褚欣敏 褚俊慶

一、對濃鹽酸和濃氨水性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)

1.設(shè)計(jì)意圖

濃鹽酸和濃氨水是常見的化學(xué)藥品，兩者都易揮發(fā)易腐蝕，在空氣中露置會(huì)產(chǎn)生白霧，一旦相遇兩者又會(huì)因化學(xué)反應(yīng)形成白煙。但在開放的環(huán)境中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，現(xiàn)象不太明顯且容易造成空氣的污染。本實(shí)驗(yàn)通過創(chuàng)新設(shè)計(jì)，在密閉環(huán)境中進(jìn)行操作，既注重了環(huán)保，又能明顯地觀察煙、霧現(xiàn)象的不同，進(jìn)而激發(fā)學(xué)生實(shí)驗(yàn)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和動(dòng)手實(shí)踐能力。

2.器材及試劑

器材：輸液管、輸液瓶、注射器、輸壓閥、單向閥、鐵架臺(tái)（帶鐵夾）、燒杯。

試劑：濃氨水、濃鹽酸、藍(lán)色石蕊試紙、pH試紙、棉花、酚酞試液。

3.實(shí)驗(yàn)裝置

4.實(shí)驗(yàn)步驟

（1）如圖所示連接裝置。

（2）檢查裝置的氣密性。

打開輸液閥1、2、3，關(guān)閉輸液閥5，將連接1的輸液管浸入水中，輕輕擠壓瓶C，產(chǎn)生氣泡，說明整個(gè)裝置氣密性良好。

（3）將藍(lán)色的石蕊試紙和pH試紙分別粘貼在輸液瓶A的內(nèi)壁，并用水濕潤。

（4）將蘸有酚酞試液的棉花粘貼在輸液瓶C的內(nèi)壁。

（5）關(guān)閉閥門1、2、3，用注射器抽取2ml濃鹽酸輕輕推入輸液瓶A中，觀察，瓶內(nèi)產(chǎn)生白霧，瓶壁凝聚小液滴，藍(lán)色的石蕊試紙慢慢變紅，說明濃鹽酸易揮發(fā)并顯酸性。

（6）同樣的方法，用注射器抽取2ml濃氨水輕輕推入輸液瓶C中，仔細(xì)觀察，瓶內(nèi)出現(xiàn)白霧，棉花慢慢變紅，說明濃氨水也易揮發(fā)且顯堿性。

（7）打開閥2、3，抽動(dòng)注射器4，用力擠壓瓶A、C，可見瓶B內(nèi)立即產(chǎn)生大量濃煙。

5.實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新點(diǎn)及意義

（1）利用生活中的廢棄物品取代燒杯等易碎的玻璃儀器，能實(shí)現(xiàn)廢物的再利用，體現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的理念。

（2）塑料輸液瓶密封性好，氣密性檢驗(yàn)方便，試劑用量少，污染小，現(xiàn)象明顯。

（3）感受實(shí)驗(yàn)樂趣的同時(shí)，能從微觀角度對宏觀現(xiàn)象作出合理的解釋，有利于培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維。

二、雙氧水分解制取氧氣實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)

1.實(shí)驗(yàn)器材

鐵架臺(tái)（帶鐵夾）、廢棄塑料輸液瓶2個(gè)（100mL）、廢棄輸液管2只、止水夾、集氣瓶3個(gè)、帶導(dǎo)管的橡皮塞、10%的過氧化氫溶液、混有MnO2的小水泥塊。

2.實(shí)驗(yàn)裝置

3.裝置特點(diǎn)說明

兩個(gè)廢棄塑料輸液瓶一個(gè)用于盛放10%的過氧化氫溶液，另一個(gè)用作氣體的發(fā)生裝置；輸液管上的塑料小滴壺盛放堿石灰，用于氧氣的干燥；止水夾作為氣體導(dǎo)入的閥門；用作催化劑的MnO2，實(shí)驗(yàn)前先與水泥按2∶1的比例加少量水混合，捏成小塊狀并晾干。

4.實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象

（1）組裝儀器，檢查裝置的氣密性：將輸液瓶b與廢棄輸液管相連，輸液管的另一端插入盛水的燒杯中，輕輕擠壓輸液瓶，可見輸液管的另一端產(chǎn)生氣泡，松手后，輸液管內(nèi)形成一段水柱，則說明裝置氣密性良好。

（2）向輸液瓶b中放入幾塊混有MnO2的小水泥塊，向輸液瓶a中倒入10%的過氧化氫溶液適量，塞緊橡皮塞，用廢輸液管連接兩個(gè)輸液瓶，固定于鐵架臺(tái)上。

（3）調(diào)節(jié)輸液管閥門大小，使過氧化氫溶液以一定流速均勻流下，可見輸液瓶內(nèi)立即產(chǎn)生大量氣泡，用向上排空氣法收集氧氣。

（4）將帶火星的木條置于集氣瓶口，若木條復(fù)燃，證明氧氣已經(jīng)集滿。

（5）關(guān)閉輸液管上的閥門，反應(yīng)自行停止。

5.實(shí)驗(yàn)改進(jìn)的優(yōu)點(diǎn)

（1）節(jié)約成本。用廢棄的輸液瓶取代價(jià)格較貴且易碎的玻璃儀器，不僅增大了反應(yīng)容器，用于制取更多的氧氣，還可以通過廢物的回收利用來培養(yǎng)學(xué)生對資源的節(jié)約意識(shí)。

（2）氣密性檢驗(yàn)方便。只需將輸液管的另一端插入盛水的燒杯中，輕輕擠壓塑料瓶，觀察輸液管的另一端是否產(chǎn)生氣泡即可。

（3）用輸液管代替普通的導(dǎo)氣管，不僅使得氣密性更加良好，同時(shí)借助閥門的調(diào)節(jié)，使產(chǎn)生的氧氣流更加穩(wěn)定，還能即時(shí)控制反應(yīng)的發(fā)生或停止。

（4）將輸液管上的小滴壺改裝成干燥裝置，能較好地除去氧氣中的水蒸氣，從而進(jìn)行性質(zhì)實(shí)驗(yàn)時(shí)使得現(xiàn)象更加明顯。

（5）改進(jìn)后的催化劑因?yàn)槌蕢K狀，便于即時(shí)回收利用。

（6）借助三通和止水夾，可一次性收集多瓶氣體，節(jié)省了時(shí)間，大大提高了實(shí)驗(yàn)效率。

編輯 趙飛飛