化學實驗教學中改進試劑配制方法的探討

摘 要：化學作為一門實驗性學科，實驗教學在整個教學過程中起著重要作用，而化學實驗是學習化學的重要環(huán)節(jié)。本文通過論述對實驗條件的改進及化學試劑配制方法的簡化，探討了如何改進試劑的配制方法。

關鍵詞：化學；實驗；試劑配制

作者簡介：1、吳香梅，女（1980.08），商丘市人，本科，講師。研究方向：化學教學與研究

2、謝銀軍，男（1968.06），商丘市人，本科，助教。研究方向：化學教學與研究

一、引語

化學試劑是化學實驗必要的物質條件，試劑配制的恰當與否，直接影響到化學實驗的效果。要提高實驗教學效果，保證實驗教學質量，就必須做好預備實驗，而正確配制化學試劑則是保證化學實驗效果的關鍵。我們結合預備實驗，發(fā)現(xiàn)有些實驗的條件、裝置對實驗的結果有一定的影響；而在配制化學試劑的過程中，發(fā)現(xiàn)有些試劑若一成不變地按藥典或教材上的方法配制，效果并不一定好。我們通過反復實驗及查閱相關文獻，使這一問題得到了解決，保證了實驗教學的順利完成。

二、實驗條件的改進

2.1、儀器的處理方法

在“銀氨配離子配位數(shù)的測定”實驗中，要求滴定用的錐形瓶必須干燥，而且在滴定過程中還需補加適量的蒸餾水。我們通過多次的實驗發(fā)現(xiàn)，錐形瓶內水量的多少對實驗結果沒有影響。因此，我們將實驗條件改為：錐形瓶不必干燥，實驗過程中不必補加蒸餾水。從而減輕了實驗員的準備工作以及學生操作過程中不必要的麻煩。

2.2、試劑濃度、用量的調整

無機元素性質實驗雖然只是定性的，但試劑的濃度、用量等均會對實驗結果產生影響。例如碘的氧化性實驗，是在碘試液中加入淀粉試液后，再滴加0.1mol·L-1Na2S2O3溶液，實驗現(xiàn)象應為溶液由藍色褪為無色。但按藥典配制的碘試液的濃度過高，使下述反應：I3-（遇淀粉變藍色）+S2O32-=3I-+S4O62-難于進行，即使加入大量0.1mol·L-1Na2S2O3溶液仍觀察不到藍色褪去，因此，我們將I的用量減少到原來的百分之一，KI用量減少到原來的五十分之一，效果則很明顯。

2.3、試劑中離子間濃度比的調整

在鹵素混合離子的鑒定中，若混合液中同時含有Br-離子和I-離子且濃度相同時，Br-離子很難鑒定出來。為了解決這一難題，我們將「I-」與「Br-」的濃度比由原來的1:1調整為1:10，效果很好。原因在于依次發(fā)生下述反應時：

①2I-+ Cl2= 2Cl-+ I2(CCl4層呈紫紅色)，

②I2+5Cl2（過量）+6H2O=10HCl+2HIO3( CCl4層呈無色)，

③2Br-+Cl2=2Cl-+Br2( CCl4層呈橙黃色)。

若「I-」?jié)舛冗^大，要消耗大量的Cl2水才能完成①、②反應，而大量Cl2水的加入又使「Br-」?jié)舛冉档?，故難于實現(xiàn)反應③。通過調整濃度比降低「I-」?jié)舛龋狗磻子趯崿F(xiàn)，因而效果明顯。

2.4、試劑加入次序的調整

在一些實驗中，有時試劑加入順序的不同，則會出現(xiàn)“反?！爆F(xiàn)象，得到不同的實驗效果。如用棕色環(huán)鑒定NO3-離子時，若先加入FeSO4，后加入濃H2SO4，有時不會出現(xiàn)棕色環(huán)，原因在于Fe2+離子被完全氧化。為保證Fe2+離子過量而生成「Fe（NO）」2+（棕色），先加入濃H2SO4，后加入FeSO4較妥。

2.5、試劑配制方法的改變

在配制Fe(OH)2時，因為Fe2+離子很容易被氧化成Fe3+，為了防止其被氧化，需要在隔絕氧氣的條件下配制，除此之外，為了確保實驗成功，對反應物溶液的配制也有特殊要求。如配制Fe(OH)2的化學反應原理如下：

