譚文生 李仁春
(攀枝花市第三高級中學 四川 攀枝花 617000)
二氧化硫氣體的性質(zhì)實驗是課本上的必做實驗[1],但由于二氧化硫是有毒氣體,廣大化學教學同仁從環(huán)保、安全和易操作的角度出發(fā)對該實驗進行了很多有益的探索和改進,如對實驗進行微型化改進和集約化設計,在教學中取得了一定的成效,但從使用的情況來看,仍存在美中不足,如裝置復雜、藥品的用量大,可視效果差、器材準備繁瑣等,為使該實驗的操作更進一步完善,筆者設計了新的實驗裝置,現(xiàn)介紹如下。
125mL蒸餾燒瓶1個,配單孔橡皮塞1個,250mL廣口瓶一個,配雙孔橡膠塞(注:其中一孔為斜孔,用來插入蒸餾燃燒的支管)1個,直形玻璃管1支,乳膠管,止水夾,直角玻璃管1支,濾紙,藥匙,滴管、鑷子,紙槽。
70%的硫酸溶液,無水亞硫酸鈉固體,2%的酸性高錳酸鉀溶液,石蕊試液,溴水,品紅試液,氫氧化鈉溶液。
圖1 新設計的二氧化硫性質(zhì)實驗裝置及操作示意圖
1.搭建圖1(1)所示裝置,經(jīng)檢查裝置的氣密性完好后,按圖1(1)所示在各儀器的相應位置加入藥品,其中在與燒瓶配套的單孔膠塞的直形玻璃管上等距離粘附有濾紙,用滴管把溴水、品紅溶液、紫色石蕊試液、酸性高錳酸鉀溶液分別滴在對應的濾紙上。
2.關(guān)閉止水夾,用手小心地扶住裝置使其朝右傾斜,讓無水亞硫酸鈉固體滑落至硫酸溶液后,立即讓裝置豎立,如圖1(2)所示,觀察現(xiàn)象?,F(xiàn)象:可以看得到亞硫酸鈉與硫酸混合后,立即反應產(chǎn)生白霧,玻璃管上各對應濾紙的酸性高錳酸鉀溶液紫色褪去,石蕊試液紫色變紅,溴水橙色褪去,品紅試液紅色逐漸褪去。
3.待反應停止后,打開止水夾,用洗耳球從乳膠管口向裝置內(nèi)吹入空氣,以排盡燒瓶中的SO2尾氣讓廣口瓶中的NaOH溶液吸收,此后可拆卸裝置,洗滌儀器。
1.裝置簡單,操作方便,所使用的儀器均為實驗室常備儀器,儀器之間容易組裝,且不需要用鐵架臺來夾持,可減輕教師準備實驗的負擔。
2.新設計的裝置能在同一儀器內(nèi)完成二氧化硫氣體的制備及演示二氧化硫的系列性質(zhì)(二氧化硫作為酸性氧化物的性質(zhì),能使紫色石蕊變紅;二氧化硫的還原性,能使酸性高錳酸鉀和溴水褪色;二氧化硫的漂白性,能使品紅溶液褪色等)。
3.實驗現(xiàn)象明顯,直觀性強。用蒸餾燒瓶作反應器,由于架設位置高,便于學生集中注意力清楚地觀察瓶中的反應現(xiàn)象,且可視范圍廣,演示效果好。
4.實驗藥品用量少,實驗快捷,成功率高。
5.實驗可控性好,利用使裝置傾斜的方法讓藥品混合可控制反應的開始,利用止水夾的開閉可以有效防止氫氧化鈉溶液的倒吸 (當發(fā)現(xiàn)有液體沿燒瓶支管上升時,立即松一下止水夾),利用洗耳球從乳膠管口可有效驅(qū)趕尾氣至吸收裝置。
6.實驗自始至終均在密閉體系中進行,多余的SO2氣體能被廣口瓶中的氫氧化鈉溶液完全吸收,拆卸裝置或換班實驗時不會產(chǎn)生污染,屬于“綠色實驗”。
[1] 人教社化學室.普通高中課程標準實驗教科書《化學1(必修)》[M].北京:人民教育出版社,2010:90