二氧化硫性质实验的改进

时间:2022-09-21 10:47:20

【前言】二氧化硫性质实验的改进由文秘帮小编整理而成,但愿对你的学习工作带来帮助。3实验步骤及现象 (1)首先打开止水夹,然后滴加硫酸溶液,硫酸与N2SO3接触后迅速反应,放出大量的SO2气体。此时观察不到BaCl2溶液中出现气泡的现象,而是清楚地发现气球在逐渐鼓起,随着气体的产生,pH试纸迅速变红,品红试纸逐渐褪色。 (2)关闭止水夹后会发现BaCl2溶...

二氧化硫性质实验的改进

文章编号:1005-6629(2008)05-0013-02中图分类号:G633.8文献标识码:C

二氧化硫的演示实验是高一化学教学中的必做实验,为了克服某些不足,我进行了以下改进。

1 实验仪器、药品

集气瓶、分液漏斗、小试管、酒精灯、气球、三通管、玻璃导管若干、橡胶塞(2个)、 止水夹、医用一次性注射器(2个)、 铁架台;一定浓度的H2SO4溶液、BaCl2溶液、Na2SO3粉末、3%的H2O2溶液、苯、pH试纸、浸有品红试液的滤纸(自制品红试纸)。

2 实验装置

3实验步骤及现象

(1)首先打开止水夹,然后滴加硫酸溶液,硫酸与N2SO3接触后迅速反应,放出大量的SO2气体。此时观察不到BaCl2溶液中出现气泡的现象,而是清楚地发现气球在逐渐鼓起,随着气体的产生,pH试纸迅速变红,品红试纸逐渐褪色。

(2)关闭止水夹后会发现BaCl2溶液中持续产生气泡,随着气体的不断产生,瓶内气体产生的压强使液体不断被压入开口的长玻璃导管中(见附图)。片刻后,用注射器将H2O2注入长玻璃导管,为了使H2O2顺利进入BaCl2溶液,再次打开止水夹,瓶内压强减小,水柱下降,溶液出现浑浊,产生白色沉淀。用另一注射器再注入稀HCl溶液,发现沉淀不溶。

(3)等品红试纸红色褪尽后,用酒精灯在导管下对准加热,一小会儿试纸就恢复红色。移走酒精灯,试纸又会渐渐褪去红色。

4 实验设计意图

(1)这是一个系列实验,为了使实验装置简单化,采用套管将气体制备及若干性质实验放在一个瓶中进行。

(2)如何做到既能控制实验步骤,又能现象明显呢?设计时采用止水夹与三通管进行巧妙配合:首先打开止水夹,SO2气体由于受下面液体产生的阻力,很难进入BaCl2溶液中,使气体大量进入集气瓶而通往气球,试纸周围有足够的SO2气体后,很快变色,现象明显;接着关闭止水夹,气体只能沿着三通管的另一端,进入溶液中,这样使SO2气体迅速溶于液体中。

(3)如何克服关闭止水夹时,引起压强增大,气体无路可走的问题?采用开口的长玻璃导管来克服这个难题。在这里它不仅将完成向溶液中引入H2O2和稀盐酸的作用,还起到了缓解瓶内压强的安全装置的作用。

(4)尾气处理采用气球收集,既可防止污染,简化装置,又起到检查气密性的作用。

(5)由于受着“CO2通入BaCl2溶液中不产生白色沉淀”的惯性思维的影响,类比到“将SO2通入BaCl2溶液中也不会产生白色沉淀”。致使开始设计本实验时,将分液漏斗下端的小试剂瓶设计成敞口装置,也未考虑到用苯液封。想利用生成的SO2不使BaCl2溶液浑浊,再滴加H2O2溶液后出现浑浊的现象来验证亚硫酸既是弱酸,又具有较强还原性这一性质。

但在实验过程中,出现了意想不到的现象:当SO2通入BaCl2溶液后,溶液中出现了明显的白色浑浊物,且通入SO2的时间越长,浑浊现象越明显。起先我怀疑实验室的BaCl2溶液可能混有杂质,于是加入稀盐酸,结果沉淀不溶解,也无气体产生。后改用新瓶装的分析纯BaCl2重新配成溶液进行实验。出乎意料,溶液中仍出现相同的实验现象,将实验所得的少量白色沉淀过滤提取后,再加入稀盐酸,沉淀没有明显变化。据此作出判断此沉淀不是BaSO3,而是BaSO4。

由此得出,沉淀产生应该是氧气造成的。 (SO2+H2O=H2SO3,2H2SO3+O2=2H2SO4,H2SO4+BaCl2=BaSO4+2HCl)类比实验室制取氢氧化亚铁,再根据演示简单化的原则,进行了如下改进:①用蒸馏水新制BaCl2溶液,煮沸,冷却,装入集气瓶中。②及时滴加少量苯液封,使之与空气尽可能隔绝。③先进行SO2与品红试纸、pH试纸的反应,从而很好地借用SO2驱赶走残留小试管中的空气,有效地减少了SO2通入BaCl2溶液而被氧化的可能。④利用导管将SO2直接通入BaCl2溶液中,减少气体接触空气的机会。改进后再次试验,惊喜地发现,BaCl2溶液中不再产生浑浊现象!

5 对改进实验的评价

(1)能有效防止SO2对空气的污染,有助于让学生潜移默化地形成环保意识。

(2)操作简便,药品用量少,实验现象明显,成功率高。

(3)该装置有效克服了由于受O2的影响而造成SO2与BaCl2溶液反应失真的现象,真实地反映了实验事实。

参考文献:

[1]郑长龙.化学实验教学新视野[M].北京:高等教育出版社,2003.

注:“本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。”

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