NaOH + FeSO4= Na2SO4+ Fe(OH)2(白色絮狀)。

FeSO4溶液的配制是：用的蒸餾水要先煮沸；硫酸亞鐵先用蒸餾水洗滌一次；在配制好的硫酸亞鐵溶液中加入少量的還原鐵粉，密封保存，以防止其氧化變質。

NaOH溶液的配制方法，可以用常規(guī)的方法配制，但在試用前，蒸餾水需要先煮沸，以除去溶液在水中的氧氣。

用經過這樣處理過的反應物溶液再在隔絕氧氣的條件下制備Fe(OH)2，就可明顯地觀察到乳白色的Fe(OH)2絮狀沉淀。

2.6、實驗裝置的調整

在“碘酸銅Ksap的測定”實驗中，原電池的鹽橋一般采用U形管，管內塞滿被飽和KCl溶液浸泡過的脫脂棉。棉花塞得過緊或過松對電路的連通都有影響，而且管口的棉花易與原電池內溶液交叉污染，不利于大批學生的連續(xù)使用。我們改用U形管內裝飽和KCl溶液，管口用軟木塞塞緊（前提條件是必須趕盡U形管中的氣泡），效果很好。

三、化學試劑配制方法的簡化

3.1、氯水的配制

以前我們配制Cl2水，是將KMnO4與濃鹽酸在啟普發(fā)生器中反應生成的Cl2氣通入水中來制得的。但在實驗過程中Cl2水的用量大，因此，需多次往啟普發(fā)生器內加反應物，操作不便，而且由于實驗室通風排毒條件不好，大量的Cl2氣泄漏出來，既污染了環(huán)境，又對實驗員和學生的身體造成了很大的傷害。我們改用在玻璃塞的棕色磨口試劑瓶中臨時配制。通常是將大約10ɡH2O。這種方法不僅反應裝置簡單，還可以減少環(huán)境污染和Cl2氣外漏對人體造成傷害，更重要的是，實驗的效果更加明顯。

3.2、通過查閱有關文獻資料，改進鉬酸銨試劑的配制方法

鉬酸銨「（NH4）2MoO4」是化學實驗教學中鑒定PO43-、HPO42-、H2PO42-的必用試劑。用鉬酸銨的氨水溶液法配制的試劑穩(wěn)定性較好，但由于MoO4-離子與玻璃中的SiO32-離子發(fā)生如下反應：SiO32-+12MoO4-+4NH3+22H+=(NH4)4「Si（Mo3O10）4」↑(黃)+11H2O，生成的硅鉬酸銨黃色沉淀，使試劑變黃，從而影響PO43-、HPO42-、H2PO42-的鑒定效果。現(xiàn)在我們在實驗準備中改用塑料制品來配制、儲藏和分裝試劑，同時，在氨水鉬酸銨溶液中加入能增加NH4+濃度的固體NH4NO3。具體步驟如下：

①、取134ɡ（NH4）2MoO4·4 H2O于500ml塑料燒杯中，加100ml H2O6mol·L-1氨水，水浴加熱并用塑料棒或竹棒攪拌使其加快溶解。

②、取120g NH4NO3加入上述溶液，待全部溶解后用水稀釋至1000ml即得到0.56mol·L-1鉬酸銨試劑。

由于試劑配制的整個過程不接觸玻璃制品以及大量的NH4+的引人，既避免了SiO32-的侵害，又保證了鉬酸銨試劑能長期保存所需要的堿性環(huán)境。

四、結論

綜上所述，化學試劑配制方法的改進，不但保證了實驗效果，而且減少了化學藥品的用量；既節(jié)約了實驗教學的經費，又減少了很多溶液的交叉污染；既最大限度地減少了對環(huán)境的污染和對人體的傷害，又使實驗效果十分明顯。因此，在實驗準備和預試中能尋求一些更加合理、更加安全的實驗裝置和更好、更有效的試劑配制方法，是我們每一位實驗工作者和廣大的教師義不容辭的責任。在今后的工作中，我們還將繼續(xù)探索，總結經驗，使我們的實驗工作邁上一個新的臺階。

參考文獻：

1、王義林：配制化學試劑應注意的幾個問題[J]，化學教學 1983（2）。

2、張瑛：談談常用化學試劑的配制與保管[J]，西安航空技術高等專科學校學報，1998（1）。

3、雷春華等：一些化學試劑的配制方法的改進[J]，湖南醫(yī)學高等?？茖W校學報，1999（4）。