CN206649802U - 一种用于检验二氧化硫性质的一体化微型实验装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于高中化学实验的技术领域，具体的涉及一种用于检验二氧化硫性质的一体化微型实验装置。该种用于检验二氧化硫性质的一体化微型实验装置，包括置于铁架台上的Y型试管；Y型试管上方设有玻璃注射器；Y型试管的左支管下方置有酒精灯；Y型试管与一透明管的一端连接，该透明管内置有药片板；透明管的另一端固定密封连接一气球。该实验装置通过合理化的设计使得一次实验即可完成二氧化硫的制备及其漂白性、氧化性、酸性、还原性等性质的验证，提高了教学效率，降低了实验成本，防止了环境污染，体现了绿色化学的理念。
Description
技术领域
本实用新型属于高中化学实验的技术领域，具体的涉及一种用于检验二氧化硫性质的一体化微型实验装置。
背景技术
二氧化硫性质实验是高中化学一个非常重要的实验，高中化学教材中的实验只检验了二氧化硫的漂白性，未涉及二氧化硫的酸性、氧化性和还原性，且忽略了二氧化硫对师生健康的危害及对大气的污染，不符合绿色环保的理念。具体主要存在以下几个问题：（1）需要课前制备二氧化硫收集并保存于试管中，制取过程中试剂用量大，二氧化硫易逸散，以致课堂演示实验或分组实验现象不明显甚至不能使品红褪色；（2）二氧化硫的漂白实验在敞开的环境中进行，有毒的二氧化硫气体直接排放到空气中，污染教室环境，危害教师和学生的身体健康，整个实验过程中，或多或少闻到有刺激性气味的二氧化硫气体，对人体有一定的伤害，对师生健康有一定影响，同时对环境有一定的污染；（3）教材实验只验证了二氧化硫水溶液的漂白性，对二氧化硫的酸性、氧化性、还原性并没有涉及，而这些性质又是高中化学教学的重点内容，不利于学生对二氧化硫性质的掌握；（4）整个实验装置包括制备装置、性质实验装置和尾气处理装置，整套实验复杂，不易操作，且器皿较多难以携带。
发明内容
本实用新型的目的在于针对目前高中化学关于二氧化硫性质实验用料多、耗时长、污染大、操作繁复等弊端而提供一种用于检验二氧化硫性质的一体化微型实验装置，该实验装置通过合理化的设计使得一次实验即可完成二氧化硫的制备及其漂白性、氧化性、酸性、还原性等性质的验证，节约了课堂时间，提高了教学效率，降低了实验成本，防止了环境污染，体现了绿色化学的理念。
本实用新型的技术方案为：一种用于检验二氧化硫性质的一体化微型实验装置，包括置于铁架台上的Y型试管，在Y型试管的试管口处设有橡胶塞Ⅰ；Y型试管上方设有玻璃注射器，该玻璃注射器的注射头通过橡胶塞Ⅰ伸至Y型试管的右支管管口处，其中右支管内设有除沫网；Y型试管的左支管下方置有酒精灯；Y型试管通过橡胶塞Ⅰ、导管Ⅰ和橡胶塞Ⅱ与一透明管的一端连接，该透明管内置有药片板；透明管的另一端通过橡胶塞Ⅲ和导管Ⅱ固定密封连接一内置有氢氧化钠溶液的气球。
所述除沫网设于右支管内的中上部。根据硫酸与亚硫酸钠粉末反应产生泡沫的特性，将除沫网设于中上部可以达到较佳的除泡效果，同时还不会影响二氧化硫性质的检验。
所述药片板为废弃的空药片板。废物利用不仅节约了实验成本，而且科学环保。
所述透明管为硬质玻璃管。
所述透明管置于铁架台上。
所述气球置于烧杯中。
所述导管Ⅰ上设有止水夹。
本实用新型的有益效果为：本实用新型所述用于检验二氧化硫性质的一体化微型实验装置，首先采用Y型试管，这样在同一密闭容器中即可完成制备二氧化硫的同时检验二氧化硫的漂白性。其中Y型试管的右支管与玻璃注射器搭配设计，这样二氧化硫产生速度可实时易于掌控，同时玻璃注射器的注射头伸至Y型试管的右支管管口处，可以有效防止硫酸进入左支管的品红溶液中，影响二氧化硫漂白性的检验。在右支管内设计有除沫网，以免反应产生的泡沫进入左支管的品红溶液中，对二氧化硫水溶液漂白性的验证产生干扰。Y型试管的左支管与酒精灯搭配设计，证明二氧化硫的水溶液漂白性的不稳定性和可逆性。
然后将Y型试管与透明管和药片板组合设计搭配在一起，可以同时一次观察验证二氧化硫的氧化性、酸性和还原性。其中使用药片板属于废物利用，大大节约了实验成本，科学环保。
最后采用内置有氢氧化钠溶液的气球作为二氧化硫的尾气吸收，不仅可以通过气球检查尾气吸收是否完全，而且气球价格低，节约了实验成本。
综上所述，所述用于检验二氧化硫性质的一体化微型实验装置具有如下优势：（1）一体化：一般能在4～7分钟内可同时完成二氧化硫的制取及其漂白性、氧化性、酸性、还原性等性质的验证。通过观察可比较品红溶液、药片板每个凹槽中溶液颜色的前后变化，实验现象明显、结论明确；（2）防污染：采用内置有氢氧化钠溶液的气球能够充分吸收反应剩余的二氧化硫气体，防止污染环境，避免危害师生健康，同时在教学中培养了学生的环保意识，体现绿色化学的理念。
