山東肥城市第一高級(jí)中學(xué)(271600)

賈同全

實(shí)驗(yàn)室SO2制取與性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的一體化改進(jìn)

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賈同全

1 實(shí)驗(yàn)原理

實(shí)驗(yàn)室可以利用亞硫酸鈉固體與濃硫酸反應(yīng)制備二氧化硫，反應(yīng)原理為:Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O,即利用硫酸的強(qiáng)酸性和難揮發(fā)性制取揮發(fā)性的二氧化硫。

對(duì)于二氧化硫的氧化性、還原性、漂白性和酸性氧化物特性，可通過4種試劑(酸性高錳酸鉀溶液、品紅溶液、紫色石蕊溶液、氫硫酸溶液)與氣體反應(yīng)后的顏色變化加以檢驗(yàn)。

2 實(shí)驗(yàn)試劑

亞硫酸鈉溶液、70%～80%的濃硫酸、10%的氫氧化鈉溶液、0.01 mol/L的酸性高錳酸鉀溶液、品紅溶液、紫色石蕊溶液、氫硫酸、鮮花或有色布條。

3 實(shí)驗(yàn)儀器及其他用品

500 mL扁形罐頭瓶(口徑6 cm)、100 mL燒杯、10 mL燒杯、5 mL燒杯(4個(gè))、20 mL注射、7 cm長針頭、大頭針。

4 實(shí)驗(yàn)步驟

(1)根據(jù)罐頭瓶的口徑選取大小合適的橡膠塞，用打孔器在塞子上打2個(gè)孔。其中1個(gè)孔位于橡膠塞的中心位置，打孔時(shí)要從橡膠塞的下部往上打，不打透(剩余3～4 mm),以便注射器針頭可從其上方輕松扎入。在旁邊的位置另打1個(gè)孔，打透，安裝玻璃導(dǎo)管作為尾氣的排出通道。在塞子底部固定1枚大頭針，拴住1朵鮮花或有色布條。

(2)取4 g亞硫酸鈉放入10 mL的燒杯中。分別取3 mL酸性高錳酸鉀溶液、品紅溶液、紫色石蕊溶液、氫硫酸4種試劑分別置于 4個(gè)5 mL的小燒杯中。用鑷子將上述的5個(gè)燒杯置于罐頭瓶底部，其中10 mL的燒杯置于瓶底的中心位置。

(3)按照?qǐng)D1所示裝置圖安裝好裝置。

圖1 實(shí)驗(yàn)裝置圖

(4)用注射器吸取8 mL稀硫酸，從塞子的中心孔扎入，向10 mL的小燒杯中慢慢注入濃硫酸后拔出注射器?？梢杂^察到小燒杯中迅速產(chǎn)生氣體，其余4個(gè)小燒杯中溶液的顏色逐漸發(fā)生變化(酸性高錳酸鉀溶液褪色、品紅溶液褪色、紫色石蕊溶液變紅、氫硫酸出現(xiàn)黃色渾濁)，掛于瓶中的鮮花(有色布條)顏色也逐漸變淺。

(5)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，用注射器吸取少量的氫氧化鈉溶液，傾斜注入罐頭瓶中(注意不要將溶液注入小燒杯中)，輕輕振蕩。此時(shí)，瓶?jī)?nèi)的二氧化硫氣體溶于氫氧化鈉溶液，造成瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)迅速降低，外部燒杯中的氫氧化鈉溶液會(huì)倒吸入反應(yīng)容器中，可以除去剩余的二氧化硫氣體。

(6)取出裝有品紅溶液的小燒杯，用酒精燈加熱后可恢復(fù)原來的紅色。

5 注意事項(xiàng)

(1)注意把握試劑的用量，要使產(chǎn)生的氣體足以在短時(shí)間內(nèi)完成實(shí)驗(yàn)。

(2)品紅溶液和鮮花褪色較慢，可輕微震蕩罐頭瓶。

(3)使用氫疏酸時(shí)應(yīng)注意安全，做好防護(hù)。

6 實(shí)驗(yàn)點(diǎn)評(píng)

(1)本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)把二氧化硫氣體的制備和性

質(zhì)實(shí)驗(yàn)融合在一個(gè)密閉容器中進(jìn)行。節(jié)省了化學(xué)藥品的用量，節(jié)約了實(shí)驗(yàn)所需的時(shí)間，能有效防止有毒氣體的逸散。實(shí)驗(yàn)操作方便簡(jiǎn)單，效果明顯。

(2)該裝置適用于教師的演示實(shí)驗(yàn)，為了增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的可視性，反應(yīng)容器選擇了扁形的罐頭瓶。若在實(shí)驗(yàn)室中開展學(xué)生實(shí)驗(yàn)，則可把整套裝置縮小，罐頭瓶可用實(shí)驗(yàn)室中的廣口瓶代替，盛裝試劑的小燒杯也可用礦泉水瓶蓋、透明的果凍盒、小食品的包裝盒子等代替。

實(shí)驗(yàn)改進(jìn)

2017-07-30