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微型实验具有化学药品用量少、成本低、实验操作简便等优点,能满足大多数学校开展中学化学实验的要求。本实验装置采用微型仪器,可演示氢气的制取、吹肥皂泡、爆鸣、还原氧化铜等实验,并克服了常规实验的不妥之处(如产生氢气的速率难以控制、实验步骤较繁琐等)。在多次的实践中,本实验取得了较好的实验效果。
一、实验用品
1.仪器:微型仪器一套、注射器两支(其中一支带针头)。
2.药品:锌粒、氧化铜(丝状)、稀硫酸(3mol/L)、浓硫酸、无水硫酸铜、肥皂液。
二、实验装置图(如下图所示)
三、实验步骤及实验现象
1.制作“微型启普发生器”
拔出注射器的按手,在内套管外壁加一圈橡皮圈(此时添加锌粒),放入注射器里,固定在靠近注射器锥头的地方,最后装好按手即可制成。
2.检查气密性
按上图所示连接好实验仪器,并检验装置的气密性。当推动注射器的按手,烧杯内的肥皂水有气泡冒出则说明装置气密性良好。
3.添加其他药品
用一只带有针头的注射器吸取一定量的稀硫酸注入启普发生器内,此时注射器内液体液面并未接触内套管。然后分别往V形侧泡反应管内加入浓硫酸、氧化铜丝、无水硫酸铜。
4.检验气体纯度
打开止水夹,推动注射器按手使稀硫酸与锌粒接触。反应有气体生成时,烧杯内将不断有泡泡逸出。通过点燃吹出的泡泡即可检验气体的纯度。若氢气纯净,能听到“噗”的一声;若不纯,则有尖锐的爆鸣声。
5.验证氢气具有还原性
当听到“噗”的一声,说明装置中的空气已被排尽。此时关闭止水夹,用酒精灯加热V形侧泡反应管中装有氧化铜丝的地方。当氧化铜丝由黑色变为红色,无水硫酸铜变蓝色时,撤去酒精灯,继续通氢气至装置冷却。
四、改进方案的优点
1.利用微型仪器,减少实验药品用量,环保且更安全。
2.将氢气的制备与性质实验连为一体,简化实验步骤,节约实验时间且现象明显。
3.实验装置气密性的检查方便且可靠。手轻轻一按,根据肥皂水是否冒泡即可判断装置的气密性。
4.通过调节注射器的按手可随时控制氢气制取反应的进行与停止。
5.烧杯中的肥皂水,一有气体生成即可连续吹出泡泡。通过点燃肥皂泡来验证氢气与空气混合的爆炸实验更安全、方便。不仅如此,也为氢气还原氧化铜实验赶尽了装置内的杂质气体。
6.止水夹的巧妙运用,避免了无水硫酸铜颜色的变化是由烧杯内的水引起的。
(责任编辑罗艳)
一、实验用品
1.仪器:微型仪器一套、注射器两支(其中一支带针头)。
2.药品:锌粒、氧化铜(丝状)、稀硫酸(3mol/L)、浓硫酸、无水硫酸铜、肥皂液。
二、实验装置图(如下图所示)
三、实验步骤及实验现象
1.制作“微型启普发生器”
拔出注射器的按手,在内套管外壁加一圈橡皮圈(此时添加锌粒),放入注射器里,固定在靠近注射器锥头的地方,最后装好按手即可制成。
2.检查气密性
按上图所示连接好实验仪器,并检验装置的气密性。当推动注射器的按手,烧杯内的肥皂水有气泡冒出则说明装置气密性良好。
3.添加其他药品
用一只带有针头的注射器吸取一定量的稀硫酸注入启普发生器内,此时注射器内液体液面并未接触内套管。然后分别往V形侧泡反应管内加入浓硫酸、氧化铜丝、无水硫酸铜。
4.检验气体纯度
打开止水夹,推动注射器按手使稀硫酸与锌粒接触。反应有气体生成时,烧杯内将不断有泡泡逸出。通过点燃吹出的泡泡即可检验气体的纯度。若氢气纯净,能听到“噗”的一声;若不纯,则有尖锐的爆鸣声。
5.验证氢气具有还原性
当听到“噗”的一声,说明装置中的空气已被排尽。此时关闭止水夹,用酒精灯加热V形侧泡反应管中装有氧化铜丝的地方。当氧化铜丝由黑色变为红色,无水硫酸铜变蓝色时,撤去酒精灯,继续通氢气至装置冷却。
四、改进方案的优点
1.利用微型仪器,减少实验药品用量,环保且更安全。
2.将氢气的制备与性质实验连为一体,简化实验步骤,节约实验时间且现象明显。
3.实验装置气密性的检查方便且可靠。手轻轻一按,根据肥皂水是否冒泡即可判断装置的气密性。
4.通过调节注射器的按手可随时控制氢气制取反应的进行与停止。
5.烧杯中的肥皂水,一有气体生成即可连续吹出泡泡。通过点燃肥皂泡来验证氢气与空气混合的爆炸实验更安全、方便。不仅如此,也为氢气还原氧化铜实验赶尽了装置内的杂质气体。
6.止水夹的巧妙运用,避免了无水硫酸铜颜色的变化是由烧杯内的水引起的。
(责任编辑罗艳)