王 冰 颜冬微 衷明华
(韩山师范学院化学系,广东 潮州 521041)
氯化氢的制备和性质实验是现行任教班高中化学教科书中一个比较重要的实验,能否做好该实验直接影响到学生对氯化氢知识的掌握。[1]在高中化学实验中,关于氯化氢的制备及喷泉实验存在着以下不足:
1.氯化氢是无色气体,在收集氯化氢时,没有直观的现象来判断气体是否收集满。[2]
2.氯化氢气体具有刺激性气味,在实验过程中更换橡胶塞和导管时,容易导致氯化氢气体从容器中冒出而污染空气,危害实验者的身体健康,影响课堂教学。
针对以上问题,笔者对实验装置进行了改进,实现实验操作安全化和简易化,并且将实验更改为微型化,既能使学生进行实验,也达到减少实验药品使用的要求,符合绿色环保的思想。具体改进方案如下:
(一)实验用品
药品:98%浓硫酸、氯化钠固体、紫色石蕊试剂、硝酸银溶液、浓氨水、蒸馏水。
仪器:湛江师范学院ML-1成套微型仪器。
(二)实验装置图(装置略去铁架台和夹子)
图 实验装置
a、b、c、d—橡胶管;
A—装有蘸了紫色石蕊试剂湿棉花的塑料滴管;
B—干燥的圆底烧瓶;
C—装有氯化钠固体的具支试管;
D—干燥的具支试管;
E—装有蒸馏水的U型管;
F—装有滴入紫色石蕊试剂的蒸馏水;
1—装有浓硫酸的注射器;
2—装有浓氨水的注射器。
(三)实验步骤及现象
1、根据实验装置图组装仪器,检查装置气密性;
2、加入药品:往A中塞入蘸了紫色石蕊试剂的湿棉花,往C中加入氯化钠固体,往E中加入适量蒸馏水,用注射器1抽取适量浓硫酸;
3、关闭c、d处,将注射器1中的浓硫酸注入试管C内反应,待湿棉花变红时,证明B中已收集满氯化氢气体,且证明氯化氢溶于水显酸性,此时关闭a、b,打开c、d;
4、将B装置倒置,并将导管插入装有滴入紫色石蕊试剂蒸馏水的烧杯F中,可观察到圆底烧瓶内有喷泉现象,且溶液颜色显橙红色或红色,证明了氯化氢溶于水形成盐酸显酸性;
5、待C中反应完全,关闭d,使用注射器2抽取少量浓氨水注入试管D内,可观察到试管内充满白烟;
6、往E中滴加几滴硝酸银溶液,可观察到溶液有白色氯化银沉淀产生,验证了氯化氢气体溶于水生成盐酸有氯离子生成;
7、待C中白雾消失,可发现试管壁上有无色氯化铵固体,拆卸装置,清洗仪器,实验结束。
(一)整个实验在密闭的容器内进行,使用蘸有紫色石蕊试剂的湿棉花清晰明了地检验了氯化氢收集是否完成;进行喷泉实验时无需更换橡胶塞;在检验氯化氢气体与浓氨水反应时,使用注射器注入浓氨水,避免了浓氨水的挥发;整个实验过程保证了实验的安全性,杜绝氯化氢气体泄露造成的污染。
(二)整个实验装置简单,实验容易操作省时,实验现象更加明显直观,全面体现了本实验的原理和本质,便于学生自己动手操作,激发学生的学习兴趣,提高学生的实验动手能力,而且,实验药品使用量减少,符合绿色化学,微型实验的实验理念。
[1]罗志枚,衷明华.氯化氢制备和性质一体化实验改进[J].中学教学参考,2013,23:103.
[2]刘丹.氯化氢气体制备实验的改进[J].广东化工,2014,41(8):63.