·88·化学教育2010年第3期
一套装置多处妙用
沈联东
(华南师范大学附属中学南海分校528200)
在高一化学教材《化学1(必修)》
的“非金属及其化合物”一章中，涉及
氯气(Cl。)、二氧化硫(SOz)、氮的氧化
物(NO、N02)、氨气(NH3)等有毒气
体的实验较多。这些气体实验，学生、
教师都很担心中毒。在教学实践中，
本人用一套普通的装置(见图1)，多次
在有毒气体的制取和性质实验qI使
用，有效地解决了有毒气体的污染问
题(图中的试管可根据实验需要选用
完好试管或底部破损有孑L的试管)。
1奇妙的“喷泉”+“瀑布"图1
b
笔者利』{j图1装置，成功的制造了一个“喷泉”
与“瀑布”交铃H{现的壮观景象。
1．1实验过程
(1)倾斜锥形瓶，往瓶底一侧加入约一药匙固态
烧碱(如锥形瓶不干燥，烧碱颗粒会粘在锥形瓶的该
侧)，备用；
(2)倾斜试管，沿内壁小心快速的注人少量浓盐
酸，使浓盐酸体积约占试管底部的一半左右(为使浓
烟现象更加猛烈，可继续注入少量浓硫酸，使混合液
的体积覆盖试管底部即町)，试管n塞L胶塞(胶塞
带有玻璃导管，导管的另一端带有与锥形瓶配套的
胶塞)、塞紧，导管口b朝上放置，导管口b用醮有水
的棉花团盖卜。
(3)倾斜装有固态烧
碱的锥形瓶，使没有固体
的一侧在下方，迅速向该
侧注入适量浓氨水(以浸址
没固态烧碱表面的量为磊
宜)，迅速塞上步骤(2)准备‘
好的一端连有试管的胶寒，
塞紧，正立锥形瓶，使浓氨
水与烧碱充分接触，静置
(如图2所示)。
1．2实验现象
可以观察到a处冒出
浓浓的白烟，并迅速涌向
图2
b
试管高处，管内白烟滚滚，犹如“喷泉”；几分钟后，试
管内烟消云散，内壁透明清彻(如试管内壁不够干净
会附有白色固体)，玻璃导管a处两旁的液体表面有白
色固体漂浮，玻璃导管内壁附白色固体，玻璃导管口b
有白烟飘出，并迅速下沉，沉至锥形瓶底的溶液之中瞬
间消失，犹如“瀑布”。
1．3注意事项
(1)本实验选用完好试管；
(2)浓盐酸的量不宜过多，不宜超过胶塞处伸出
的玻璃导管a的高度(一般为1～2cm)；
(3)浓盐酸遇浓硫酸产生大量的白色酸雾，实验
前要准备充分、实验时要快速操作、塞紧胶塞，防止
气体泄漏和浓酸漏出；
(4)固态烧碱与浓氨水的鞋均要控制，不宜过
多，以免装置内气压过大，胶塞松动，气体喷出。
2二氧化硫的制取与性质探究实验
二氧化硫是一种无色、有刺激性气味的有毒气
体，利用图1装置进行性质实验，操作简便、密闭性
好、实验颜色对比鲜明，一目了然，利于集中教学时
问开展探究。
2．1实验过程
(1)选择一底部破损有孔的试符，按图3从底
部、试管口两头放入滴有氢氧化钠酚酞溶液的棉花球、
滴有酸性高锰酸钾溶液的棉花球、滴有紫色石蕊溶液的
棉花球、滴有品红溶液的棉花球、湿润的pH试纸、湿润
的蓝色右蕊试纸，乎放于台面，备用；
(2)在试管几塞I：胶塞(胶寒带有玻璃导管，导
管的另一端带有与锥形瓶配套的胶塞)、塞紧；
(3)倾斜锥形瓶，向瓶一一侧加入约一药匙亚硫酸钠
固体(如锥形瓶4：十燥，固体会粘红锥形瓶的该侧)；
(4)朝相反方向倾斜锥形瓶，向另一侧注入适量浓
硫酸(预计可以浸没幽体表丽为宜)，迅速塞上一端连有
试管的胶塞，塞紧，正立锥形瓶，静置。
BH
CH
DHE—F扯a
_
瓣钠网仑b浓硫酸弋暮夏三三三多
A．滴有氢氧化钠酚酞溶液的棉花球
B．滴有酸性高锰酸钾溶液的棉花球
C．滴有紫色石蕊溶液的棉花球
D．滴有龋红溶液的棉花球
E．湿润的pH试纸
F．湿润的蓝色石蕊试纸
图3
2．2实验现象
瓶底固体迅速溶解，靠近导管VIa的F、E分别
出现蓝色行蕊试纸迅速变为红色，黄色pH试纸渐
渐变为红色；随后，依次可见到：D处滴有品红的棉
花球红色逐渐褪去，C处棉花球由紫红色慢慢变为
红色，B处滴有高锰酸钾溶液的棉花球紫红色也慢
慢消失，A处棉化球红色变淡。
2．3实验优点
(1)教材没有S02气体的实验室制法的内容，本
万方数据
2010年第3期化学教育·89·
实验没有单独增加SOz的制取装置和原理介绍，学
生在完成SOz的性质探究实验的同时，联系初中所
学的C02的实验窜制法，就町掌握S02的实验室制
法，省时高效，一举两得。
(2)进行S02的性质探究实验，若提前收集好
S02气体，不利于气体的保存和搬移。同时增加泄漏
风险，而本实验SOz可随制随用，省时省力。
(3)选用底部破损的试管，有利于培养学生废弃
资源的再利用意识，更霞要的是充分利用底部小孔，
气体自下而上的扩散，使二氧化硫7C体流经所有的棉
花球，同时不致于气压过大而使胶塞松动甚至弹出；
