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“氨溶于水的喷泉实验”改进

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“氨溶于水的喷泉实验”改进

作者:王钰玮

来源:《中学生数理化·教与学》2019年第01期

现行人教版普通高中课程标准实验教科书《化学(必修1)》第四章“非金属及其化合物”中的“氨溶于水的喷泉实验”如图1所示:在干燥的圆底烧瓶中充满氨,用带有玻璃管和滴管(滴管里预先吸入水)的塞子塞紧瓶口.倒置烧瓶,使玻璃管插入盛有水(水中滴少量酚酞)

的烧杯.轻轻挤压滴管,使少量水进入烧瓶,观察现象.在实际实验中笔者发现其存在下列不足之处:排空气法收集氨气,易造成氨气的泄漏,污染环境;每次实验都要用干燥的集气瓶提

前收集氨气,如遇到多班级演示实验,前期准备工作烦琐.能否将该实验进行改进呢?笔者根

据防溅球的构造,尝试设计了如图2所示的喷泉实验装置.

一、实验仪器及药品

实验仪器:铁架台(带铁夹),500mL烧杯,300mL防溅球,50mL注射器(带针头),橡皮塞.

实验药品:固体氢氧化钠,浓氨水,水,酚酞溶液等.

二、实验装置及原理

按图2所示,根据防溅球的构造,在防溅球内直接可以加入固体氢氧化钠,将注射器中浓氨水注入防溅球.由于氨水是弱碱,在水中不完全电离,浓氨水遇到固体氢氧化钠,形成强碱

性溶液使氨水中OH-的浓度增大,平衡体系NH3+H2ONH3·H2OOH-+NH+4向逆向移动,从而导致水中NH3浓度升高.同时,氢氧化钠溶于水放热,温度升高使氨气的溶解度降低,从而使氨气逸出.逸出的氨气将防溅球内的空气向下排出,然后通过向上拉动注射器手柄引发喷泉.

三、实验步骤及现象

1.在烧杯中注入适量水(约400mL),滴加1滴管酚酞溶液,在防溅球底部加适量固体氢氧化钠(约2g),塞上橡皮塞(注射器针头已插入橡皮塞).

2.注射器中吸入浓氨水(4mL左右),将针管与橡皮塞上的针头连接.

3.将注射器中的浓氨水缓慢推入防溅球中,观察到防溅球下端产生气泡,即产生的氨气将球内空气向下排出,随后可观察到烧杯中水出现红色,说明少量逸出的氨被水吸收.

4.当防溅球下端不再产生气泡时向上拉动注射器,引发喷泉,随即松开注射器手柄.

5.形成红色喷泉(效果见图3),同时将注射器手柄回到底部.

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