用DIS實驗探究氫氧化鈉固體的吸水性

葛德新

摘要：傳統氫氧化鈉固體的吸水性實驗往往要花好幾分鐘才有現象，且氫氧化鈉也會與空氣中的二氧化碳反應生成水，表面潮濕不能完全說明其吸水性，而利用DIS實驗將除盡二氧化碳的空氣通過氫氧化鈉固體來完成實驗，則能從量的角度進行探究，且能在很短時間內得出結果，對比度高、直觀性強，學生參與度高，從而取得良好效果。

關鍵詞：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 文獻標識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2017.08.033

一、研究背景

多年來，廣大化學教師在研究氫氧化鈉固體的吸水性實驗時，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，發現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，仔細推敲不難發現，氫氧化鈉也會與空氣中的二氧化碳反應生成水，并且在學習另一種常見且重要的堿——氫氧化鈣時，總要聯系實際，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，最好能將二氧化碳氣體除盡，這樣才更科學、嚴謹。

利用DIS實驗將除盡二氧化碳的空氣通過氫氧化鈉固體來完成實驗，則能從量的角度進行探究，且能在很短時間內得出結果，對比度高、直觀性強，學生參與度高，從而取得良好效果。

二、儀器、藥品

數字化信息系統（含濕度傳感器、數據采集器、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、實驗裝置圖

四、實驗步驟

1. 如圖，連接好儀器，關閉止氣夾K2，打開止氣夾K1；

2. 打開數字化信息系統操作界面，先點擊“波形圖”，再點擊“開始”，此時濕度傳感器測試到的是玻璃管內空氣的濕度。

3. 打開充電式空氣泵開關，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、實驗結果

1. 波形圖中起點至a點較平緩，反映的是玻璃管內空氣的濕度，a點至b點曲線在上升，反映的是不含二氧化碳的潮濕空氣的濕度，b點至c點曲線快速下滑，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，最終濕度往往能達到0%！

2. 仔細觀察U形管的左端，可見氫氧化鈉固體表面已潮解。