一种液封式制气贮气装置的立体化运用

贾同全

中学化学实验中制气、贮气装置是十分重要的实验仪器，也是常用的实验仪器。笔者从试剂微量化、实验安全化及绿色化的角度设计制作了一种液封式制气、贮气的装置。

1仪器的组装、用途及特点

液封集气装置和液封试管可作为有污染性气体或有烟雾产生的实验反应容器和集气装置。使用这两种装置进行实验，不仅可以有效地防止污染物向空气中扩散，而且能有效的吸收气态污染物，从而防止大气污染。

2构造与原理

液封集气装置由瓶口带容器（可用盛装酸奶的塑料碗制作）的集气瓶、气体密封罩（可用透明饮料瓶制作）和橡胶塞组成，如图1所示。液封试管由瓶口带容器的试管、气体密封罩和橡胶塞组成，如图2所示。这两种装置都是利用瓶口容器中的液体、封气装置和橡胶塞将反应体系封闭，使反应产生的气态污染物及时被溶液吸收，从而有效地防止其对空气的污染。

3使用方法

3.1液封集气装置的运用

3.1.1固体在气体中的燃烧

以硫在氧气中的燃烧为例。

（1）将燃烧匙的匙柄插入橡胶塞中，然后用橡胶塞把气体密封罩的上口盖紧。

（2）在瓶口带容器的集气瓶内收集满氧气，用橡胶塞盖住瓶口。向集气瓶瓶口的容器中加入7～10 mL氢氧化钠溶液，并滴入几滴酚酞试液，使溶液呈红色。

（3）在燃烧匙内放入适量硫粉，在酒精灯上加热点燃，仔细观察硫在空气中燃烧的现象。然后将燃烧匙伸入集气瓶内，并用气体密封罩及瓶口容器中的溶液将集气瓶密封，如图3所示。

（4）观察硫在氧气中燃烧的现象以及瓶口容器中氢氧化钠溶液颜色的变化。

3.1.2气体在气体中的燃烧

以氢气在氯气中的燃烧为例。

（1）将带弯头尖嘴的玻璃导管插入橡胶塞中，然后用橡膠塞把气体密封罩的上口盖紧。

（2）在瓶口带容器的集气瓶内收集满氯气，用橡胶塞塞住瓶口。向集气瓶瓶口的容器中注入7～10 mL氢氧化钠溶液，并滴入几滴酚酞试液，使溶液呈红色。

（3）利用启普发生器制取氢气，检验氢气的纯度后，点燃氢气，将导管伸入盛氯气的液封集气瓶内。可以观察到瓶内的火焰呈苍白色，瓶口有酸雾

出现。然后将气体密封罩浸入溶液中，使反应体系封闭，如图4所示。过一会儿，火焰自动熄灭，停止通入氢气。

（4）集气瓶瓶口容器内的氢氧化钠溶液由红色变成无色。吸取少量溶液于试管内，滴加硝酸酸化的硝酸银溶液，可以看到有白色沉淀生成。

此外，利用该装置还可以进行红磷在氧气或氯气中燃烧、铁丝在氯气中燃烧、钠在氯气中燃烧、氯水和氨水的制取等实验。

以浓硝酸与铜的反应为例。

（1）将胶头滴管插入橡胶塞中，然后用橡胶塞把气体密封罩的上口盖紧。

（2）在液封试管中放入少许铜片，在试管口的容器中注入体积约占容器体积1/3的氢氧化钠溶液，并滴入几滴酚酞试液，使溶液呈红色。将该装置固定在铁架台上。

（3）用胶头滴管吸取1～2 mL浓硝酸，将其伸入试管中，并将气体密封罩浸入氢氧化钠溶液中，如图5所示。

（4）挤压胶头滴管，使浓硝酸慢慢滴入试管中与铜片发生反应，立即生成红棕色的二氧化氮气体，气体上升到试管口后被氢氧化钠溶液吸收。endprint