一套简易型气体反应装置的介绍及应用

2014-02-12龙云勇王胤琪

化学教与学 2014年2期

关键词：扩展改进

龙云勇+王胤琪

摘要：利用注射器良好的气密性以及自身带有刻度的特点与其他物品组装成一套简易的气体反应及性质验证装置。

关键词：简易型；气体装置；改进；扩展

文章编号：1008-0546（2014）02-0096-01 中图分类号：G633.8 文献标识码：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2014.02.038

人教版《义务教育教科书·化学（九年级下册）》（2012年第1版）P74实验11-1“Na2CO3和NaHCO3分别与盐酸反应实验现象的比较”，实验时采用的是将2mL盐酸加到盛有0.5g Na2CO3（NaHCO3）的试管里，并将产生的气体通入澄清石灰水中，装置见图1。

笔者参阅了相关期刊[1、2]，其中基本以使用锥形瓶或者具支试管来替代教材中的实验装置，虽然实验的直观性和趣味性增强，但学生仍然无法理性（定量）的认识两者反应速率上的差异。为此，设计出一种既能直观的观察实验现象过程又能方便的比较反应产物的特征及量方面关系的装置是本改进实验的一大特征。

一、实验用品

青霉素药瓶（15mL）、塑料多用滴管、注射器（20mL，带针头）、Na2CO3粉末、NaHCO3粉末、稀盐酸、澄清石灰水。

二、实验过程

如图2组装好实验装置，塑料多用滴管里吸取2mL盐酸备用，注射器里盛5mL澄清石灰水，左瓶装NaHCO3右瓶装Na2CO3，同时挤压两支塑料多用滴管使稀盐酸与两盐反应。Na2CO3与盐酸迅速反应，生成大量气体，气流推动注射器活塞向后缓慢移动，石灰水逐渐变得浑浊；NaHCO3与盐酸反应较Na2CO3更加迅速剧烈，生成气体更多，猛烈的气流推动注射器活塞向后快速移动，注射器内的石灰水也迅速变浑浊。

三、本实验装置的特点

1. 该装置能够能够在带有刻度的注射器针管内以显示反应产物量的多少关系展示出整个实验过程，方便对比两实验现象。

2. 实验用品大多是不易损坏塑料制品，西林瓶（青霉素药瓶）洗涤干净后可反复使用；塑料多用滴管和一次性注射器的成本十分低廉，不仅能滴加液体也可用来储存液体或者是少量的气体。

四、对本装置在实验中应用的扩充及反思

1. 扩充

（1）H2的制取和燃烧实验是初中化学一个重要的演示实验，但在点燃H2前事先要多次验纯，其次由于实验中使用的导管为钠玻璃制的（含钠元素），点燃H2时往往很难看见原本的淡蓝色火焰。可以利用本装置解决上述问题，事先去除胶塞上的塑料多用滴管，将锌粒置于瓶里，注射器吸取10mL稀硫酸注入瓶内，产生的H2能够很快将瓶里空气排尽，塞紧胶塞并拉动注射器活塞抽取气体，取出注射器在针尖处点火，同时推动活塞，可在针尖上看见一股淡蓝色火焰喷出，现象明显。该方法既避免了繁琐的验纯操作又使火焰的淡蓝色更加直观明显。

（2）SO2与H2S反应生成硫单质，瓶里装Na2SO3粉末硫酸溶液用塑料多用滴管中添加，注射器储有H2S溶液，当SO2产生后拉动活塞吸取气体，针管里液体逐渐由透明变成浑浊状，说明有硫单质生成。该实验中的有害气体没有向环境中逸散，药品的用量也较常规实验少。

2. 反思

一套由几种普通器物（仪器）组装的复合型装置在某些气体的制取或性质的实验中有广泛应用，不仅实现了废旧物品的再利用，而且操作起来也方便快捷，尤其是有害气体的实验过程中可保证所耗药品的量少且气体不易扩散到外界。

参考文献