“套管式”氣體多重性質實驗的微量化設計

王超

現(xiàn)行高中教材中許多污染性的氣體都涉及到了多重性質實驗，如氯氣、二氧化硫、硫化氫等。其性質實驗往往關聯(lián)氣體的制取、多次的性質實驗以及尾氣處理等復雜問題。

1 問題的提出

在進行氯氣性質的復習課上，為了進一步加強直觀性教學，筆者重復做了以下實驗：氯氣的制取、氯氣與溴化鈉溶液、氯氣與碘化鉀溶液、氯氣與有色布條、氯氣與滴有酚酞的氫氧化鈉等的反應。在課堂上，筆者深深感受到了步驟繁瑣、氣體外溢、學生相互傳閱困難等問題，于是筆者想出一種改進的實驗裝置，實現(xiàn)了“套管式”氣體多重性質實驗的微量化設計。

2 改進后的實驗用品

支管試管（30 mm×200 mm）、小試管（15 mm×150 mm）、鐵架臺、5號橡膠塞（雙孔、用小刀環(huán)割處理內徑塞緊小試管，外徑塞緊大支管試管）、膠頭滴管（內徑5 mm）、25 ml注射器、直導氣管（內徑5 mm）、膠皮管、小氣球、雙面膠；

濃鹽酸、漂白精、濃氫氧化鈉溶液、濾紙條、溴化鈉溶液、淀粉碘化鉀溶液、有色布條、滴有酚酞的氫氧化鈉溶液。

3 改進后的實驗裝置

改進后的實驗裝置如圖1（夾持裝置略）所示.

4 改進后的操作及現(xiàn)象

（1）取5號橡膠塞用小刀環(huán)割處理，下方內徑塞緊小試管，外徑塞緊大支管試管，并在兩側打兩個孔，一孔插入系好小氣球的玻璃管，另一孔插入吸有濃鹽酸的膠頭滴管。

（2）在小試管上分別用雙面膠環(huán)繞粘貼：①用溴化鈉溶液浸濕的濾紙條；②用淀粉碘化鉀溶液浸濕的濾紙條；③濕潤的有色布條；④用滴有酚酞的氫氧化鈉溶液浸濕的紅色濾紙條，并將其塞緊在橡膠塞上。

（3）在干燥的支管試管中加入約0.1 g左右的漂白精，并在支管口處連一盛有15 ml左右濃氫氧化鈉的25 ml注射器，并在鐵架臺上固定，然后塞上橡膠塞，形成圖1所示裝置。

（4）檢驗裝置氣密性后，慢慢滴入濃鹽酸，可見支管試管產生大量黃綠色氣體，外接的小氣球慢慢漲大，待氣體充滿試管后，停止滴加。

（5）30 s后，將注射器中的濃氫氧化鈉溶液推入支管試管中，待黃綠色退去后，取下橡膠塞，可見①變橙黃色、②變藍色、③和④都褪色。

5 改進后的優(yōu)點

（1）制氣微量化。該反應只需約0.1 g左右的漂白精與2～3滴濃鹽酸反應即可制得所需氯氣。

（2）性質反應微量化。該裝置中只需與濾紙條上的微量試劑反應即可，且現(xiàn)象明顯。

（3）尾氣處理微量化、密閉化。在該系統(tǒng)中處理尾氣，實現(xiàn)了綠色、環(huán)保。

（4）實驗結果清晰化。實驗后的試管可讓學生進行傳閱，使得實驗教學更直觀。

（5）實驗裝置廣泛化。該裝置可進一步實現(xiàn)其它污染性氣體的性質實驗，濾紙條可根據(jù)需要粘貼相應的數(shù)量。