附图说明
图1 为本实用新型具体实施方式中用于检验二氧化硫性质的一体化微型实验装置的结构示意图。
其中，1为铁架台，2为Y型试管，3为橡胶塞Ⅰ，4为玻璃注射器，5为注射头，6为右支管，7为除沫网，8为左支管，9为酒精灯，10为导管Ⅰ，11为橡胶塞Ⅱ，12为透明管，13为药片板，14为橡胶塞Ⅲ，15为导管Ⅱ，16为气球，17为烧杯，18为止水夹。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型的技术方案进行详细的说明。
从图1中可以看出，本实用新型的用于检验二氧化硫性质的一体化微型实验装置，包括置于铁架台1上的Y型试管2，在Y型试管2的试管口处设有橡胶塞Ⅰ3；Y型试管2上方设有玻璃注射器4，该玻璃注射器4的注射头5通过橡胶塞Ⅰ3伸至Y型试管2的右支管6管口处，其中右支管6内设有除沫网7；Y型试管2的左支管8下方置有酒精灯9；Y型试管2通过橡胶塞Ⅰ3、导管Ⅰ10和橡胶塞Ⅱ11与一透明管12的一端连接，该透明管12内置有药片板13；透明管12的另一端通过橡胶塞Ⅲ14和导管Ⅱ15固定密封连接一内置有氢氧化钠溶液的气球16。
所述除沫网7设于右支管6内的中上部。根据硫酸与亚硫酸钠粉末反应产生泡沫的特性，将除沫网设于中上部可以达到较佳的除泡效果，同时还不会影响二氧化硫性质的检验。
所述药片板13为废弃的空药片板。废物利用不仅节约了实验成本，而且科学环保。
所述透明管12为硬质玻璃管。
所述透明管12置于铁架台1上。
所述气球16置于烧杯17中。
所述导管Ⅰ10上设有止水夹18。
该一体化微型实验装置具体操作如下：
（1）用铁架台连接固定Y 型试管，检验装置气密性后，在Y 型试管的左支管中加入约2mL品红溶液，在Y 型试管的右支管中加入约1.5g 亚硫酸钠粉末，玻璃注射器中抽入适量浓度为70% 的硫酸溶液，然后将玻璃注射器插入Y 型试管管口处的橡胶塞Ⅰ，并使注射头一直伸至Y型试管的右支管管口处。
（2）在药片板的同一行药片凹槽中分别滴加硫化钠溶液、紫色石蕊试液、酸性高锰酸钾溶液，然后慢慢将药片板置于透明管中。
（3）首先在透明管的一端端口塞上橡胶塞Ⅱ，然后将导管Ⅰ分别插入橡胶塞Ⅰ和橡胶塞Ⅱ上从而将透明管与Y 型试管相连接；再在透明管的另一端端口塞上橡胶塞Ⅲ，在橡胶塞Ⅲ上插入导管Ⅱ，并在导管Ⅱ的另一端管口处密封固定一内置有氢氧化钠溶液的气球。
（4）推动玻璃注射器向右支管加入70% 的硫酸溶液，待有气体产生，观察到左支管中的品红溶液褪色，透过透明管观察到药片板上装有硫化钠溶液的药片凹槽出现淡黄色沉淀，装有紫色石蕊试液的药片凹槽由紫色变为红色，装有酸性高锰酸钾溶液的药片凹槽由紫红色变为无色。
（5）用酒精灯加热Y 型试管的左支管底部，可观察到褪色的品红溶液又变为红色。
由上述实验可得到如下结论：
（1）Y 型试管的左支管中品红溶液褪色，证明二氧化硫的水溶液具有漂白性。其加热后又恢复到原来的颜色，证明二氧化硫的水溶液漂白性的不稳定性和可逆性。
（2）药片板上装有硫化钠溶液的药片凹槽出现淡黄色沉淀，证明二氧化硫具有氧化性。
（3）装有紫色石蕊试液的药片凹槽变红，证明二氧化硫的水溶液具有酸性。
（4）装有酸性高锰酸钾溶液的药片凹槽褪色，二氧化硫被高锰酸钾溶液氧化，发生了氧化还原反应，证明二氧化硫具有还原性。
Claims (7)
1.一种用于检验二氧化硫性质的一体化微型实验装置，其特征在于，包括置于铁架台上的Y型试管，在Y型试管的试管口处设有橡胶塞Ⅰ；Y型试管上方设有玻璃注射器，该玻璃注射器的注射头通过橡胶塞Ⅰ伸至Y型试管的右支管管口处，其中右支管内设有除沫网；Y型试管的左支管下方置有酒精灯；Y型试管通过橡胶塞Ⅰ、导管Ⅰ和橡胶塞Ⅱ与一透明管的一端连接，该透明管内置有药片板；透明管的另一端通过橡胶塞Ⅲ和导管Ⅱ固定密封连接一内置有氢氧化钠溶液的气球。
2.根据权利要求1所述用于检验二氧化硫性质的一体化微型实验装置，其特征在于，所述除沫网设于右支管内的中上部。
3.根据权利要求1所述用于检验二氧化硫性质的一体化微型实验装置，其特征在于，所述药片板为废弃的空药片板。
4.根据权利要求1所述用于检验二氧化硫性质的一体化微型实验装置，其特征在于，所述透明管为硬质玻璃管。
5.根据权利要求1所述用于检验二氧化硫性质的一体化微型实验装置，其特征在于，所述透明管置于铁架台上。
6.根据权利要求1所述用于检验二氧化硫性质的一体化微型实验装置，其特征在于，所述气球置于烧杯中。
7.根据权利要求1所述用于检验二氧化硫性质的一体化微型实验装置，其特征在于，所述导管Ⅰ上设有止水夹。
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