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摘要:氯氣是有毒氣體,但目前氯氣與鈉反應(yīng)實(shí)驗(yàn)適合教學(xué),污染小且安全的實(shí)驗(yàn)裝置非常少。本文設(shè)計(jì)了一套符合高中新課程要求,污染少且安全性好的實(shí)驗(yàn)裝置,經(jīng)反復(fù)試驗(yàn),效果很好。
論文關(guān)鍵詞:氯氣,鈉,新課程
1、實(shí)驗(yàn)藥品與儀器
氯酸鉀約0.5g,濃鹽酸約1mL,金屬鈉,堿石灰,鑷子,玻璃纖維,濾紙,大試管1個(gè),雙孔膠塞1個(gè),球形干燥管1個(gè),鐵架臺(tái)1個(gè),酒精燈1個(gè),長(zhǎng)膠頭滴管1個(gè)。
2、實(shí)驗(yàn)裝置
圖1氯氣與鈉反應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置
3、實(shí)驗(yàn)過(guò)程及現(xiàn)象
3.1用紙槽向試管中加入約0.5g氯酸鉀,再在試管三分之一處放入玻璃纖維,然后如圖所示把試管固定在鐵架臺(tái)上。
3.2用紙槽向球型干燥管內(nèi)放入堿石灰,把干燥管也插入雙孔膠塞,再把長(zhǎng)膠頭滴管插入雙孔膠塞上。
3.3取綠豆般大小的金屬鈉,用濾紙吸干鈉表面的煤油,且用小刀削除淡黃色外皮,把金屬鈉放在試管內(nèi)的玻璃纖維上。
3.4膠頭滴管吸入約1mL濃鹽酸,用濾紙把膠頭滴管下端擦干,把雙孔膠塞塞在試管上。
3.5用酒精燈加熱,當(dāng)鈉開(kāi)始熔化時(shí)停止加熱,撤除酒精燈,立即擠壓膠頭滴管,使?jié)恹}酸滴下。濃鹽酸與氯酸鉀反應(yīng),試管中有黃綠色的氯氣產(chǎn)生,幾秒鐘后可以看到金屬鈉在氯氣中劇烈燃燒,發(fā)出黃光,同時(shí)產(chǎn)生白煙,反應(yīng)后試管內(nèi)壁上有白色粉狀(NaCl)。
也可以先擠壓膠頭滴管,使?jié)恹}酸滴下。立刻看見(jiàn)黃綠色的氯氣產(chǎn)生,當(dāng)鈉上方的試管中看見(jiàn)黃綠色的氣體時(shí),再用酒精燈對(duì)鈉進(jìn)行加熱,看見(jiàn)鈉的表明變成白色,繼續(xù)加熱看到金屬鈉在氯氣中劇烈燃燒,發(fā)出黃光,生成白煙,反應(yīng)后試管內(nèi)壁和玻璃纖維上都有白色粉末(NaCl)。
對(duì)上面兩種不同的步驟進(jìn)行反復(fù)實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)第二種方法對(duì)溫度控制要就不高所以第二種方法更好。
4、實(shí)驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)及說(shuō)明
4.1安全性好,選用材質(zhì)好的試管,最好用硬質(zhì)試管,當(dāng)鈉與氯氣反應(yīng)時(shí)劇烈燃燒并且放出大量的熱量,如用材質(zhì)不好的試管或者具支試管易發(fā)生儀器爆裂,不安全。
4.2氯氣的產(chǎn)生和氯氣與鈉反應(yīng)在同一試管內(nèi),這是本實(shí)驗(yàn)改進(jìn)的一大優(yōu)點(diǎn)。這樣可使氯氣與鈉迅速反應(yīng),減少了空氣與鈉反應(yīng)的副產(chǎn)物。反復(fù)重復(fù)本實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯,效果非常好。
4.3玻璃纖維應(yīng)該稍微多點(diǎn),使用玻璃纖維的優(yōu)點(diǎn)是玻璃纖維分散了鈉與氯氣反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生的大量熱量,防止試管爆裂。
4.4使用堿石灰處理尾氣,堿石灰對(duì)氯氣的吸收比氫氧化鈉的效果好且不會(huì)發(fā)生倒吸。用濕潤(rùn)的碘化鉀試紙檢查吸收效果,碘化鉀試紙沒(méi)有任何變化,可知本實(shí)驗(yàn)裝置對(duì)環(huán)境無(wú)污染。
4.5實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)單,儀器易得,本實(shí)驗(yàn)使用的儀器都是一般實(shí)驗(yàn)室常用儀器;藥品用量少,體現(xiàn)了新課程微型化、環(huán)保的理念。
4.6氯氣不用提前制備和收集。減少了老師的工作量和不少可能造成漏氣污染的中間環(huán)節(jié),無(wú)論作為老師的演示實(shí)驗(yàn)還是學(xué)生實(shí)驗(yàn)都很方便。
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