利用饮料瓶巧制气体发生器

湖北省赤壁市实验中学黄新阶工作室(437300) 孙丹凤 姚志红

湖 北 省 赤 壁 市 余 家 桥 学 校(437300) 石 凯

化学课外实验既是实验的重要组成部分,也是化学课堂教学的一种有效补充与延续。初中化学教科书安排了多个课外实验,由于实验资源的不足,实验存在安全隐患(大多数仪器是玻璃制品,易碎)及学业压力大等问题,导致课外实验几乎没有落实,严重影响了学生的学习兴趣及实践能力的培养。

笔者巧妙利用塑料饮料瓶等材料制作了简易气体发生器,其特点是：用品易找、成本低廉、制作方便、操作简单、用途多样、可以随时控制反应的发生与停止,很适合学生开展课外实验活动。

1 实验用品

空塑料瓶2个,玻璃导管1根,橡皮管2根,带孔橡胶塞1个,输液管1根(全新的),稀盐酸(体积比1∶5),大理石,双氧水,二氧化锰,碎石英砂或者干枯稻草,澄清石灰水,石蕊试液。

2 制作方法(以制取二氧化碳为例)

准备2个塑料瓶并编号为①号和②号,在①号和②号塑料瓶底部分别烫1个小洞,②号瓶的小洞位置可以烫低一点,这样可以节约稀盐酸的用量。在2 个洞中插入橡胶管,橡胶管中间用玻璃管连接,做成一个连通器。再在①号瓶瓶口盖上橡胶塞,橡胶塞中插入输液管,把②号瓶放在稍微高一点的盒子上,实验装置便制作完成了,如图1所示。

图1 实验装置

3 实验步骤

3.1 检查装置气密性

关闭输液管开关,向②号塑料瓶中加水至一定高度,静置片刻,观察②号瓶中液面高度,如果液面高度不变说明装置气密性良好,反之则说明装置漏气。

3.2 加入药品

首先在①号瓶中加入石英砂(或者干枯稻草、其他干枯野草)压实(草是为了把稀盐酸和大理石分离,草不与稀盐酸反应),再在草上放入大理石,塞上橡皮塞,关闭输液管开关后再向②号瓶中加入稀盐酸。

3.3 实验操作、现象、结论

加完药品后,打开输液管开关,稀盐酸迅速进入①号瓶中与大理石反应产生二氧化碳气体,用集气瓶收集气体,并用带火星的木条检验二氧化碳是否有收集满,火柴熄灭,说明二氧化碳已收集满。关闭输液管开关,①号瓶中的压强增大,将稀盐酸压入②号瓶中,稀盐酸与碳酸钙分离,反应停止。

如果需要二氧化碳,再次打开开关即可,此时②号瓶中的稀盐酸迅速流入①号瓶,与碳酸钙接触,又发生反应。将产生的气体通入澄清石灰水中,石灰水变浑浊,说明气体为二氧化碳。将气体通入紫色石蕊试液,紫色石蕊试液变为红色,说明二氧化碳可以使紫色石蕊试液变红。要想反应停止,再次关闭开关即可。

4 注意事项

实验中应使用全新的输液管,切不可使用医院中用过的废旧输液管;以免感染,使用稍微硬一点饮料瓶,实验前要检查装置气密性;使用体积比约1∶5的稀盐酸,这样能得到较平稳的二氧化碳气流。用块状二氧化锰催化双氧水制取氧气、用锌和盐酸制取氢气都可以用此装置,操作方法和制取二氧化碳一样,收集氢气用向下排空气法。