二氧化硫性質(zhì)實驗的再改進(jìn)

李栗　劉鴻

SO2氣體的性質(zhì)實驗是課本上的必做實驗，但由于SO2是有毒氣體，廣大化學(xué)教師從環(huán)保、安全和易操作的角度出發(fā)，對該實驗進(jìn)行了很多有益的探索和改進(jìn)，如對實驗進(jìn)行微型化改進(jìn)和集約化設(shè)計，在教學(xué)中取得了一定的成效。但從使用的情況來看，仍然美中不足，如裝置復(fù)雜、藥品的用量大，可視效果差、器材準(zhǔn)備繁瑣等。為使該實驗的操作更進(jìn)一步完善，筆者設(shè)計了新的實驗裝置，現(xiàn)介紹如下。

1 實驗儀器

點滴瓶（250 ml 1個、100 ml 1個、500 ml 3個）、一次性注射器（20 ml 2支、5 ml 5支）、輸液管（12條）、脫脂棉、燒杯（250 ml 1只）、鐵架臺（2個）、止液夾、酒精燈、石棉網(wǎng)、小刀、鑷子、表面皿（2個）、透明膠布等。

2 實驗藥品

70%的硫酸溶液、無水亞硫酸鈉固體、品紅溶液、石蕊溶液、碘水、酸性高錳酸鉀溶液、重鉻酸鉀溶液、氫氧化鈉溶液等。

3 實驗裝置

實驗裝置如圖1所示。

（1）注射器①中盛10 ml 70%的硫酸溶液；

（2）點滴瓶②中盛5 g亞硫酸鈉固體；

（3）輸液管③中脫脂棉滴有品紅溶液；

（4）輸液管④中脫脂棉滴有紫色石蕊溶液；

（5）輸液管⑤中脫脂棉滴有碘水；

（6）輸液管⑥中脫脂棉滴有酸性高錳酸鉀溶液；

（7）輸液管⑦中脫脂棉滴有重鉻酸鉀溶液；

（8）空輸液⑧管（防倒吸）；

（9）點滴瓶⑨中盛有氫氧化鈉溶液（吸收尾氣）。

4 實驗步驟

（1）先連接好一組有6個輸液管的裝置（連接時先使輸液管一端口稍大，讓另一端口插入，用熱水燙下，再用冷水冷卻即可），用小刀從前5個輸液管側(cè)面劃個切口，在每個輸液管中用鑷子放入脫脂棉。再用注射器分別向脫脂棉上注入適量的品紅溶液、紫色石蕊溶液、碘水、酸性高錳酸鉀溶液、重鉻酸鉀溶液，然后分別用透明膠布裹好輸液管切口，確保氣密性好，同時貼上藥品名稱。最后一個空輸液管用于防倒吸。

（2）為了便于對比實驗現(xiàn)象，再制一組加入相同藥品的輸液管裝置（如圖1中③～⑦輸液管），兩端用止液夾夾好。

（3）在點滴瓶中加入5 g亞硫酸鈉，把連接好的一組加入藥品的輸液管裝置的一端與點滴瓶相連，另一端通入盛有氫氧化鈉溶液的燒杯里。

（4）打開止液夾，用注射器將70%的硫酸溶液少量多次加入點滴瓶中，使硫酸與亞硫酸鈉反應(yīng)產(chǎn)生SO2氣體（點滴瓶中儲存的SO2氣體可用手?jǐn)D壓使其進(jìn)入輸液管中充分反應(yīng)），觀察各輸液管中的現(xiàn)象，多余的SO2氣體被燒杯中的氫氧化鈉溶液吸收。

（5）實驗結(jié)束時，通過注射器向點滴瓶中加入一定量的氫氧化鈉溶液，以除去點滴瓶中剩余的SO2氣體。同時分別連接裝有空氣的另外3個點滴瓶，用手?jǐn)D壓點滴瓶，便于趕出裝置中的SO2，使SO2充分被氫氧化鈉溶液吸收，防止污染。

（6）取出實驗后的這組輸液管裝置，用止液夾夾好兩端，與只加入相同藥品的輸液管裝置對比。

（7）最后用鑷子取出③、⑥輸液管中的脫脂棉球，分別放在石棉網(wǎng)上烘烤，以此說明SO2使品紅溶液、酸性高錳酸鉀溶液二者褪色原理不同。

5 實驗現(xiàn)象及結(jié)論

（1）輸液管③中滴有品紅溶液的脫脂棉褪色，說明SO2具有漂白作用。在實驗后期，用酒精燈火焰烘烤褪色的脫脂棉，脫脂棉由無色逐漸變成紅色，說明SO2的漂白作用具有可逆性。

（2）輸液管④中滴有紫色石蕊溶液的脫脂棉由紫色變成紅色，說明SO2溶于水后，具有酸性。

（3）輸液管⑤中滴有碘水的脫脂棉褪色，說明SO2具有還原性。

（4）輸液管⑥中滴有酸性高錳酸鉀溶液的脫脂棉由紫色變成無色，說明SO2具有還原性。在實驗后期，用酒精燈火焰烘烤褪色的脫脂棉，脫脂棉顏色不再變化，說明SO2使高錳酸鉀溶液褪色原理與SO2使品紅溶液褪色原理不同。

（5）輸液管⑦中滴有重鉻酸鉀溶液溶液的脫脂棉由黃色變成綠色，說明SO2具有還原性。

6 本裝置改進(jìn)的意義

①采用點滴瓶、輸液管、注射器作為反應(yīng)裝置，實驗材料廉價易得，操作簡便，其過程具有趣味性。②試劑消耗量少，節(jié)約藥品用量，縮短反應(yīng)時間，且SO2利用率高，反應(yīng)現(xiàn)象能較快呈現(xiàn)，且便于開展實驗探究。③由于是變色反應(yīng)，通過一組對照裝置，使反應(yīng)現(xiàn)象對比明顯，方便學(xué)生觀察。④氣密性相對其他設(shè)計裝置密封性較好，污染少，尾氣易處理。

⑤適用性廣泛，易推廣。可應(yīng)用于多種氣體如氯氣、乙炔等氣體的性質(zhì)檢驗。