CN204178615U - 氯溴碘制备与性质气室装置 - Google Patents

Abstract

一种涉及化学教学实验用氯溴碘制备与性质气室装置，包括敞口盒体（1）、滴管（2）、实验杯（4）和底板（5），其特征在于：敞口盒体（1）倒置与底板（5）盖合，滴管（2）通过设置于敞口盒体（1）底部的孔（3）伸到位于底板（5）上的实验杯（4）中。本实用新型结构简单，易操作，安全性好。

Description

氯溴碘制备与性质气室装置

技术领域

本实用新型涉及化学实验教学领域，是一种化学实验改进装置，具体地说是一种氯溴碘制备与性质气室装置。

技术背景

化学是一门以实验为基础的自然学科，学习化学的目的是善于运用化学知识去分析、解决生产生活中的问题，通过实验培养学生严谨的科学精神和合作沟通能力。氯溴碘的性质实验体现了化学实验的知识性和趣味性，为学生提供了体会“结构决定性质”化学学科思维的机会。

中学阶段关于氯溴碘的探究实验主要为“萃取分液操作”、“氯溴碘单质氧化性强弱的比较”、“氯溴碘离子还原性强弱比较”、“乙烯与溴的加成反应”、“苯酚与溴的取代反应”、“氯气氧化性实验”等。氯溴碘单质都有毒，常温下，氯气为气体，溴虽为液体但有很强的挥发性，碘虽为固体但有易升华的特性，常用氯水、溴水、碘水（碘单质在水中溶解度很小，补加碘化钾增加其溶解性）代替其单质进行实验。氯水、溴水需要“现制现用”，其质变性很强，一般学校高中部设有10个左右平行班，完成一个学生探究实验需要一周左右的时间，实验员将配置好的氯水和溴水、碘水分装在试剂瓶中由于试剂的挥发对工作者呼吸道造成极大的损害，配好的试剂放置过程中，浓度低实验效果不好，浓度高氯气和溴蒸气外溢，有毒的氯和溴沉积于室内难以外散。实验结束后，在试剂瓶中会残留氯水和溴水，聚齐后量很大，存放没有意义（氯和溴单质与水反应）、倾倒会腐蚀下水管、污染地下水。综上原因，多数学校采用教师演示实验的方式授课，随着多媒体的普及，播放实验视频更加普遍。习题中出现的改进：在实验过程中（氯酸钾（KClO₃）和浓盐酸（HCl）在锥形瓶内反应，生成的氯气（Cl₂）通过导管依次进入放置浸有溴化钠（NaBr）、碘化钾（KI）和氢氧化钠（NaOH）溶液棉花的玻璃管，通过观察棉花颜色的变化来确定卤素性质规律，但是要将浸有溴化钠、碘化钾、氢氧化钠溶液的棉花逐次放入玻璃管中，需要反复操作，实验结束后，锥形瓶中残留大量氯气，对环境产生污染，对操作者身体构成损害，因此该装置只适合于教师演示，不能使学生及时观察到现象的变化过程，仅能展示结果。国内专利（申请号为201320504759.4）披露了一种简易型气体实验装置，该实验装置仅涉及实验室气体的制取和性质检测，功能较为单一，且装置结构较为复杂，气体制取和检测的步骤也较为繁琐。

发明内容

针对现有技术存在的问题和不足，本实用新型提供一种结构简单、安全、易操作并且反应现象明显的氯溴碘制备与性质气室装置。

本实用新型通过如下方式实现：

一种氯溴碘制备与性质气室装置，包括敞口盒体1、滴管2、实验杯4和底板5，敞口盒体1倒置与底板5盖合，滴管2通过设置于敞口盒体1底部的孔3伸到位于底板5上的实验杯4中；

优选的，孔3设置为磨口；

优选的，底板5四周设置有凸槽6；

优选的，凸槽6与敞口盒体1盖合的侧面设置为磨口；

优选的，敞口盒体1和实验杯4为透明的玻璃材质。

本实用新型的有益效果：

1、本装置设计采用“口倒置”思路，便于向器皿中加入试剂，以及仪器的清洗；

2、本装置设计采用“上方插入滴管式”，便于试剂的加入和取出，既有效控制反应速率，又可调控反应生成的量；

3、氯溴碘制备与性质实验在一个体系内进行，实验现象明显，安全方便；

4、氯气、溴水、碘水现制现用，减少存放、转移过程中对环境的污染，降低对操作者身体的伤害；

5、该装置制得的溴水可用于溴水与苯酚反应等相关的实验，碘水可用于与淀粉反应的实验。 

6.实验结束后，多余的残留气体通过补加溴化钠进行处理，残留液体集中（吸出）回收，完成“萃取分液实验操作”。

7、实验装置易制作，材料易得，学生用此装置进行实验安全性高，操作简单、反应现象明显。

8、本装置设计，学生通过实验探究既能提高基本实验操作技能：固体和液体药品的取用、滴管和试管的使用。学生经历物质的制取、性质实验和后续产物的测定，以及残留物的回收重复利用，通过“高接触”真正落实了探究对学生科学思维和能力的培养。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图中：1敞口盒体、2滴管、3孔、4实验杯、5底板、6凸槽。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型做进一步的描述，使得本实用新型的技术方案和功效易于理解。

氯溴碘制备和性质气室装置包括1个敞口盒体1、3个滴管2、3个实验杯4和底板5，底板5四周设置有凸槽6，3个实验杯4位于底板5上，敞口盒体1底部设置有3个磨口处理的孔3，以增强装置的气密性，倒置后与底板5盖合，磨口处理的凸槽6起密封作用，3个滴管2分别通过孔3伸入到实验杯4中。

3个实验杯4编号为1、2和3（分别对应滴管1、2和3），放置于底板5上，在2号杯中加入0.1g次氯酸钙（Ca（ClO）₂），1号杯、3号杯分别加入适量饱和溴化钠（NaBr）（约8mol/L）和稀碘化钠（NaI）（约2mol/L）溶液，盖好透明敞口盒体1，在2号滴管中吸取浓盐酸加入到2号实验杯（3-4滴即可）,观察到1、3号杯中溶液颜色的变化（1号杯变位褐色，2号杯变位橙黄色），用滴管1、3取出生成的溴、碘单质，然后完成溴水、碘水的相关的性质实验。

本实用新型通过装置的体积控制反应后毒性物质的残留，溴化钠和碘化钠本身就是很好的残留气体处理剂，可通过补充溴化钠或者碘化钠的量来吸收多余氯气，这样也减少了实验所需的试剂种类。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种氯溴碘制备与性质气室装置，包括敞口盒体（1）、滴管（2）、实验杯（4）和底板（5），其特征在于：敞口盒体（1）倒置与底板（5）盖合，滴管（2）通过设置于敞口盒体（1）底部的孔（3）伸到位于底板（5）上的实验杯（4）中。

2.如权利要求1所述的氯溴碘制备与性质气室装置，其特征在于：所述孔（3）设置为磨口。

3.如权利要求1所述的氯溴碘制备与性质气室装置，其特征在于：所述底板（5）四周设置有凸槽（6）。

4.如权利要求3所述的氯溴碘制备与性质气室装置，其特征在于：所述凸槽（6）与敞口盒体（1）盖合的侧面设置为磨口。

5.如权利要求1至4任一所述的氯溴碘制备与性质气室装置，其特征在于：所述敞口盒体（1）和实验杯（4）为透明的玻璃材质。