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制備氨氣實(shí)驗(yàn)裝置的改進(jìn)創(chuàng)新

■王用心1王會(huì)珍1李玉萍2

氨氣的制備以及性質(zhì)檢驗(yàn)一直是中學(xué)化學(xué)的重點(diǎn)，若按照教科書(shū)上的實(shí)驗(yàn)裝置和步驟來(lái)做，用加熱銨鹽和氫氧化鈣來(lái)制取氨，量小且難于收集，制備過(guò)程中易逸出氨氣，滿足不了實(shí)驗(yàn)所需，還造成了環(huán)境污染。故在實(shí)際中多采用濃氨水加固體燒堿的方法獲取氨。因氨氣具有刺激性氣味并且有毒，一般在教室里上課不會(huì)演示該實(shí)驗(yàn)，出于安全的考慮，更不會(huì)讓學(xué)生去實(shí)驗(yàn)室動(dòng)手做有關(guān)氨氣的實(shí)驗(yàn)。為了解決此問(wèn)題，我們?cè)O(shè)計(jì)了一套制備氨氣的安全實(shí)驗(yàn)裝置。

一、該裝置的特點(diǎn)

1．集氨氣的制取、性質(zhì)檢驗(yàn)于一體，構(gòu)思巧妙、結(jié)構(gòu)合理、綠色環(huán)保，實(shí)現(xiàn)零污染、零排放。

2．實(shí)驗(yàn)裝置制作簡(jiǎn)單、材料易得、使用方便、現(xiàn)象明顯，便于推廣使用。

圖1

二、實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)物圖(如圖1：高25 cm，寬13 cm

三、制作材料

1個(gè)罐頭瓶、1個(gè)玻璃注射器套管、1個(gè)塑料多用滴管、1個(gè)打氣球(血壓計(jì)上用)、3個(gè)大、中、小號(hào)橡膠塞、鉤狀直角玻璃導(dǎo)管2個(gè)、1個(gè)小試管、橡膠管2段、2個(gè)帶剪口的塑料掛件。

四、制作方法

1．使用打孔器在相應(yīng)膠塞上打合適的3個(gè)小孔，最上面的小號(hào)橡膠塞穿入多用滴管，大、中號(hào)橡膠塞的小孔和帶掛鉤直角導(dǎo)管相配套，在和罐頭瓶相配套的大膠塞上打個(gè)大孔和套管相配套，再用橡膠管連接玻璃導(dǎo)管和打氣球即成。

圖2

2．用廢塑料瓶制作長(zhǎng)6～10 cm、寬1～2 cm、剪口角度30°～60°的掛件2個(gè)，如圖2。

五、使用方法

1．按照?qǐng)D1所示完成儀器的組裝，檢驗(yàn)裝置氣密性。

2．取下大膠塞(連同整套導(dǎo)管)，往罐頭瓶?jī)?nèi)倒入適量固體燒堿(作為干燥劑，以剛埋沒(méi)注射器下端的出口為止)。

3．再將干燥的紅色石蕊試紙、pH試紙等有色紙條夾于掛件的縫隙中，然后將掛件掛在套管外、罐頭瓶?jī)?nèi)的掛鉤上，復(fù)原大膠塞(連同整套導(dǎo)管)。

4．取下中號(hào)膠塞，往小試管內(nèi)加入適量固體燒堿，并將其放入套管內(nèi)(小試管的管口低于中號(hào)膠塞便于逸出氨氣)。將濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙、濕潤(rùn)的pH試紙等夾于掛件的縫隙中，然后將掛件掛在套管內(nèi)，復(fù)原中號(hào)膠塞(連同導(dǎo)管、多用滴管)。

5．取下多用滴管(連同小膠塞)吸入濃氨水，并將多用滴管對(duì)準(zhǔn)試管的內(nèi)部，塞緊小膠塞，將罐頭瓶外面的直導(dǎo)管置于盛有水的燒杯中。

6．輕擠多用滴管，使?jié)獍彼鸬蔚卧诠腆w燒堿上。持續(xù)片刻，可以看到套管內(nèi)濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙和pH試紙都變藍(lán)；套管外干燥的紅色石蕊試紙和pH試紙不變色。實(shí)驗(yàn)完畢后，擠壓打氣球，使得裝置內(nèi)的氨氣都被水吸收。

六、裝置的優(yōu)點(diǎn)

該裝置設(shè)計(jì)巧妙的地方是在套管內(nèi)的小試管中氨水和固體燒堿反應(yīng)制備氨氣，產(chǎn)生的氨氣在套管內(nèi)營(yíng)造一個(gè)濕潤(rùn)環(huán)境，在濕潤(rùn)環(huán)境下檢驗(yàn)氨氣的性質(zhì)，如氨氣能夠使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙、濕潤(rùn)的pH試紙變藍(lán)；當(dāng)氨氣通過(guò)套管下端的出口再經(jīng)過(guò)罐頭瓶?jī)?nèi)的固體燒堿時(shí)(固體燒堿起干燥劑的作用)，氣體已經(jīng)干燥，此時(shí)罐頭瓶和套管外已經(jīng)相當(dāng)于一個(gè)干燥環(huán)境，套管外掛件上的干燥紅色石蕊試紙和pH試紙不變色。該實(shí)驗(yàn)裝置用濃氨水與固體燒堿在常溫下混合制氨氣，實(shí)驗(yàn)時(shí)要控制好濃氨水的滴入速度，以免產(chǎn)生氨氣過(guò)多而沖開(kāi)膠塞。

作者單位：1.河南師范大學(xué)附屬中學(xué)

2.新鄉(xiāng)一中