （上课前预先准备好）；

（2）再抽取几滴NaBr 溶液，摇晃几下注射器（现象：在注射器壁上出现橙红色的溴单质，几秒钟后溴就挥发，橙红色的溴蒸气充满了整个针筒空间）；

（3）再抽取几滴KI 溶液，充分接触（现象：橙红色的溴蒸气消失，针筒壁上出现紫黑色的固体），再用强光照射注射器壁，碘单质就升华成紫色的气体。

图2

3．实验优点

药品用量少，现象非常直观，对比鲜明；反应器相对封闭，这样基本做到无污染，环保效果好。本实验利用氯水和溴水易挥发的性质，使学生更好地理解了Cl2、Br2、I2单质之间的相互置换反应及Br2、I2的特性。

三、验证温度和压强对化学平衡的影响实验改进方案

1．实验用品

带针头的注射器 橡胶塞 冰水 热水 浓硝酸 铜片

2．实验步骤及现象

（1）将一小片金属铜放入注射器内，塞上注射器活塞，吸入适量浓硝酸，将针头插入橡胶塞中密封；

（2）待注射器内产生约5 毫升NO2后，取下橡胶塞，挤尽浓硝酸，再将针头插入橡胶塞中密封；

（3）向内推进活塞或向外抽出活塞，验证压强对化学平衡移动的影响；

（4）将装置分别放入冰水或热水中，验证温度对化学平衡移动的影响。

3．实验优点

这是一个集NO2的制备和温度、压强对化学平衡的影响为一体的综合实验方案，操作简单，现象明显，药品用量少，污染小。

四、Fe（OH）2 的制备实验

Fe（OH）2的制备过程中往往难避开空气的影响，不容易观察到Fe（OH）2的颜色，利用注射器进行Fe（OH）2的制备实验的改进后就可以避开空气的影响，使Fe（OH）2的颜色能保持较长时间，改进方案如下：

1．实验用品

带针头的注射器，橡胶塞，稀硫酸，铁片，蒸馏水，氢氧化钠溶液。

2．实验步骤及现象

（1）将一小片金属铁放入注射器内，塞上注射器活塞，吸入少量煮沸过后的蒸馏水，以排出注射器内的空气。

（2）吸入适量稀硫酸（注意：注射器内不能有气泡），将针头插入橡胶塞内，如（图3），以保证注射器的密封，观察现象。（现象：注射器内产生无色气泡，活塞向右移动）

（3）取下橡胶塞，吸入适量的NaOH 溶液，观察现象。

3．方案优点

该方案利用铁与稀硫酸现制Fe2＋，并利用蒸馏水和产生的H2排出空气，并使实验在H2中进行，可以实现整个操作在在隔绝空气的条件下进行。

总之，由于注射器具有体积小、密封性强、可伸缩性、安全可靠、操作简便、污染少、实验现象明显等优点，在与常规仪器及微型实验仪器配套应用的基础上，在制气、收集、尾气处理、家庭实验、微型实验等各实验环节中都能发挥积极作用，真正做到了一器多用，它的灵活运用使中学化学实验变得更完美，也培养了学生自主探究能力。

图3

［1］ 王祖浩．普通高中课程标准实验教科书《化学1》［M］．南京．江苏教育出版社，2012：100

［2］ 张正飞，柏书梅．利用胶头滴管演示铜与硝酸的反应［J］．化学教学，2010，（2）：8

［3］ 柏书梅．电解食盐水实验的创新设计［J］．化学教与学，2011，（10）：86