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“噴泉實驗”裝置再改進發(fā)表時間：2020-08-13 16:32 “噴泉實驗”裝置再改進 劉佳奇，田夢媛 [摘要]氨氣的噴泉實驗是高中化學必修一的重要內容，主要是為了驗證了氨氣的極易溶于水與氨水為堿性的性質。本文針對這一實驗，進行更為巧妙的設計，將氨氣的制取，收集，和噴泉反應一體化，減少實驗的耗材，并且加入氨氣與濃鹽酸的反應，無水硫酸銅與氨水的反應， 提高實驗效率。 [關鍵詞]噴泉實驗；一體化；實驗改進 1 問題的提出 氨溶于水的反應是高中化學的重要實驗之一[1]，但是在實際操作中，會發(fā)現(xiàn)存在不足。 (1)不符合綠色化學觀念，藥品用量大，且容易泄露逸出；(2)由于氣密性難以控制，實驗現(xiàn)象不明顯，噴泉產生微弱或者不產生噴泉。(3)氨氣的其他性質需要做額外實驗。 2 改進的實驗裝置及用品 鐵架臺，具支 U 型管(40Ml)一支，5ML 針管 3 支，大燒杯 1個，橡膠塞 4 個，乳膠管 4個，止水夾 4 個，小試管 3 支。 藥品：濃氨水，固體氫氧化鈉，無水硫酸銅，濃鹽酸，酚酞，蒸餾水。 3 實驗原理 NH3?H2O(濃)=NH3↑+H2O NH3+H2O?NH3?H2O?NH4++OH- NH3＋HCl=NH4Cl CuSO4+2NH3?H2O=Cu(OH)2+(NH4)2SO4 Cu(OH)2+4NH3?H2O=[Cu(NH3)4](OH)2+4H2O 4 操作步驟及現(xiàn)象 (1)連接好裝之后，如圖 1 所示，先檢測氣密性，之后打開止水夾 A，B，C，關閉止水夾D。 (2)向裝有氫氧化鈉固體的試管中，注射濃氨水。反應生成的氨氣進入具支試管，此時一部分無水硫酸銅粉末與氨氣反應生成藍色沉淀；當含有酚酞溶液的試管中出現(xiàn)紅色，證明氨氣收集完。 (3)關閉止水夾 A，B，C。此時向集滿氨氣的試管中，注射濃鹽酸，會迅速出現(xiàn)白色煙霧。 (4)關閉止水夾 B，打開止水夾 D。使用具支 U 型管左測的注射器向管內注射少量水由于壓強減少，燒杯中的水向 U 型管涌入，當蒸餾水進入 U 型管左側時，左側無水硫酸銅被溶解，由于氨水過量，會形成四氨合銅絡離子，溶液為深藍色。 (5)實驗結束后，將廢液正確處理，保證環(huán)保。  圖 1 實驗裝置 5 實驗創(chuàng)新及意義 (1)實驗裝置體積減小，定量計算，減少藥品使用，體現(xiàn)綠色化學理念。 (2)實驗封閉環(huán)境好，避免出現(xiàn)由于操作引起的實驗失敗。 (3)在噴泉實驗中，加入了氨氣與無水硫酸銅粉末的反應，通過實驗現(xiàn)象，學生避免產生氨氣可以使用無水硫酸銅干燥的誤區(qū)。 (4)添加氨氣與濃鹽酸的反應，在密閉環(huán)境下，減少對空氣的污染，且實驗現(xiàn)象更明顯。 (5)添加氨水和氫氧化銅，無水硫酸銅的反應，絡合銅離子引起溶液顏色加深，呈現(xiàn)深藍色，有助于學生體驗到化學的奇妙，為之后絡合物的學習奠定興趣。 參考文獻 [1]宋心琦．普通高中課程標準實驗教科書·化學 1(第 3 版)[M]．北京：人民教育出版社，2014．
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