文章編號:1005-6629(2010)07-0019-02 中圖分類號:G633.8 文獻標識碼:C
1實驗裝置
改進后實驗裝置如圖1所示:
2 反應儀器及藥品
改進后的啟普發(fā)生器,洗氣瓶,干燥管,電子天平,酒精燈;氧化銅,鋅粒,稀硫酸,硫酸銅,高錳酸鉀溶液,醋酸鉛溶液等。
3 實驗步驟
(1)向干燥的已稱重的玻璃彎管i中裝入適量的氧化銅粉末(平鋪蓋滿彎管底部即可)后,再稱量,記錄數(shù)據(jù)。
(2)如圖1所示安裝好實驗裝置;
(3)氫氣的制備:打開長頸漏斗上端活塞,放下稀硫酸,反應制備氫氣,此時三通管h端口夾住不通氫氣;g端打開。
(4)氫氣純度檢驗:把三通管g端口抬起利用向下排氣法,用干燥的小試管收集滿氫氣,用中指和食指夾住試管,大拇指堵住試管口,將管口移近火焰,大拇指離開管口,聽到輕微的“噗”聲,則表明收集的氫氣是純凈的。
(5)銅的相對分子質量的測定:待氫氣純凈后,夾緊三通管的g端口,打開h端口,使氣體通過彎管約半分鐘,點燃酒精燈加熱,觀察到黑色氧化銅全部變?yōu)榧t色后,移開酒精燈,繼續(xù)通入氫氣直至彎管冷卻,撤去彎管,稱量,記錄數(shù)據(jù)。
4 實驗改進效果
(1)反應速度快。實驗室常用純鋅粒和稀硫酸反應來制取氫氣。但純鋅粒與硫酸的反應較慢,因此,為了獲得充足的氫氣流,我們在反應體系中加入一定量的硫酸銅溶液,因為如果鋅中含有其他不活潑的金屬雜質,可使產(chǎn)生氫氣的速度加快。
(2)過程操作簡單、方便。改進后的啟普發(fā)生器,更利于操作,無需擔心鋅粒掉入裝置底部,特別在反應過程中如需添加鋅粒,只要關閉活塞,使液體上升后,直接將帶有載物盤長頸漏斗拿出,在載物盤內(nèi)直接添加固體即可。反應結束操作也很方便,只需將活塞j關閉,磨口玻璃塞k打開,液體即可回流到長頸漏斗內(nèi),關閉磨口玻璃塞k后,再將長頸漏斗拿起,回收即可。
(3)安全性好。在反應裝置中,我們用到三通管,這樣更有利于氫氣純度的檢測,操作簡單、安全。
(4)使用120°夾角的玻璃彎管代替試管,還有如下的優(yōu)點:反應藥品用量少,可實現(xiàn)微量、半微量實驗;反應速度快;現(xiàn)象明顯;由于彎管向上的部分較短,反應生成的水蒸氣可全部從上端口揮發(fā),使實驗誤差減小;反應結束后,彎管集中用稀硝酸處理、回收,減少了環(huán)境污染。
參考文獻:
[1]北京師范大學無機教研室等.無機化學實驗.第三版[M],北京:高等教育出版社, 2009: 74~75.