證明分子運動及比較氣體密度的裝置
操作步驟
(1)在一大燒杯中,固定一多孔塑料瓶(瓶上用針刺滿孔),在塑料瓶上配一帶有的彎管的塞子。
(2)在彎管內注入滴有紅墨水的水溶液,使a、b兩邊液麵相同。
(3)向大燒杯中不斷通入二氧化碳氣體,一會兒,看到彎管中a、b液麵有變化:a處液麵下降,b處液麵上升。
現象說明
(1)分子在不斷運動。
(2)二氧化碳氣體密度較空氣的密度大。
(3)分子量不同的氣體,其擴散速度不一樣。
A樹枝B泡沫塊C濾紙D氨水4-多孔塑料瓶5-紅色溶液(與2同)6-大燒杯此實驗現象較教材中:在天平上比較二氧化碳與空氣的密度實驗要直觀、明顯,避免那種有時由於天平不太靈敏,全班學生看不到的情況;同時激發了學生的學習興趣;兩種無色、無味的氣體,卻能通過紅色液麵變化情況來說明問題;再則,比較適合於條件較差的農村中學,使得廢物利用(廢塑料瓶,用透明塑料彎管代替玻璃管)。
同樣方法,進行較空氣輕的氣體實驗。將大燒杯倒置,多孔塑料瓶上配一彎管,調節彎管內c、d兩液麵相同,然後向大燒杯內不斷通入氫氣,一會兒可發現c、d液麵有變化:
c處液麵上升,d處液麵下降,此現象較教材中吹肥皂泡的方法簡單,明了,可靠。
說明
(1)操作簡單、現象明顯、可靠性高。
(2)該裝置對於那些在水中溶解度較大的氣體(如NH3、HCl氣體)不適用。適用於那些在水溶解度小,不易或難溶於水的氣體。
(3)對於那些氣體與空氣密度相近(如N2等),該裝置不適用,因為彎管中液麵變化不明顯。
鎂的相對原子質量的測定微型化實驗
置換法測定鎂的相對原子質量的實驗是師範院校化學專業無機化學實驗的重要內容。按教材進行實驗,藥品用量大,操作麻煩,因此,一般情況下都是采取二人一組進行操作。為此,貴陽師專化學係申德君杜超老師對該實驗進行了微型化設計的改革。
實驗裝置及藥品
實驗步驟
準確稱取用砂紙擦去氧化膜的鎂條0007-0009克。裝配好儀器,檢查氣密性。
用一支多用滴管(1滴=002毫升)吸入4mol·L-1HCl,往微型小試管中滴入30滴,將鎂條放到膠皮管中用彈簧夾夾住,然後與裝有鹽酸的微型小試管連接。
①量筒,②燒杯,③彈簧夾,④微型小試管,⑤橡皮塞,⑥膠皮管,⑦4mol·L-1鹽酸,⑧水將裝滿水的量筒倒入有一定量水的燒杯中,(量筒內無氣泡)把裝好鎂條的試管塞進量筒,(塞子與量筒嘴間有空隙,可以排水)取下彈簧夾,使鎂條與鹽酸接觸,這時由於反應產生的氫氣進入量筒中,把量筒的一部分水排到燒杯中。鎂條完全反應之後,靜置5分鍾,待量筒冷卻到室溫後,輕輕敲擊量筒外壁,把可能附著在內壁的氣泡趕至上麵空間。扶直量筒,並始終使量筒口浸沒在水麵下,上下移動量筒,使量筒內水麵與燒杯的液麵相平,這時量筒內氣體的壓力與大氣壓力相等。讀出量筒內氣體的體積。由於氣體的測量是在倒置的量筒內進行的,故仍按液體彎月麵凹點切線讀數。不過測出體積較實際氣體體積多020毫升,故氫氣體積VH2=體積讀數-020毫升。
記錄室溫和大氣壓,查出室溫時飽和蒸氣壓。
實驗過程中的注意事項
(1)把裝好鎂條的試管口塞進量筒時,該操作是在裝有水的燒杯中進行的。為避免氣體出口管無氣泡,則氣體出口管徑不應太大。
(2)利用塞子與量筒嘴間的空隙而排水。因此在操作過程中,塞子與量筒之間不應塞得太緊。否則排水的速度太慢,造成反應器內的壓強增大,使微型小試管與膠皮管脫離而漏氣。