钠与水的微型实验改进
2015-08-30吴蜜璇衷明华
吴蜜璇 衷明华
(韩山师范学院化学系,广东潮州 521041)
钠与水的反应的实验是中学化学课程中十分重要的内容。课本的实验是直接将小块的钠投入到带有酚酞的水中,此反应剧烈,不易控制反应速率,危险性高,实验浪费用品,不利于学生实验,因此笔者对此实验进行改进。改进后的实验仪器装置简单,可以控制反应的速率,实验操作安全化,利于学生进行实验。
一、实验原理
二、实验仪器和药品
仪器:微型仪器一套、小刀1把、滤纸。
药品:钠粒、FeCl3溶液、肥皂液。
三、实验装置(略去微型操作台装置部分)
图 实验装置
四、实验步骤及现象
1、如图所示,连接好装置,并检验实验装置的气密性。
2、取一小块钠(约半粒黄豆大小),用滤纸吸干表面的煤油,另取一滤纸把把钠包成竖条状,放入具支试管底部,塞上橡皮塞。注射器加入一定量的FeCl3溶液,将肥皂液抹在尖嘴管上。
3、实验开始,将注射器内的FeCl3溶液慢慢注射入具支试管中,使FeCl3溶液逐滴滴入具支试管中,(可通过加入FeCl3溶液的量来控制产生气体的量,通过注射器加入FeCl3溶液的速率来控制实验反应速率),水开始与钠反应,有气泡产生,在滤纸表面有红褐色沉淀产生,溶液由黄色逐渐变浅。
4、尖嘴管一开始吹出的气泡,后不断迅速上升,这时点燃气泡,检验气体的纯度。若气体不纯,则有爆鸣声,若氢气纯净,则有“噗”的响声,此时可以观察到尖嘴管口处气体安静地燃烧着,产生黄色的火焰。结束后,触摸具支试管,能感觉有热量产生。
五、实验现象的解释
1、水开始与钠反应,有气泡产生,点燃气泡,安静地燃烧,说明有氢气产生,在滤纸表面有红褐色沉淀产生,说明有OH-产生,反应为:
2、点燃气体时产生黄色的火焰,因为玻璃中含有钠元素;触摸具支试管,能感觉有热量产生,说明反应是放热反应。
六、改进优点
1、采用微型实验进行钠与水的反应实验,更加符合中学化学教学实验的要求,节约实验用品,安全性高、操作简单、现象明显,利于学生进行实验。
2、本实验中采用注射器添加FeCl3溶液,可通过加入FeCl3溶液的量来控制产生气体的量,通过注射器加入FeCl3溶液的快慢来达到控制实验的反应速率,达到最佳的实验效果;另外,生成的沉淀覆盖在滤纸上,这有利于气体均匀产生,便与检验气体。
3、反应时用滤纸将钠包起来,避免钠乱溅,也起到控制反应的速率,提高实验安全性。
4、通过点燃肥皂液上的气泡验证产生的气体是氢气,安全、方便、快捷。