現行中學化學教材中有流體參加的化學實驗有些仍存在一些不足之處，比如實驗裝置復雜、藥品用量較多、有毒氣體排入空氣造成污染等等。鑒于此，筆者針對該類實驗提出通用的改進方法，本文作如下闡述。

 

一、實驗用品：

 

60 mL注射器兩支、100 mL注射器一支、醫用輸液管一根（分成四段備用）、醫用輸液三通管兩個、醫用輸液控制閥三個、醫用塑料輸液瓶一個、注射針頭一個、燒杯一個等。

 

二、實驗裝置、操作步驟（如圖）

 

1、固體與液體反應的實驗

　　　　　　　    　　　　　    　　　　　    

  

　　　　　　　　　 　　　　　   　

  

 

 　　　　　　　　　　　　

該類實驗可用上圖裝置，該裝置適用于制取H2、O2、NO、NO2、CO2、Cl2、C2H2、H2S、SO2；也可用于NH4NO3溶液和CaO制取NH3、Na2O2與H20反應生成O2等氣體；或利用金屬鈉與酒精反應來測定乙醇分子結構。

 

⑴制取氫氣的實驗步驟：

 

①按圖示連接裝置，檢查裝置的氣密性。

②向60 mL注射器中加入適量鋅粒，并吸入少許蒸餾水（確保排盡空氣）。用100 mL注射器吸入適量稍濃的鹽酸，排盡空氣，重新連接好裝置（如圖1）。

 

③打開控制閥，將鹽酸壓入60ml注射器中（可以反復幾次，使鹽酸稀釋），反應產生氫氣，將60 mLl注射器倒置（如圖2），將產生的氫氣壓入100 mL注射器中，關閉控制閥A、B。斷開連接處，收集到純凈的氫氣（無需驗純），裝上注射針頭可以做氫氣燃燒實驗，可以看到清晰的淡藍色火焰，火焰可大可小，具有可控性（如圖3）。也可使用圖7裝置，關閉C控制閥，打開A、B控制閥，使固體與液體反應產生氫氣，可以利用產生的壓強實現固體與液體分離，反應停止，或將左側注射器倒置，關閉B控制閥，打開A、C控制閥，將氫氣壓入塑料輸液瓶中就收集到純凈的氫氣。

 

⑵制取NO2的實驗步驟：

①按圖示連接裝置，檢查裝置的氣密性。

 

②向60 mL注射器中加入一片帶孔的圓形銅片，將輸液管及100 mL注射器吸入濃硝酸（確保排盡空氣）。重新連接好裝置（如圖1）。

 

③打開控制閥，將濃硝酸壓入60 mL注射器中，將60 mL注射器倒置（如圖2），將產生的NO2壓入100 mL注射器中，關閉控制閥A、B。斷開連接處，收集到純凈的NO2。如果改用圖4的裝置，產生氣體后，關閉C控制閥，打開A、B控制閥，將反應液壓入100 mL注射器中。再打開C控制閥，關閉A、B控制閥，向上拉動60 mL注射器的活塞，就可形成噴泉實驗。

 

④如果制取NO，可用如圖5的裝置，只需像制取氫氣的第②、③步操作，將液體壓入60 mL注射器中，關閉所有控制閥。當收集到純凈的NO后，打開A、B控制閥，將液體壓入100 mL注射器中。再關閉A、B控制閥，打開C控制閥，向上拉動60ml注射器的活塞，吸入空氣，可以看到無色氣體變成紅棕色氣體。如將導管插入水中還可做噴泉實驗。

 

該實驗裝置（見圖6）也可利用濃硝酸和銅片同時制取NO2和NO的對比實驗，還可用于比較金屬活動性的強弱、碳酸鈉和碳酸氫鈉與鹽酸反應的差異、碳酸鈣粉末和石灰石與稀硫酸反應的差異等實驗。

 

2、氣體與液體反應的實驗

 

