第2章 實驗儀器的製作和巧用(2)(1 / 3)

NO2的製取及其性質取最小號的培養皿,盛上少量濃硝酸,將其置於直徑約12cm2,底部盛有05cm厚的水層的培養皿中。在硝酸中投入很小的一塊銅皮,迅速將直徑約9cm的培養皿倒扣在小培養皿上。

通過投影可以看到銅片與濃硝酸激烈反應,有棕色氣體產生,同時酸變成綠色(為Cu(NO3)2的水溶液)。再過片刻則又看到棕色漸漸變淡、直至消失。在大培養皿的邊側滴加數滴石蕊試劑,指示劑立即變紅,說明NO2溶於水後成為稀硝酸溶液。再將中間的培養皿輕輕用手提起,使空氣進入,又能看到有棕色氣體形成。該裝置將氣體發生裝置和氣體性質實驗裝置結合於一體,裝置簡化,現象放大。利用該裝置還可做其它類似的氣體製取及其性質的實驗。例如SO2的製取及SO2能使KMnO4溶液褪色的實驗等。

培養皿投影實驗四則

江西省蓮花中學李海明老師設計的本實驗所用培養皿,A號直徑約15cm,B號約10cm,C號約6cm。

氯氣的漂白作用

在A內麵的一旁,用品紅溶液反寫一個“幹”字,用酒精燈微火烘幹。在其內麵的另一旁,用同樣的溶液,反寫一個“濕”字。投影時,字跡剛好正麵顯示。向C內倒02cm厚濃鹽酸,放5至10粒芝麻大高錳酸鉀晶體,如圖1所示,把A扣於C上,數秒鍾內,“濕”字的紅色便會褪去,“幹”字的紅色基本不變。證明,隻有潮濕的氯氣才有漂白作用。

鈉和水反應在A內倒澄清的飽和酚酞水溶液,厚1cm,切取黃豆大的長條形鈉塊,在投影下展示其無規則形。把鈉塊投入水中,如圖2,立即把試管、漏鬥倒扣於A中。可以看到鈉塊滾過之處,顯出一條紅色的火龍,形象壯觀。此外,演示過程中,學生會觀察到,無規則形的鈉塊變成了圓球,浮於水麵,充分顯示其物理性質。反應後,輕微地斜漏鬥,露出邊沿,讓少量空氣流入,然後向上緩慢抽動試管,再檢驗試管內的氫氣。

銅與濃硝酸反應係列向A內倒05cm厚清水,向C內倒05cm厚濃硝酸,把C置於A中心處。拿一片02g左右的銅片,放於濃硝酸中,把B扣於C上。C內放出紅棕色氣體,溶液逐漸變綠,顯示銅與濃硝酸的反應。B內顏色變淺後,小心地把整套裝置端給學生觀察,B內液麵高於A內液麵,顯示NO2溶於水。如圖3,把B,C位置相對移偏,然後輕輕地掀動B,讓少量空氣流入B,立即出現紅棕色氣體。顯示出NO2溶於水後生成了NO,還顯示NO與O2反應生成NO2。最後,向A內滴石蕊試液,檢驗HNO3的生成。

原電池

剪取10cm×2cm銅和純鋅各兩片,折成Cu,Zn符號的形狀,如圖4置於兩隻B中。向B內各倒1cm厚稀硫酸,觀察到鋅片上有氣泡,銅片上沒有。接通開關K,電壓15V至25V的聲音集成塊Y便發出音響,銅片上產生氣泡,說明原電池的形成。

鋅片上反應更加劇烈,說明電化腐蝕的原理。

(注:電壓15V至25V聲音集成塊,可從廢舊的玩具手槍內取用,也可把集成塊換為發光二級管。)用錐形瓶改進化學實驗

“噴泉”實驗

江蘇蘇州師專吳新華老師設計的裝置,見圖,在-250ml的錐形瓶內裝入1/2~2/3容積的紅色水,配上雙孔塞,一孔插入彎玻璃管,另一孔插尖嘴玻璃管。另一250ml錐形瓶上的雙孔塞,一孔插入分液漏鬥,另一孔插入相同的彎玻璃管,然後用膠管將兩錐形瓶連成一體。

實驗時,在錐形瓶內先放進少量MnO2固體然後將30%H2O2從分液漏鬥中迅速注入,塞緊瓶塞,關閉活塞。當H2O2遇催化劑MnO2後,立即分解:2H2O2MnO22H2O+O2產生大量氧氣,將另一錐形瓶內紅色水,壓入尖嘴玻璃管中,並從尖嘴處噴出,形成紅色噴泉。

鎂和碘的反應

在300ml錐形瓶上加配合適的雙孔橡皮塞,一孔插入滴管,滴管內吸入少量水,另一孔插入彎玻璃導管。

實驗時,取一角匙固體碘置於研缽中研細然後加一小匙鎂粉,共同均勻混和,混和後裝入幹燥的錐形瓶內,塞緊瓶塞。用滴管對瓶內碘鎂混和物滴加水數滴,碘和鎂立即發出反應,主反應大致認為:

Mg(固)+I2(固)H2OMgI2(固)+1603千卡生成白色碘化鎂,同時放出大量熱,使碘升華使水變成水蒸氣,水蒸氣和副反應中產生的氫氣、氧氣及白色碘化鎂一起在瓶內形成濃厚的煙霧。生成的碘紫色蒸氣不斷從玻璃導管開口端逸出。逸出的紫色碘蒸氣可以用加接導氣管,控製碘蒸氣,減少汙染。

二氧化硫與硫化氫的反應

在300ml錐形瓶內套進底部有小穿孔的廢試管。廢試管用單孔橡皮塞固定在錐形瓶正中。

實驗時,先在底部有小穿孔的試管裏加入比小孔大的FeS顆粒,然後在錐形瓶內加入適當的稀HCl和NaHSO3粉末,迅速將FeS試管套進錐形瓶,使稀HCl經小孔進入試管,當FeS、NaHSO3和稀HCl接能後即發生反應:

NaHSO3+HCl=NaCl+SO2↑+H2OFeS+2HCl=FeCl2+H2S↑生成的SO2和H2S繼續反應: