第3章 實驗儀器的製作和巧用(3)(2 / 3)

也可將兩種不同的液體反應物分裝兩管,接緊後使兩液體反應產生氣體(注意下管上端小孔應小,防止上管液體流下)。

用途

(1)硫化氫的完全燃燒和不完全燃燒接注射針頭。使硫化亞鐵固體與少量稀硫酸(或鹽酸)接觸反應,針頭上方醋酸鉛試紙變黑,立即點燃,以免硫化氫氣體外逸。在淡藍色火焰上方罩一幹燥燒杯,內壁貼有一小塊濕潤品紅試紙,可見燒杯內壁有水霧,品紅試紙褪色,燃燒產物為水和二氧化硫。再用玻璃片靠近火焰,玻片上可見淡黃色粉狀單質硫。此時使反應立即停止,把上管中殘留的硫化氫排入氫氧化鈉溶液中。

(2)氫氣的燃燒和爆鳴

接針頭或玻璃尖嘴。鋅粒與稀硫酸反應產生氫氣,在尖嘴上倒置一小試管以收集氫氣。將試管取下移近火粉產生尖銳的爆鳴聲。點燃氫氣,可見淡藍色火焰。

(3)乙醇與金屬鈉反應

接針頭或玻璃尖嘴。取黃豆粒大小的金屬鈉與無水乙醇反應,檢驗方法同2。

(4)乙炔的燃燒

接玻璃尖嘴。上管中放入用棉花包著的黃豆粒大小的電石,輕輕擠壓下管使水滲進氣球,反應產生乙炔。點燃,安穩燃燒,有濃煙。

除氣體的可燃性外,也可用產生的氣體做其它性質實驗。還可用來製取少量的NO2和CO2氣體。

(5)滅火器原理的演示

在上管注入1毫升碳酸氫鈉濃溶液,下管吸入硫酸鋁濃溶液(或濃鹽酸)2毫升。當兩種液體混和時,產生的二氧化碳氣體和液體一並噴出。

該裝置內存空氣少,易被排出,點燃安全,由於反應可隨時停止,藥品用量少,即方便又節約,同時還減少對空氣的汙染。

手持打孔器的改進

給橡皮塞打孔是化學實驗基本操作之一。中學化學實驗室一般使用的都是手持打孔器,這種打孔器的優點是:構造簡單、使用方便、價格也較便宜。但是,由於手持打孔器的刀刃為平口,使用起來異常費力,連續打孔時常將使用者的掌心磨破,打孔速度也較為緩慢。

為了克服手持打孔器的上述缺點,江蘇洪澤縣中學孫昭艾、程建芬老師將其作了一點小小的改進,就是用什錦銼在打孔器的平口刀刃上銼出若幹“V”形凹槽,使之形成約1毫米深的缺口。經過改進,增加了刀刃的鋒麵,部分改變了切割時刀刃的受力方向。

實踐證明,改進後的手持打孔器的刀刃更加鋒利,使用起來不但省力,而且還能提高打孔速度,在橡皮塞上打出的孔其圓度和光潔度也都較好,不必再用圓銼進行銼光。

巧用注射器

製作定量取液瓶

將注射器取掉活塞,配一雙孔塞,安針頭處用乳膠管連一節玻璃管,夾上止水夾,外筒和塑料洗瓶之間用木板兩頭鑽孔套住。同時手捏塑料洗瓶,瓶內液體通過乳膠管進入外筒,根據注射器筒壁刻度,打開止水夾可取出一定量液體。

測定氣體摩爾體積

將100ml注射器潤滑後用乳膠管連接在導管上。準確稱取01克水注入燒瓶,將金屬鈉表麵煤油吸幹,稱取02克(過量),紮在穿過橡膠塞的粗銅絲上,注射器活塞推至最裏邊,安緊膠塞。將粗銅絲下移,鈉和水接觸發生反應,產生氫氣使瓶內壓強增大,推動注射活塞向外移動,等水完全反應,注射器活塞所示體積為產生氫氣的體積。根據水的用量和產生氫氣的體積(應換算成標準狀況下的體積)以及鈉和水反應的化學方程式即可求出氫的氣體摩爾體積。

手動打孔器的不足和改進

河北省保定地區教育學院孟憲昌老師設計的現實驗所用的手動打孔器存在著以下不足:

①打孔費力,特別是大孔難打。

②打出來的孔比打孔器本身直徑小。

③打出來的孔上大小小呈圓錐狀。

造成上述現象的原因可從打孔器的結構及打孔過程加以說明。

目前實驗室所用的手動打孔器是一端有搖柄,一端有鋒刃的空心圓柱鐵管。鋒刃在外麵,單麵鋒刃相當於具有一定角度的楔形的“劈”。現行打孔器的鋒刃多不太鋒利,即鋒刃角度大。施加一定的力打孔時,作用在鋒刃上的壓力就小,不易切斷膠塞,阻力大,而作用在鋒麵上的力就大,這樣,膠塞對打孔器的反作用力大,因此打起孔來就費勁。由於單麵鋒刃在外側,打孔時其鋒麵壁必然對膠塞產生一個向斜下方的壓力,使膠塞往外鼓。開始打孔時,鋒麵壁對膠塞的擠壓力小,孔的變形性小,打的孔越深、向外的擠壓力越大,抽出打孔器後,被擠壓的膠塞恢複變形就越大,因此打出來的孔不但比打孔器的直徑小,且孔呈上大下小的圓錐狀。打孔器越鈍,即鋒刃角度越大,這一現象就越明顯。

要想打孔省勁,首先必須使鋒刃鋒利,即減小鋒刃的角度,這可以通過銼磨,加長鋒刃壁的長度而做到這一點,但加工出來的孔雖然比原來有所改善,可是仍呈圓錐狀且孔徑小於器徑。這種角度小的單麵鋒刃強度較小,易卷刃。