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实验中洗气瓶的“一物多用”

来源:未知作者:张超鹏 点击:所属专题: 多功能瓶
化学实验中的“一物多用”就是一件实验仪器或一个实验装置能做多个不同性质的化学实验。这是化学实验教学中培养学生想象力和创造力的重要途径,因此,教学中有意识启发学生利用生活用品或废品代替或自制实验用品,并且能“一物多用”,这既能培养学生的改革意识和创新素

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化学实验中的“一物多用”就是一件实验仪器或一个实验装置能做多个不同性质的化学实验。这是化学实验教学中培养学生想象力和创造力的重要途径,因 此,教学中有意识启发学生利用生活用品或废品代替或自制实验用品,并且能“一物多用”,这既能培养学生的改革意识和创新素质,还能激活学生对化学仪器以及 实验代用品的使用兴趣,这正符合当前中学化学教学的改革趋势———由应试教育向素质教育转变。下面就洗气瓶说明其在化学实验中的用武之地。

常用的洗气瓶(一长一短两根弯成90℃的导管,长管进气,伸入底部,短管出气,刚伸进瓶口,两管外端连橡胶导管,可用止水夹密封),洗气瓶可用无色透明的塑料饮料瓶自制(导管可用能弯曲的吸管代替),可大可小,只要密封性好,可在很多化学实验中大显身手。

1.收集、储存、测量气体的体积

对不同性质的气体,其收集、排气、测量体积的方法也不同。

(1)难溶于水的气体(如H2、O2、CH4、C2H4、C2H2等):用排水法收集(瓶内装满水,短管连接气体发生器,长管排水),排出水的体积(用量筒量),就是气体的体积。储存时,可用止水夹夹住两管外端所连的橡胶导管即可。使用时,用水排气体,长管通水,短管排气,通入水的体积,就是排出气体的体积。

(2)可溶或易溶于水的气体(如Cl2、SO2、H2S或NH3、HCl等):用排液体(不溶解气体)的方法收集和测量体积。如Cl2可用排饱和食盐水(Cl2在饱和食盐水中的溶解度很小)收集、测量体积,操作方法同(1)。使用时,长管通入饱和食盐水,短管可排出Cl2;SO2、H2S、NH3、HCl等气体都可用排有机液体(如无水乙醇、煤油等)收集、测量体积,方法同(1)。使用时,长管通入有机液体,短管可排出气体,通入的液体的体积,就是排出气体的体积。储存方法同(1)。

(3)密度比空气小的气体(H2、NH3、CH4等):可用向下排空气法(短管连接气体发生器,长管排空气)收集。储存、使用(可根据气体的溶解性选择排出气体的液体)方法同上。 

(4)密度比空气大的气体(HCl、SO2、CO2等):可用向上排空气法(长管连接气体发生器,短管排空气)收集。储存、使用(可根据气体的溶解性选择排出气体的液体)方法同上。

2.净化气体

主要包括干燥气体和除去气体中的其他杂质

(1)固体干燥气体:瓶内装颗粒干燥剂(干燥剂既不与气体反应,也不能呈粉末状),长管连接气体发生器,短管出干燥气体。

(2)液体干燥气体:瓶内装液体干燥剂(干燥剂不与气体反应),长管连接气体发生器,短管出干燥气体。   

(3)除气体杂质:一般使气体先通入或通过与杂质反应的物质(如CO2中混少量C2H4或CO:除C2H4可先通入KMNO4溶液;除CO可先通过热的氧化铜),再通入合适的干燥剂。

3.反应器

(1)气体与气体的反应:可两管同时通入不同的气体,也可都从一管通入(如SO2和H2S的反应、HCl和NH3的反应等),通入完毕后,用止水夹密封即可。

(2)实验中洗气瓶的“一物多用”启普发生器:在瓶底放些石棉(纤维状、耐高温、耐酸碱)长导管的外端伸入盛液体的容器中,把固体颗粒(如锌粒)放在石棉上,在短导管的外端连一段 橡胶导管,并配一止水夹。当需要反应时,打开瓶塞,倒入适量的液体(如稀盐酸或稀硫酸)与固体颗粒接触,反应开始;当需要停止反应时,把短导管上的橡胶管 用止水夹夹住,这样瓶内的气压增大,液体就会顺着长导管流到外端的容器中,液体和固体分离,反应就停止。若再需要反应,重复上面的操作。

(3)气液反应器(用止水夹封住短导管):在瓶内放入一定量的溶液后,用长导管通入气体即可。可作的实验有:H2S气体与铜盐溶液(如硫酸铜)或铁盐溶液(如氯化铁)的反应;Cl2与溴化钠溶液或碘化钠溶液的反应;SO2使品红溶液褪色的反应;C2H2、C2H4使溴水或高锰酸钾溶液褪色的反应;CO2通入澄清石灰水的反应等。此操作也可用于气体鉴别。

(4)固液反应制取气体(用止水夹封住长导管):如用电石和水反应制取C2H2(为减慢反应速率,可把电石放在湿润的脱脂棉上即可反应,也可通过短导管点燃产生的气体);H2O2(MnO2做催化剂)制取O2(为减慢反应速率,用H2O2浸湿脱脂棉,在浸湿的脱脂棉上撒上适量MnO2粉末,反应即可发生);金属钠与水的反应(既可观察反应现象,又可收集气体,还可点燃);铜与浓、稀硝酸反应分别制取NO2和NO气体;锌(铝)与稀硫酸(稀盐酸)反应制取H2;亚硫酸钠固体与硫酸反应制取SO2;过氧化钠与水的反应等。

由此可见,洗气瓶可代替好几种实验用品做化学实验,而且操作方便、易于密封,不污染环境,既能能对学生进行绿色化学的教育(防止有毒物质污染环境),又能培养其废物利用的好习惯。

(责任编辑:化学自习室)
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