巧用具上下嘴細(xì)口瓶完成氣體實(shí)驗(yàn)兩則

葛德新

具上下嘴細(xì)口瓶是化學(xué)實(shí)驗(yàn)中不常見的一種化學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器，是在細(xì)口瓶的基礎(chǔ)上，由專業(yè)玻璃工制作而成，在細(xì)口瓶的一側(cè)下端及另一側(cè)上端分別加有一個(gè)玻璃支管，在化學(xué)儀器的網(wǎng)店上也能找到具上下嘴細(xì)口瓶（或具上下嘴錐形瓶），其結(jié)構(gòu)相同。雖然這種儀器不常見，但是由于其上下兩側(cè)各有一個(gè)支管，可作進(jìn)氣和出氣使用，這就使得此儀器在一些氣體實(shí)驗(yàn)中能夠發(fā)揮特殊作用，收到意想不到的實(shí)驗(yàn)效果。

1實(shí)例一：完成細(xì)鐵絲在氧氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)

1.1實(shí)驗(yàn)背景

很多教師在做細(xì)鐵絲在氧氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)時(shí)，都是事先準(zhǔn)備好貯有氧氣的集氣瓶，再將系在細(xì)鐵絲上的火柴點(diǎn)燃后伸入瓶?jī)?nèi)。但是由于集氣瓶的瓶口較大，當(dāng)伸入燃著的火柴時(shí)，瓶?jī)?nèi)氣體受熱，體積膨脹，就會(huì)有一定量的氧氣逸散出去，且燃著的火柴何時(shí)伸入瓶?jī)?nèi)，時(shí)機(jī)較難掌握。過早伸入，會(huì)將瓶?jī)?nèi)氧氣消耗過多，氧氣濃度過小，細(xì)鐵絲不能燃燒，或燃燒時(shí)間很短，學(xué)生還沒仔細(xì)觀察到現(xiàn)象，燃燒就停止了；過晚伸入，則使火柴燃燒時(shí)間過短，細(xì)鐵絲的溫度達(dá)不到著火點(diǎn)，從而不能燃燒。并且，瓶?jī)?nèi)的氣體是一定量的，不能隨時(shí)得到補(bǔ)充，濃度在不斷降低，燃燒一段時(shí)間后，細(xì)鐵絲就熄滅了，而若用具上下嘴細(xì)口瓶替代集氣瓶來完成這個(gè)實(shí)驗(yàn)，能很好地解決以上這幾個(gè)難題。

1.2實(shí)驗(yàn)裝置

實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示。

1.3實(shí)驗(yàn)步驟

（1）將連接在具上下嘴細(xì)口瓶的上支管及下支管的止氣夾夾上，用排水法收集一瓶氧氣（預(yù)留少量水），瓶口用橡皮塞塞緊。

（2）將下支管的膠皮管與氧氣發(fā)生裝置的出氣導(dǎo)管連接（有條件的學(xué)校可直接連接上2 L的氧氣鋼瓶，以便隨時(shí)出氣）。

（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)，先打開上下支管的止氣夾，點(diǎn)燃系在細(xì)鐵絲上的火柴（細(xì)鐵絲連接的粗鐵絲已插入另一個(gè)橡皮塞內(nèi)），再打開原有橡皮塞，迅速插入帶有細(xì)鐵絲的橡皮塞，可見火柴在氧氣中劇烈燃燒起來。

（4）接著，打開氧氣發(fā)生裝置（最好是裝有氧氣的貯氣瓶或2 L的氧氣鋼瓶），純凈的氧氣由下支管進(jìn)入瓶?jī)?nèi)，可見細(xì)鐵絲在瓶?jī)?nèi)持續(xù)燃燒，直至整個(gè)細(xì)鐵絲燃燒完。

由于此裝置存在上支管利于排氣，而下支管便于進(jìn)氣，再連接上氧氣發(fā)生裝置（或氧氣瓶），能持續(xù)供氧，即使燃著的火柴過早伸入，消耗較多氧氣，也能保證實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行，且實(shí)驗(yàn)時(shí)間長(zhǎng)，學(xué)生觀察時(shí)間充分，實(shí)驗(yàn)效果好。

2實(shí)例二：完成硫在空氣、氧氣中燃燒的對(duì)比實(shí)驗(yàn)

2.1實(shí)驗(yàn)背景

很多教師在完成這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí)，都是讓硫在空氣中燃燒一段時(shí)間，讓學(xué)生先觀察到微弱的淡藍(lán)色火焰，再伸入貯有氧氣的集氣瓶?jī)?nèi)，完成第2個(gè)實(shí)驗(yàn)。而在完成第1個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí)，已經(jīng)有一定量的二氧化硫氣體逸散到空氣中，造成了一定的空氣污染。再完成第2個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí)，由于毛玻璃片不能全部擋住集氣瓶口，反應(yīng)放熱較多，即使瓶?jī)?nèi)事先裝有少量的水或氫氧化鈉溶液，還是有相當(dāng)一部分反應(yīng)生成的二氧化硫氣體逸散到空氣中，教室前幾排的學(xué)生均能感受到，影響師生的健康，也不利于進(jìn)行環(huán)保教育。而若用具上下嘴細(xì)口瓶替代集氣瓶則能將兩個(gè)實(shí)驗(yàn)合二為一，能很好地解決氣體污染的難題。

2.2實(shí)驗(yàn)裝置

實(shí)驗(yàn)裝置如圖2所示。

2.3實(shí)驗(yàn)步驟

（1）如圖2所示，連接裝置，瓶?jī)?nèi)預(yù)留少量水或氫氧化鈉溶液。

（2）點(diǎn)燃燃燒匙（已連接橡皮塞）內(nèi)的硫粉，迅速插入具上下嘴細(xì)口瓶?jī)?nèi)，可見硫在空氣中燃燒起來，產(chǎn)生微弱的淡藍(lán)色火焰。反應(yīng)生成的熱的二氧化硫氣體一部分被瓶?jī)?nèi)的液體吸收，一部分通過上支管進(jìn)入具支試管內(nèi)，被其中潮濕的氫氧化鈉固體吸收。

（3）打開氧氣發(fā)生裝置（最好是裝有氧氣的貯氣瓶或2 L的氧氣鋼瓶），純凈的的氧氣由下支管進(jìn)入瓶?jī)?nèi)，可見硫在瓶?jī)?nèi)劇烈燃燒起來，產(chǎn)生明亮的藍(lán)紫色火焰。產(chǎn)生的熱的二氧化硫氣體被瓶?jī)?nèi)液體及具支試管內(nèi)的固體充分吸收。

總之，由于此裝置上支管利于排氣，可由此接口連接尾氣處理裝置，而下支管便于進(jìn)氣，能持續(xù)供氣，在某些氣體實(shí)驗(yàn)中可得到巧妙的應(yīng)用。