一種液封式制氣貯氣裝置的立體化運(yùn)用

賈同全

中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中制氣、貯氣裝置是十分重要的實(shí)驗(yàn)儀器，也是常用的實(shí)驗(yàn)儀器。筆者從試劑微量化、實(shí)驗(yàn)安全化及綠色化的角度設(shè)計(jì)制作了一種液封式制氣、貯氣的裝置。

1儀器的組裝、用途及特點(diǎn)

液封集氣裝置和液封試管可作為有污染性氣體或有煙霧產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)反應(yīng)容器和集氣裝置。使用這兩種裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，不僅可以有效地防止污染物向空氣中擴(kuò)散，而且能有效的吸收氣態(tài)污染物，從而防止大氣污染。

2構(gòu)造與原理

液封集氣裝置由瓶口帶容器（可用盛裝酸奶的塑料碗制作）的集氣瓶、氣體密封罩（可用透明飲料瓶制作）和橡膠塞組成，如圖1所示。液封試管由瓶口帶容器的試管、氣體密封罩和橡膠塞組成，如圖2所示。這兩種裝置都是利用瓶口容器中的液體、封氣裝置和橡膠塞將反應(yīng)體系封閉，使反應(yīng)產(chǎn)生的氣態(tài)污染物及時(shí)被溶液吸收，從而有效地防止其對(duì)空氣的污染。

3使用方法

3.1液封集氣裝置的運(yùn)用

3.1.1固體在氣體中的燃燒

以硫在氧氣中的燃燒為例。

（1）將燃燒匙的匙柄插入橡膠塞中，然后用橡膠塞把氣體密封罩的上口蓋緊。

（2）在瓶口帶容器的集氣瓶內(nèi)收集滿氧氣，用橡膠塞蓋住瓶口。向集氣瓶瓶口的容器中加入7～10 mL氫氧化鈉溶液，并滴入幾滴酚酞試液，使溶液呈紅色。

（3）在燃燒匙內(nèi)放入適量硫粉，在酒精燈上加熱點(diǎn)燃，仔細(xì)觀察硫在空氣中燃燒的現(xiàn)象。然后將燃燒匙伸入集氣瓶內(nèi)，并用氣體密封罩及瓶口容器中的溶液將集氣瓶密封，如圖3所示。

（4）觀察硫在氧氣中燃燒的現(xiàn)象以及瓶口容器中氫氧化鈉溶液顏色的變化。

3.1.2氣體在氣體中的燃燒

以氫氣在氯氣中的燃燒為例。

（1）將帶彎頭尖嘴的玻璃導(dǎo)管插入橡膠塞中，然后用橡膠塞把氣體密封罩的上口蓋緊。

（2）在瓶口帶容器的集氣瓶內(nèi)收集滿氯氣，用橡膠塞塞住瓶口。向集氣瓶瓶口的容器中注入7～10 mL氫氧化鈉溶液，并滴入幾滴酚酞試液，使溶液呈紅色。

（3）利用啟普發(fā)生器制取氫氣，檢驗(yàn)氫氣的純度后，點(diǎn)燃?xì)錃?，將?dǎo)管伸入盛氯氣的液封集氣瓶內(nèi)?？梢杂^察到瓶內(nèi)的火焰呈蒼白色，瓶口有酸霧

出現(xiàn)。然后將氣體密封罩浸入溶液中，使反應(yīng)體系封閉，如圖4所示。過一會(huì)兒，火焰自動(dòng)熄滅，停止通入氫氣。

（4）集氣瓶瓶口容器內(nèi)的氫氧化鈉溶液由紅色變成無色。吸取少量溶液于試管內(nèi)，滴加硝酸酸化的硝酸銀溶液，可以看到有白色沉淀生成。

此外，利用該裝置還可以進(jìn)行紅磷在氧氣或氯氣中燃燒、鐵絲在氯氣中燃燒、鈉在氯氣中燃燒、氯水和氨水的制取等實(shí)驗(yàn)。

以濃硝酸與銅的反應(yīng)為例。

（1）將膠頭滴管插入橡膠塞中，然后用橡膠塞把氣體密封罩的上口蓋緊。

（2）在液封試管中放入少許銅片，在試管口的容器中注入體積約占容器體積1/3的氫氧化鈉溶液，并滴入幾滴酚酞試液，使溶液呈紅色。將該裝置固定在鐵架臺(tái)上。

（3）用膠頭滴管吸取1～2 mL濃硝酸，將其伸入試管中，并將氣體密封罩浸入氫氧化鈉溶液中，如圖5所示。

（4）擠壓膠頭滴管，使?jié)庀跛崧稳朐嚬苤信c銅片發(fā)生反應(yīng)，立即生成紅棕色的二氧化氮?dú)怏w，氣體上升到試管口后被氫氧化鈉溶液吸收。endprint