(4)若要进行s02的水溶性的探究实验，叮将图
3中的试管、胶摩取下，换成带有的导管的单孔胶塞，
导管末端插入盛水的烧杯中。一段时间后，可观察
到烧杯中的水倒流进人导管末端形成一段水柱，甚
至进入锥形瓶。
2．4注意事项
(1)当A处棉花球红色变淡，应及时用胶头滴管
从破损试管底部向A处补充滴加氢氧化钠溶液，以
防二氧化硫逸出。
(2)实验完毕后，从破损试管底部小孔不断的滴
入过鼍氧氧化钠溶液，使溶液经管口a流入锥形瓶
内，振荡锥形瓶，使残留的气体完全吸收。
3氯气的制取与性质探究实验
氯7弋是一种有强烈刺激性气味的有毒气体，被
列为“毒气”之列，进行有关氯气的实验时要特别注意安
全。氯气的收集和性质实验，教材提供的方法容易泄漏
氯气，影响师生健康。现利用图1装置改进如下：
3．1实验步骤
(1)如图4，先在锥形瓶中加入约2药匙的高锰
酸钾固体，倾斜倒人适量的浓盐酸，使盐酸液面刚好
没过固体，立即用无孔胶塞塞紧，轻轻晃动锥形瓶，
将其置于抽风设备之下、静置。
(2)往事先准备好的底部有孔的试管分别从底
部、试管口两个方向放人A、B两团白色干棉花球、
干燥的红纸条C、湿润的红纸条D、湿润的pH试纸
E、湿润的蓝色有石蕊试纸F(如图5所示)，试管口
套一卜胶塞(已事先带有导管，导管的另一端带有与锥
形瓶配套的胶塞)，平放于台面，备用。
(3)将固定胶塞上的铜丝(事先绕成螺旋状，可
自由抽动。若胶塞E有较大孑L隙，可用蘸有氰氧化
钠溶液的棉花团包住)置于酒精灯火焰上加热至红
热后，快速放人瓶中，塞紧胶塞。这时可观察到瓶中
铜丝剧烈燃烧，火星四射，瓶内充满棕黄色的煳，夹
有白雾，瓶底液体阳溅，瓶壁可见紫色稀糊状液体。
(4)拔出反应完毕后残留有铜丝的胶塞，将步骤
(2)准备好的带有试管的胶塞与锥形瓶瓶u相接，塞
紧，轻轻晃动锥形瓶，静置。
(5)用胶头滴管从破损试管底部的小孔向A棉
花球先后滴加氧氧化钠溶液、酚酞试液，可以看到A
处棉花球变为攻瑰红色。
(6)从破损试管底部的小孔不断的滴入过量氢
氧化钠溶液，使溶液流下填满F处的导管u旁边的
空问后，从导管口流入锥形瓶内，振荡锥形瓶，使残
留的氯气完全吸收。
3．2实验优点
(1)实验处于密闭容器中进行，使氯气泄漏量大
大减少，降低学生对有毒实验的恐惧感，保护师生身
体健康，同时有利于对学生进行绿色化学教育。
(2)同一装置多个反应，颜色多样，对比鲜明，且
装置创新，有利于培养学生的创新精神和提高探究
兴趣。
(3)一瓶氯气重复利用，多个反应同一装置，节
约实验时间，让师生将更多的时间投入到原理探究
中，提高教学效益。
(4)金属在氯气中的燃烧实验中，高锰酸钾固体
与浓盐酸反应后残留的溶液町有效防止燃烧生成的
高温同体颗粒炸裂瓶底。
(5)破损试管的回收利用，变废为宝，有利于学
生重新认识“垃圾是一种放错了位置的资源”，是一
种很有价值的绿色化学教育。
3．3实验不足与注意事项
(1)金属与氯气反应完毕后无法完成将生成的
烟溶于水的实验，同时瓶底紫红色的溶液和反应溅
起的液体分散了部分学生的注意力，反应放出的热
量使瓶底的溶液形成的白雾干扰了学生对主要产
物——棕黄色烟的判断。
(2)破损试管底部的小孔孑L径不宜过大，以防氯
气未充分吸收而逸出；发现A处棉花球红色变浅应
及时从小孔处补充氢氧化钠溶液。
(3)为保证C处干燥的红色纸条绝对干燥而不
褪色，B处干燥棉花球松紧要适宜(也可在C、D问增
加一团干燥的棉花球)，同时补充氢氧化钠溶液时要
小心滴加，以免液体弄湿C处红纸条。从实验结果
来看，C处红色纸条红色有所变浅，甚至变黄，主要
原因可能是流经氯气未经干燥，从而带有少量水蒸
气所致。
参考文献
[1]宋心琦主编．普通高中课程标准实验教科书：化学1(必修)．北
京：人民教育出版社，2007
[2]2006年上海瞥通高等学校招生考试化学试题
万方数据
一套装置多处妙用
作者：沈联东
作者单位：华南师范大学附属中学南海分校,528200
刊名：化学教育
英文刊名：CHINESEJOURNALOFCHEMICALEDUCATION
年，卷(期)：2010,31(3)
参考文献(2条)
1.2006年上海普通高等学校招生考试化学试题
2.宋心琦普通高中课程标准实验教科书:化学1(必修)2007
本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_hxjy201003034.aspx
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