长颈漏斗在高中化学实验中的妙用
2016-05-06杨延光王东录
杨延光+王东录
在高中化学教学实践中创新使用长颈漏斗,改进实验,在防倒吸、测定反应速率等方面进行应用。
长颈漏斗在初中化学用于实验室制二氧化碳时加稀盐酸,也可改进为可以随开随用、随关随停的简易启普发生器。
进入高中化学阶段,添加液体试剂时通常使用有活塞的分液漏斗,方便随时加入试剂,而长颈漏斗就没有用武之地了,逐渐被高中师生遗忘。本着物尽其用的原则,在教学实践中发现长颈漏斗可以发挥比加试剂更大的作用,现介绍如下。
1用于防倒吸
取单孔塞塞入长颈漏斗,向具支试管中加入适量溶液,取单孔塞塞入长颈漏斗,插入长颈漏斗使下端浸没在液面下,长颈漏斗末端以上的液体体积控制在长颈漏斗容量的1/2左右。加水或硫酸,可以由a口通入氨气,不会发生倒吸现象(见图1)。也可以使用双孔塞配合大试管或锥形瓶用。
此装置比倒置漏斗防倒吸(见图2)、隔离法防倒吸(见图3)、双液法防倒吸(见图4)、安全瓶法防倒吸(见图5)方便有效。还可用于某些装置的最末端,装入浓硫酸,能够避免外界水蒸气进入装置,影响实验结果。
2用于反应速率定量测定
人教版选修4《化学反应原理》中对反应速率的测定是使用注射器来收集氢气,实验装置如图6所示。
此实验装置存在以下不足:锌粒表面积难以做到一致,变量控制不严谨;注射器活塞摩擦力较大,气体难以推动或者收集的气体体积不够精确。
使用改进装置(见图7),调节长颈漏斗到最低位置,加入10 ml有色溶液,如红墨水或紫色石蕊溶液等,可以测定锌与稀硫酸的反应速率,或者改用速率更快、表面积更易一致的镁带,加入试剂后开始计时,到试管中溶液基本进入长颈漏斗时停止。还可用于双氧水催化分解反应速率的快慢测定等实验,为携带方便,可以放入锥形瓶中固定,不需要笨重的铁架台。
3用于一氧化氮气体的生成实验
橡胶塞上插入1 cm长螺旋状细铜丝,塞入带有长颈漏斗的橡胶塞,打开止水夹,小心地向大试管中加稀硝酸至导管中出现部分液体,关闭止水夹(见图8)。随着反应的进行,试管上方出现无色气体,当气体将液体推下时,使铜丝与稀硝酸脱离,反应渐止。
4用于某封闭装置的气密性检查
将待测装置出口接具支试管的支管(见图9),然后向长颈漏斗中加水,若长颈漏斗中形成水柱,一段时间液面差不变,说明待测装置气密性良好。