山东省肥城市第一高级中学(271600)王超
现行高中教材中许多污染性的气体都涉及到了多重性质实验,如氯气、二氧化硫、硫化氢等。其性质实验往往关联气体的制取、多次的性质实验以及尾气处理等复杂问题。
1问题的提出
在进行氯气性质的复习课上,为了进一步加强直观性教学,笔者重复做了以下实验:氯气的制取、氯气与溴化钠溶液、氯气与碘化钾溶液、氯气与有色布条、氯气与滴有酚酞的氢氧化钠等的反应。在课堂上,笔者深深感受到了步骤繁琐、气体外溢、学生相互传阅困难等问题,于是笔者想出一种改进的实验装置,实现了“套管式”气体多重性质实验的微量化设计。
2改进后的实验用品
支管试管(30 mm×200 mm)、小试管(15 mm×150 mm)、铁架台、5号橡胶塞(双孔、用小刀环割处理内径塞紧小试管,外径塞紧大支管试管)、胶头滴管(内径5 mm)、25 ml注射器、直导气管(内径5 mm)、胶皮管、小气球、双面胶;
浓盐酸、漂白精、浓氢氧化钠溶液、滤纸条、溴化钠溶液、淀粉碘化钾溶液、有色布条、滴有酚酞的氢氧化钠溶液。
3改进后的实验装置
改进后的实验装置如图1(夹持装置略)所示.
4改进后的操作及现象
(1)取5号橡胶塞用小刀环割处理,下方内径塞紧小试管,外径塞紧大支管试管,并在两侧打两个孔,一孔插入系好小气球的玻璃管,另一孔插入吸有浓盐酸的胶头滴管。
(2)在小试管上分别用双面胶环绕粘贴:①用溴化钠溶液浸湿的滤纸条;②用淀粉碘化钾溶液浸湿的滤纸条;③湿润的有色布条;④用滴有酚酞的氢氧化钠溶液浸湿的红色滤纸条,并将其塞紧在橡胶塞上。
(3)在干燥的支管试管中加入约0.1 g左右的漂白精,并在支管口处连一盛有15 ml左右浓氢氧化钠的25 ml注射器,并在铁架台上固定,然后塞上橡胶塞,形成图1所示装置。
(4)检验装置气密性后,慢慢滴入浓盐酸,可见支管试管产生大量黄绿色气体,外接的小气球慢慢涨大,待气体充满试管后,停止滴加。
(5)30 s后,将注射器中的浓氢氧化钠溶液推入支管试管中,待黄绿色退去后,取下橡胶塞,可见①变橙黄色、②变蓝色、③和④都褪色。
5改进后的优点
(1)制气微量化。该反应只需约0.1 g左右的漂白精与2~3滴浓盐酸反应即可制得所需氯气。
(2)性质反应微量化。该装置中只需与滤纸条上的微量试剂反应即可,且现象明显。
(3)尾气处理微量化、密闭化。在该系统中处理尾气,实现了绿色、环保。
(4)实验结果清晰化。实验后的试管可让学生进行传阅,使得实验教学更直观。
(5)实验装置广泛化。该装置可进一步实现其它污染性气体的性质实验,滤纸条可根据需要粘贴相应的数量。
收稿日期:2015-04-09