如圖8所示，該實驗裝置可用于同種氣體與不同液體反應的實驗，如CO2與NaOH溶液、水反應的對比實驗；SO2與品紅溶液、KMnO4溶液反應的實驗；C2H2的性質實驗；也可以用于探究CO2溶解性與壓強、溫度的關系等等。

     

3、液體與液體反應的實驗

 

本實驗裝置也可用于不同溶液間的反應、同種溶液與不同溶液的反應，（見圖9）如NaOH溶液與CuSO4溶液、FeCl3溶液反應的實驗；制取Fe(OH)2的實驗；探究濃度（或溫度）對反應速率的影響，如同濃度的H2SO4與不同濃度的Na2S2O3溶液反應速率比較，或同種H2SO4與不同溫度的Na2S2O3溶液反應速率比較。

 

制取Fe(OH)2實驗的步驟：

 

①按圖示連接裝置，檢查裝置的氣密性。

 

②向60 mL注射器中加入一片帶孔的圓形鐵片并吸入少許水，將輸液管及100 mL注射器吸入稀硫酸（確保排盡空氣），另一支60 mL注射器中吸入過量的新制的NaOH溶液，重新連接好裝置（如圖8）。

 

③打開A、C控制閥，關閉B控制閥，將稀硫酸壓入盛有鐵片的注射器中，觀察到有氣泡產生，待其反應完畢后，如上圖2操作，將氣體壓入100 mL注射器中。

 

④關閉C控制閥，打開A、B控制閥，將新制的NaOH溶液壓入反應后的溶液中，這時就可以看到有白色沉淀生成。

 

4、氣體與固體反應的實驗

 

如CO2與Na2O2固體的實驗、鋼鐵銹蝕條件的探究實驗等。如圖10所示。

 

5、氣體與氣體反應的實驗

 

該實驗裝置還可用于氣體與氣體的反應，如HCl與NH3的反應；H2S與SO2的反應；也可用于NO2的反應平衡實驗；還可用來比較氣體與液體分子間隙的大小、或探究壓強對化學反應速率的影響，如利用H2S與SO2的反應探究壓強對反應速率的影響等。

 

⑴H2S與SO2的反應

在兩支60 mL注射器中分別加入FeS固體、Na2SO3固體，100 mL注射器中吸入稀硫酸，連接好裝置；打開A、C控制閥，將3/4的稀硫酸壓入盛有FeS固體的注射器中；反應一段時間后，再關閉A控制閥、打開B控制閥，將1/4的稀硫酸壓入盛有Na2SO3固體的注射器中；使得反應產生的氣體體積比為3：1。打開A控制閥，將兩支注射器內的液體吸入100 mL注射器中，關閉C控制閥，將H2S壓入SO2中；這時可以看到注射器管壁上水珠和黃色固體生成。

 

⑵NO2的反應平衡實驗

 

利用三支注射器中的兩支注射器制取較純凈的NO2氣體，反應后，將反應后的液體吸入100Ml 注射器中，關閉C控制閥，打開A、B控制閥，通過推拉兩支注射器的活塞，觀察氣體的顏色變化情況。

 

三、改進實驗優點

 

1、實驗所用裝置完全來源于生活廢品，整套裝置簡潔明了，安全高效。

 

2、通過推拉活塞和操控控制閥，使得實驗開始、結束操控自如。

 

3、該實驗裝置為通用實驗裝置，適用于有流體參加并且不需加熱的化學反應，如果反應放出熱量較多，可以更換成玻璃注射器。

 

4、利用該實驗裝置制取、收集的氣體較純凈，不需驗純。

 

5、采用該實驗裝置，可以減少藥品的用量，節約了藥品，并且該實驗裝置不易破損，可重復使用，減低實驗的成本，適用實驗條件落后的學�；虻貐^。

 

6、通過應用注射器組成全封閉實驗裝置，不僅彌補了教科書中一些實驗對環境污染的不足，而且使實驗步驟和操作更簡化，提高了課堂教學效益。

 

7、有利于培養學生科學探究能力，增強學生環保意識。

 

 

本文來自：逍遙右腦記憶 /gaoer/76398.html

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