高中化學教材乙炔一節,一直采用把水滴加到碳化鈣中的方法制取乙炔氣體。此實驗存在較大的缺陷:一是當水滴與碳化鈣接觸瞬間,反應太劇烈,產生氣體速度太快,而未與水滴接觸時,產生氣體的速度迅速減弱,因而難以形成平穩氣流,點燃乙炔氣體時,火焰時大時小,甚至熄滅,不利于觀察燃燒狀況;二是反應前容器內充滿空氣,因此點燃乙炔時必須驗純,這大大延長了實驗操作時間;三是性質實驗結束后,無法即時停止乙炔氣體的發生,造成藥品浪費及空氣污染。就此,筆者對本實驗進行改進,取得良好效果。
1. 實驗器材
250~500mL集氣瓶、塑料瓶(500mL以上礦泉水瓶)、10#膠塞、3#膠塞、900玻璃管、直玻璃管、尖嘴管、玻璃珠、乳膠管各1件。
2. 實驗裝置圖
如下圖所示

3. 實驗準備
把塑料瓶的底部截去,膠塞a打雙孔,膠塞b打單孔,直導管貫穿膠塞a、b,按上圖組裝好成套裝置。
4. 實驗操作與現象
取出膠塞a(連著上部所有組件),集氣瓶中裝滿水(以膠塞a塞入后,水不溢出為宜)。取碳化鈣一塊(約2顆花生米大小,若需速度更快,可把碳化鈣分成三四小粒)投入集氣瓶中,迅速塞緊膠塞a,集氣瓶的水不斷被壓入塑料杯中,碳化鈣逐漸消失,溶液變渾濁(產物中的氫氧化鈣形成懸濁液),約1分鐘,反應完畢,可產生一瓶乙炔氣體(此時集氣瓶已成為儲氣瓶)。進行性質實驗時,輕輕擠捏玻璃珠,塑料杯中的水進入集氣瓶,把氣體壓出。
5. 裝置優點
一是材料易得,裝置簡單,操作簡便,連續實驗性強。
二是氣體發生器與氣體儲存裝置合二為一,使化學反應及氣體收集完全徹底,大大節約藥品用量,減小環境污染。產生氣體速度快慢不影響性質實驗。
三是氣體即用即取,氣壓氣流控制自如。很好地解決了以往其他裝置(如啟普發生器等)制取氣體時不能產生平穩氣流的最大缺陷。
四是緩沖式燃燒安全裝置及氣體發生器中未混入空氣,使氣體性質實驗安全系數大為提高。
五是方便,在乳膠管內置玻璃球作閥門,進行氣體的其它性質實驗時,只需把尖嘴管換成其它導管。若把圖中900玻璃管換成T型管,操作更為便捷。
六是適用范圍廣,適用于常溫下固—液反應的氣體制取(產生的氣體難溶或微溶于水),如C2H2、H2、NO、CO2、O2(雙氧水分解);定量測定氣體含量及物質的性質;觀察堿金屬與H2O反應現象及氣體的收集、點燃實驗。