微型綠色的二氧化硫?qū)嶒炘O(shè)計*

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二氧化硫的性質(zhì)實驗(包括其酸性、還原性、氧化性和漂白性)是高中化學(xué)實驗中很重要的實驗，需要較多的玻璃儀器，實驗儀器的組裝和實驗過程比較繁雜。本實驗以二氧化硫氣體的制備和性質(zhì)為例，利用球形冷凝管，設(shè)計實驗裝置，不僅儀器簡潔明了，易操作，而且現(xiàn)象明顯，具有一定的參考性。

一、實驗儀器及試劑

1.實驗儀器：長膠頭滴管、單孔橡皮塞、球形冷凝管、牛角管、燒杯、注射器、小紙條、鐵架臺(含鐵夾)。

2.實驗試劑：70%的濃硫酸、無水Na2SO3固體、品紅溶液、酸性KMnO4溶液、碘水、NaOH溶液。

二、實驗操作

1.如圖1，連接好裝置，并檢查裝置氣密性。如圖2依次裝入藥品：先向球形冷凝管中用小紙條裝入無水Na2SO3固體，用長膠頭滴管依次裝入品紅溶液、酸性KMnO4溶液、碘水。再將適量的NaOH溶液加入小燒杯中。最后用洗凈的長膠頭滴管吸取70%的濃硫酸。

圖1

圖2

2.擠壓膠頭滴管，將濃硫酸滴在無水Na2SO3固體上，兩者發(fā)生反應(yīng)生成二氧化硫氣體。

3.二氧化硫氣體在冷凝管中依次通過品紅溶液、酸性KMnO4溶液、碘水，觀察到上述溶液均褪色，最后進入燒杯中的NaOH溶液進行尾氣吸收。

4.用酒精燈對褪色后的品紅溶液加熱，品紅溶液又恢復(fù)紅色，得出二氧化硫漂白的不穩(wěn)定性。

5.用酒精燈對其他褪色的試劑加熱，它們沒有恢復(fù)顏色，可知它們與品紅溶液褪色的原理不同。

6.實驗結(jié)束，取下膠頭滴管，將其換成裝滿空氣的注射器，推動注射器，利用空氣將殘留的二氧化硫氣體帶入NaOH溶液進行充分吸收。

三、改進的意義

1.整套裝置通過球形冷凝管實現(xiàn)了多個實驗的整合設(shè)計，在密閉體系中便可完成二氧化硫氣體的制備，以及一系列性質(zhì)的驗證實驗，在有限的學(xué)習(xí)時間內(nèi)提高了同學(xué)們的學(xué)習(xí)效率。

2.實驗藥品用量少，有利于培養(yǎng)同學(xué)們的節(jié)約意識。

3.實驗操作簡單易行，裝入藥品后，只需擠壓膠頭滴管便可以引發(fā)反應(yīng)，且用時較短，整個實驗在2～3min內(nèi)便可完成。

4.實驗現(xiàn)象非常明顯，從產(chǎn)生二氧化硫氣體開始，1min內(nèi)既可以看到性質(zhì)驗證實驗中各物質(zhì)的顏色發(fā)生明顯變化，直觀性強。

5.實驗設(shè)計綠色環(huán)保，實驗始終在密閉容器中進行，多余的二氧化硫氣體可被注射器中的空氣帶入NaOH溶液進行吸收，保證所有的二氧化硫都不會擴散到空氣中，實現(xiàn)污染氣體零排放，安全環(huán)保。

6.實驗裝置可用于推廣，除二氧化硫氣體外，還可用于其他氣體如氯氣、二氧化氮氣體的性質(zhì)實驗探究，只需要更換試劑即可。