CN106228881A - 一种氯气‑金属反应演示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种氯气‑金属反应演示装置，属于教学实验装置技术领域，包括集气瓶，所述集气瓶瓶口处设置有集气瓶软木塞，所述集气瓶软木塞上设置有插入到集气瓶内的分液漏斗和燃烧匙，所述燃烧匙下端设置有电阻丝。该技术方案通过电阻丝40的发热，对燃烧匙30上的放置的金属进行加热，通过分液漏斗20滴入的浓盐酸与集气瓶10内的高锰酸钾反应，即可产生氯气，当电阻丝40加热到一定温度时，即可点燃金属，进行氯气‑金属的燃烧反应，该方案不需要提前制备氯气，节约了试验时间，并且没有氯气收集的步骤，降低了环境污染。

Description

一种氯气-金属反应演示装置
技术领域
本发明涉及一种氯气-金属反应演示装置，属于教学实验装置技术领域。
背景技术
氯气是学生进入高中后，遇到的第一种典型的非金属单质，为了帮助学生理解和掌握氯气的性质，教学过程中需要借助演示实验进行铁丝、铜丝在氯气中燃烧的实验。具体操作方法如下：用坩埚钳夹住一束细铁丝或铜丝，而后将铁丝一端放在酒精灯上灼烧至红热，迅速伸入盛有氯气的集气瓶中，观察实验现象。以上操作有以下缺点第一，需要提前制备收集多瓶氯气浪费大量时间；第二，氯气外逸导致空气污染，影响了教师和学生的健康。
发明内容
为了弥补现有技术存在的不足，本发明提供了一种氯气-金属反应演示装置，具体技术方案如下：
一种氯气-金属反应演示装置，包括集气瓶，所述集气瓶瓶口处设置有集气瓶软木塞，所述集气瓶软木塞上设置有插入到集气瓶内的分液漏斗和燃烧匙，所述燃烧匙下端设置有电阻丝。
作为上述技术方案的改进，所述电阻丝上引出有连接到电源的导线。
作为上述技术方案的改进，所述燃烧匙上背离电阻丝的一侧设置有试纸夹持端。
作为上述技术方案的改进，所述集气瓶软木塞上引出有导气管，所述导气管末端连接到尾气瓶。
上述技术方案具有以下四个方面的优点：
（1）不需要提前制备收集氯气，既节省了时间提高了效率，又避免了收集氯气时因氯气外逸造成的污染；
（2）用软木塞密封后通过电阻丝发热来热融化金属钠，而且直接在瓶内产生氯气，使得金属与氯气的整个燃烧反应过程都处在密闭的环境中，避免了原方法氯气外逸导致空气污染的问题；
（3）使用分液漏斗可以控制浓盐酸的注入量，使得产生氯气的量可以较方便地控制，这样就实现了药品的节约使用；
（4）更换金属粉末便可以实现其他的金属如铜、铁、等于氯气的燃烧反应，或者在试纸夹持端上夹持干燥的红纸、湿润的红纸、滴有碘化钾或溴化钾溶液的滤纸，通过颜色变化可以验证氯气更多的性质，因而具有节约时间、节约药品、绿色环保、操作简单、现象明显等优点，具有有益的技术效果和显著的实用价值。
附图说明
图1为本发明一种氯气-金属反应演示装置的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明提供了一种氯气-金属反应演示装置，包括集气瓶10，所述集气瓶10瓶口处设置有集气瓶软木塞11，所述集气瓶软木塞11上设置有插入到集气瓶10内的分液漏斗20和燃烧匙30，所述燃烧匙30下端设置有电阻丝40，其中集气瓶10底部预先加入有高锰酸钾，分液漏斗20内加入有浓盐酸，燃烧匙30上放置有金属钠或粉末态的铜、铁以及其他任意一种金属粉末等。
上述技术方案通过电阻丝40的发热，对燃烧匙30上的放置的金属进行加热，通过分液漏斗20滴入的浓盐酸与集气瓶10内的高锰酸钾反应，即可产生氯气，当电阻丝40加热到一定温度时，即可点燃金属，进行氯气-金属的燃烧反应，该方案不需要提前制备氯气，节约了试验时间，并且没有氯气收集的步骤，降低了环境污染。
进一步的，所述电阻丝40上引出有连接到电源的导线41，为了避免导线41在燃烧试验中被点燃，可以将燃烧匙30中部掏空，并将该导线导线41穿过燃烧匙30引出。
更进一步的，所述燃烧匙30上背离电阻丝40的一侧设置有试纸夹持端31，该优选方案中的试纸夹持端31可以用来夹持PH试纸，或者干燥的红纸、湿润的红纸、滴有碘化钾或溴化钾溶液的滤纸等，通过纸片颜色变化来验证氯气的其他性质。
更进一步的，所述集气瓶软木塞11上引出有导气管50，所述导气管50末端连接到尾气瓶60，该尾气瓶60内设置有碱性溶液，对集气瓶10进行尾气回收。
上述装置可以采用以下步骤进行试验：
（1）气密性检查，检查集气瓶10和尾气瓶60的气密性；
（2）药品填充，向装置内加入浓盐酸、高锰酸钾和金属钠（块状钠或粉末状铜、铁）；
（3）金属加热，接通电阻丝40的电源，对燃烧匙30中的金属进行加热，钠加热至熔融的状态后，断开电源；
（4）燃烧反应，立即滴加适量浓盐酸到集气瓶10中，观察到产生大量黄绿色的气体，金属钠剧烈燃烧，产生大量的白烟。
以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围，凡依本发明范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明涵盖范围之内。

Claims (4)

1.一种氯气-金属反应演示装置，其特征在于，包括集气瓶（10），所述集气瓶（10）瓶口处设置有集气瓶软木塞（11），所述集气瓶软木塞（11）上设置有插入到集气瓶（10）内的分液漏斗（20）和燃烧匙（30），所述燃烧匙（30）下端设置有电阻丝（40）。
2.如权利要求1所述的一种氯气-金属反应演示装置，其特征在于，所述电阻丝（40）上引出有连接到电源的导线（41）。
3.如权利要求2所述的一种氯气-金属反应演示装置，其特征在于，所述燃烧匙（30）上背离电阻丝（40）的一侧设置有试纸夹持端（31）。
4.如权利要求3所述的一种氯气-金属反应演示装置，其特征在于，所述集气瓶软木塞（11）上引出有导气管（50），所述导气管（50）末端连接到尾气瓶（60）。
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