便携式铵盐性质检验器*
2019-09-14白显圣黎忠琴
白显圣 黎忠琴
一、研究背景
在现行教材中,铵盐的性质实验是九年级化学实验的重要组成部分。纵观各版本中的铵盐性质实验设计都是在敞口的容器中进行,铵盐受热分解或与其他碱性物质混合时,氨气逸出,不仅会污染室内环境,而且所用仪器较多,各种药品用量也多,易造成浪费,实验准备过程烦琐,装置携带和操作都极不方便。经过多年反复教学实践,笔者对教材实验设计稍作改进,各种设计存在的不足迎刃而解。
二、实验原理及改进方法
1.实验原理及现象
在具支试管中放入少量碳酸氢铵,在酒精灯火焰上加热,碳酸氢铵受热易分解生成氨气、水和二氧化碳,即。
检验:利用氨气能使无色酚酞试液变红;无水硫酸铜遇水变蓝,澄清石灰水遇二氧化碳变浑浊。
2.消除氨气对室内环境的污染
反应在密闭的装置中进行,产生的氨气除与无色酚酞试液反应外,多余的氨气被侧支管中的石灰水吸收。
三、实验用品
具支试管1支,1号、2号橡胶塞各1个,试管夹1把,短试管1支,注射针头1个,酒精灯1盏,火柴1盒,药匙1把、脱脂棉签1根。碳酸氢铵、氯化铵、熟石灰、氢氧化钠溶液、酚酞试液、澄清石灰水各1瓶。
四、仪器加工
在脱脂棉签上滴入2~3滴酚酞溶液(注:用湿润的红色石蕊试纸现象不明显,固定在2号胶塞上备用;再在1号胶塞上打孔后连接1根短导管,并在胶塞顶部插入1枚针头(注:防止加热时气体将胶塞冲出)。如图1所示,连接装置,检查好装置的气密性。取约2克碳酸氢铵(或其他铵盐)装入具支试管底部,在靠近具支试管的中上部放少量无水硫酸铜,再在短试管中注入少量澄清石灰水,并分别用带有棉签、玻璃管及针头的2号和1号胶塞塞紧具支试管和短试管,用试管夹紧具支试管,管口略向下倾斜。
图1
五、实验方法及现象
1.碳酸氢铵受热分解
把试管放在酒精灯的外焰上微加热,观察现象,如图2所示。
图2
现象:滴有酚酞的棉签变红,试管内壁有水珠生成,无水硫酸铜变蓝,澄清石灰水变浑浊。
结论:说明碳酸氢铵不稳定,受热易分解生成氨气、水和二氧化碳。
2.铵盐的其他性质实验
(1)实验1:在脱脂棉签上滴入2~3滴酚酞溶液,再在具支试管中事先加入适量氯化铵(或硝酸铵)与熟石灰的混合物,然后迅速塞紧胶塞,并在酒精灯火焰上微加热,观察现象,如图3所示。
图3
现象:滴有酚酞溶液的脱脂棉签逐渐变红,说明氯化铵与熟石灰的混合物受热分解有氨气放出。
(2)实验2:在脱脂棉签上滴入2~3滴酚酞溶液,再将少量的硝酸铵放入具支试管底部,然后滴入2~3滴的氢氧化钠溶液,然后迅速塞紧胶塞,并在酒精灯火焰上微加热,观察现象,如图4所示。
图4
现象:滴有酚酞溶液的脱脂棉签逐渐变红,说明硝酸铵与氢氧化钠溶液的混合物受热分解有氨气放出。
结论:铵盐与碱性物质混合有氨气放出。
六、装置亮点分析
(1)装置设计简单,操作方便,安全环保,无污染。
(2)对装置的封闭式微型化改进,不仅节约药品,降低实验成本,而且携带和使用方便,可操作性强,现象特别明显,实验效果较好。
(3)该装置不仅可用于碳酸氢铵性质的检验,还可用于其他铵盐的性质检验,一器多用,简化实验准备过程,使仪器装置的利用率达到最大化。
(4)该装置不仅可用于课堂演示,还可用于学生分组或进行课外探究,值得推广。