用DIS實(shí)驗(yàn)探究氫氧化鈉固體的吸水性

葛德新

摘要：傳統(tǒng)氫氧化鈉固體的吸水性實(shí)驗(yàn)往往要花好幾分鐘才有現(xiàn)象，且氫氧化鈉也會與空氣中的二氧化碳反應(yīng)生成水，表面潮濕不能完全說明其吸水性，而利用DIS實(shí)驗(yàn)將除盡二氧化碳的空氣通過氫氧化鈉固體來完成實(shí)驗(yàn)，則能從量的角度進(jìn)行探究，且能在很短時間內(nèi)得出結(jié)果，對比度高、直觀性強(qiáng)，學(xué)生參與度高，從而取得良好效果。

關(guān)鍵詞：氫氧化鈉固體；DIS；吸水性；濕度傳感器

文章編號：1008-0546（2017）08-0092-01 中圖分類號：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2017.08.033

一、研究背景

多年來，廣大化學(xué)教師在研究氫氧化鈉固體的吸水性實(shí)驗(yàn)時，通常是這樣完成的：將幾小片氫氧化鈉固體放在表面皿上，8至10分鐘后再來觀察，發(fā)現(xiàn)固體表面變得潮濕而溶解，以此說明氫氧化鈉固體有很好的吸水性，但是，仔細(xì)推敲不難發(fā)現(xiàn)，氫氧化鈉也會與空氣中的二氧化碳反應(yīng)生成水，并且在學(xué)習(xí)另一種常見且重要的堿——?dú)溲趸}時，總要聯(lián)系實(shí)際，如用石灰漿粉刷過的墻壁一段時間后會變得濕漉漉的，以此說明是氫氧化鈣與空氣中的二氧化碳作用生成了水。而氫氧化鈉固體潮解了卻往往有意無意地忽略空氣中二氧化碳的作用！因此在探究氫氧化鈉固體的吸水性時，最好能將二氧化碳?xì)怏w除盡，這樣才更科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)。

利用DIS實(shí)驗(yàn)將除盡二氧化碳的空氣通過氫氧化鈉固體來完成實(shí)驗(yàn)，則能從量的角度進(jìn)行探究，且能在很短時間內(nèi)得出結(jié)果，對比度高、直觀性強(qiáng)，學(xué)生參與度高，從而取得良好效果。

二、儀器、藥品

數(shù)字化信息系統(tǒng)（含濕度傳感器、數(shù)據(jù)采集器、筆記本電腦等）、洗氣瓶、Y形管（2個）、止氣夾（2個）、膠皮管、去底滴管膠頭、充電式空氣泵、玻璃管、U形管、濃氫氧化鈉溶液、氫氧化鈉固體、單向閥。

三、實(shí)驗(yàn)裝置圖

四、實(shí)驗(yàn)步驟

1. 如圖，連接好儀器，關(guān)閉止氣夾K2，打開止氣夾K1；

2. 打開數(shù)字化信息系統(tǒng)操作界面，先點(diǎn)擊“波形圖”，再點(diǎn)擊“開始”，此時濕度傳感器測試到的是玻璃管內(nèi)空氣的濕度。

3. 打開充電式空氣泵開關(guān)，讓空氣通過裝有濃氫氧化鈉溶液的洗氣瓶，此時濕度傳感器測試到的是不含二氧化碳的潮濕空氣的濕度，觀察波形圖；

4. 打開止氣夾K2，關(guān)閉止氣夾K1，讓不含二氧化碳的潮濕空氣通過裝有氫氧化鈉固體的U形管，觀察波形圖。

五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果

1. 波形圖中起點(diǎn)至a點(diǎn)較平緩，反映的是玻璃管內(nèi)空氣的濕度，a點(diǎn)至b點(diǎn)曲線在上升，反映的是不含二氧化碳的潮濕空氣的濕度，b點(diǎn)至c點(diǎn)曲線快速下滑，反映的是不含二氧化碳的潮濕空氣通過氫氧化鈉固體后的濕度變化情況，且濕度值很快就小于正常空氣的濕度，效果好時，最終濕度往往能達(dá)到0%！

2. 仔細(xì)觀察U形管的左端，可見氫氧化鈉固體表面已潮解。