介紹一個簡便安全環保的制氣儲氣裝置

文章編號:1005-6629(2010)03-0010-02 中圖分類號:G633.8 文獻標識碼:C

1 問題的提出

平時課堂教學中很多化學演示實驗涉及到粉末狀固體與液體反應制取有毒氣體，有時一種氣體要使用幾次，不僅需要很多儀器、藥品，把講臺塞得滿滿當當，而且還影響了學生觀察效果，甚至干擾了學生的注意力。更重要的是由于實驗缺少氣體儲存裝置，操作的間隙難免有有毒氣體逸出，污染了教室空氣，影響了師生健康，引起學生對實驗的恐懼。

2 裝置的設計

為了解決粉末狀固體與液體反應制取有毒有害氣體實驗過程中環保的不足，我們設計了一個器材容易獲取、實驗裝置簡單、演示操作簡便、實驗過程安全、應用范圍廣泛、制氣儲氣一體的裝置(見圖1)。如在課堂上做SO2氣體的制取及該氣使品紅溶液褪色、使KMnO4溶液褪色、使碘水褪色等演示實驗。

課前準備:檢查氣密性(按圖連接好各儀器后，打開活塞向里吹氣使氣球鼓起，一段時間后氣球未變小，證明氣密性良好)，然后向氣球中裝入3 g Na2SO3粉末，再向具支試管中加入約3 mL濃硫酸，將氣球口用橡皮筋扎在試管口上，放在試管架上(或夾持在鐵架臺上)備用。

課中演示:將品紅溶液、KMnO4溶液、I2水(溴水揮發有毒，不用溴水)、FeCl3溶液、澄清石灰水等試劑分裝在試管里，放在試管架上，請一名學生上講臺協助操作。此時教師取出備好的制氣裝置展示給學生看，并對實驗操作及原理作簡單介紹:關閉活塞，左手垂直拿試管上部，右手將氣球中Na2SO4粉末抬起抖落到試管中，反應立即進行，氣球鼓起(反應只需幾秒鐘)。反應停止后，將連接的長導管插入相關試劑里，輕輕打開活塞，觀察試管中出現的現象，待出現褪色現象后立即關閉活塞，取出導管再做下一個實驗。做完上述實驗全程只需1～2 min。由于教師可將裝置拿在手中演示，并走下講臺讓學生近距離觀察，比在講臺上演示的實驗效果更好。

課后處理:演示實驗完畢后，將導氣管沒入NaOH溶液中打開活塞，吸收未反應的SO2(氣球變癟)，少量堿液倒吸于試管中反應掉殘存氣體和液體。

實驗全過程均在密封的裝置中進行，沒有有毒物質進入環境中，安全性好。

3 裝置的應用

該裝置可用于制取和演示中學常見氣體的性質，適用范圍廣泛，是一種多用途制氣裝置。可制取氣體和演示的實驗有表1中的9種:

4裝置的完善

實驗中具支試管需固定在鐵架臺上或擱放在試管架上，仍需要一些輔助儀器;支管上要連接橡膠管，橡膠管上還要套止水夾作開關，因此裝置還不夠簡便。再之，氣球套在試管口上常不夠牢固，氣壓較大時容易引起脫落。我們設想玻璃儀器部分制成圖2裝置，這樣玻璃儀器可放在桌面上，更方便操作;將反應容器口設置成卷口，這樣，氣球套在口上，用橡皮筋扎緊，氣球鼓起時就不易脫落。此外，生產專用實驗氣球，以保證其有較好的氣密性和較強的彈性。