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异型试管在微型化学实验中的应用

  • 投稿yuda
  • 更新时间2015-09-14
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江苏省海门市海门中学(226100)张盛

1弯曲试管的使用

取一支普通试管,在距离试管底端约4~5 cm处用酒精喷灯加热后使其弯曲,角约为120°左右,即制成弯曲试管。弯曲试管可进行一些对比性实验,如:实验室制备氧气、一氧化碳还原氧化铜等。

1.1一氧化碳还原氧化铜实验

如图1所示,在弯曲试管中加入草酸钠、氧化铜(两处)。用酒精灯加热草酸钠使其分解后,加热一处氧化铜,可观察到加热的氧化铜变红,未加热的氧化铜颜色不变,澄清石灰水变浑浊。

1.2硝酸铜分解实验

由于硝酸铜带有结晶水,故加热时试管口应向上。在实验时,因硝酸铜晶体首先形成溶液,从而使实验时间延长、现象不明显甚至由于水的倒流会导致试管破裂,使得实验失败。

如图2所示,在弯曲试管中加入硝酸铜晶体,U型干燥管中加入碱石灰。加热弯曲试管底部,约30 s后,可观察到试管内及U型管靠近试管的一侧充满红棕色气体。当气体通过U型管干燥剂后,红棕色消失。同时在弯曲试管的加热部分有黑色物质生成。在U型管另一侧伸入带火星的木条,可观察到木条立即复燃。

本装置特点是药品用量少,实验时间短,现象明显。有毒的二氧化氮气体被固态干燥剂充分吸收,减少对大气的污染。

2Y型试管的使用

Y型试管可将中学化学中有毒气体的发生、性质实验和尾气吸收装置进行整合,达到装置的简单化,操作的简便化,实现反应的绿色化、微型化和系列化。

二氧化硫制备及性质系列实验。

如图3所示,装配好药品,将铜丝浸入浓硫酸后,用酒精灯加热浓硫酸,可观察到有大量气泡产生,

变色带发生了变化:紫红色高锰酸钾滤纸褪色,湿的蓝色石蕊试纸变红,品红试纸褪色。拔出铜丝终止反应,静置后可观察到试管底部有白色固体产生,将上层溶液倾倒入另一分支中,用多用滴管向白色固体中滴加水,可观察到白色固体溶于水形成蓝色溶液。

3U型管的使用

U型管具有体积小、密封方便、装置组合自主性大等特点,可广泛地应用于中学化学微型实验。

3.1一氧化氮的制备与性质实验

如图4所示,连接好仪器,打开分液漏斗活塞,从漏斗中加入稀硝酸至浸没铜丝后关闭活塞。反应开始时,可观察到U型管左边出现无色气体,右边漏斗中液面不断上升,一段时间后铜丝与液面分离而终止反应。打开活塞,无色气体遇空气变为红棕色。

3.2钠与水的反应实验

如图5所示,组装好仪器,检查气密性。通过长颈漏斗往U型管中加入滴有两滴酚酞的水,再在U型管另一侧加入约3 ~ 4 cm高的煤油。在大头针上钉上两粒绿豆大小的金属钠,塞好橡皮塞。打开活塞,往长颈漏斗中加水至U型管中气体赶尽后关闭活塞。拔出大头针,可观察到金属钠熔成小球,在水层、煤油层之间上下游动并逐渐变小直至消失,水层变红色,长颈漏斗中液面上升,U型管另一侧液面下降。待冷却到室温后打开活塞,点燃气体。

收稿日期:2014-02-20