CN206701230U - 一种气体产生对比实验器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种气体产生对比实验器，它包括反应瓶、反应管、滴液漏斗、气压平衡管以及量气管。反应管设于反应瓶内，反应瓶上方瓶口设有玻璃磨砂塞，玻璃磨砂塞上连接设置有贯通式滴液漏斗以及量气管。玻璃磨砂塞为具有空心内腔的球体结构，玻璃磨砂塞上端与气压平衡管连通、下端与反应瓶连通，气压平衡管一体式连接于所述滴液漏斗的一侧、且与滴液漏斗连通,滴液漏斗置于反应管上方且与反应瓶连通。本实用新型结构简单、组装快捷、操作简便，气体的产生、收集、排水量气在一个装置中快速连贯完成，产生气体的速度及量可控制，无气体逸漏。本实用新型组装简单、操作简便、现象明显、重复实验性强、安全实用，适宜大范围推广应用。

Description

一种气体产生对比实验器

技术领域

本实用新型涉及一种化学教学实验器具技术领域，尤其涉及中学化学教学中多种不溶性或微溶性气体产生速率的对比实验、气体产生量的对比实验、气体产生量的试验器。

背景技术

高中化学教材必修一涉及碳酸钠碳酸氢钠与酸反应速率比较实验、碳酸钠溶液与盐酸互滴产生气体速率及量的实验、选修模块《化学反应原理》涉及化学反应速率实验(测量镁条与不同浓度的盐酸反应速率、锌与不同浓度硫酸反应速率、催化剂对双氧水分解速率的影响等实验)。可见，化学反应速率是化学教学中相当重要的内容。教材中的实验方法一：往两支试管中分别加入固体试剂，再分别加入酸液。从两支试管中产生气泡的剧烈程度来判断气体产生的速率；实验方法二：在试管中加入酸液，气球中装入固体粉末，然后把气球套接在试管口上，双手同时提捏气球，把粉末倒入试管中，从气球膨起的大小程度来判断气体产生的速率及量。在上述实验中存在以下缺点与不足：

1.对比性不强

方法一缺陷：①不能同步加入等量酸液，因此气体产生的速率没有对比性。②采用常规浓度的酸液，两者反应速率都很快，仅仅靠产生气泡的多少是无法判断速率快慢的。这种定性的判断气体产生速率 缺乏科学严谨性。

2.操作繁琐

方法二因气球与试管口径不能完全密实套接，需要橡皮筋或棉线多重捆扎固定，另，往气球中加入粉末不易操作。

3.装置不安全

方法二因气球壁厚实不易被气体撑开膨胀大，当反应容器试管内压力太大时，会使气球脱落、酸液冲出试管外，造成安全隐患。

4.气体不能完全收集

方法二当采用等质量的固体粉末时，两者产生气体的量不一致。再则，把气球中的粉末试剂倒入试管时，因其内壁褶皱太多不够光滑，必然粘留较多量的固体试剂，对于试剂用量小的实验，大大影响了实验效果。

方法一和方法二都无法计算判断产生气体的量。如碳酸钠与盐酸互滴等实验，产生气体速率及量的对比就只能通过理论计算而无法用实验来验证。

实用新型内容

本实用新型的目的在于有效克服上述技术的不足，提供一种不溶性或微溶性气体产生速率的对比实验、气体产生量的对比实验、气体产生量的测量实验器。气体产生对比实验器(碳酸钠碳酸氢钠与酸反应速率比较实验器)，具有快速完成实验、可计算气体产生的量、可方便快捷地重复实验、现象明显、安全实用等优点。从定性定量两个角度分析解决中学化学实验中比较气体的产生速率及其量的所有实 验问题。

本实用新型的技术方案是这样实现的：一种气体产生对比实验器，它包括反应瓶、反应管、滴液漏斗、气压平衡管以及量气管；所述反应管设于反应瓶内，反应瓶上方瓶口设有玻璃磨砂塞，所述玻璃磨砂塞上连接设置有贯通式滴液漏斗以及量气管；所述玻璃磨砂塞为具有空心内腔的球体结构，玻璃磨砂塞上端与气压平衡管连通、下端与反应瓶连通，气压平衡管一体式连接于所述滴液漏斗的一侧、且与滴液漏斗连通,所述滴液漏斗置于所述反应管上方且与反应瓶连通。

其中，所述滴液漏斗设有活塞；所述活塞用于控制滴液漏斗内液体滴加的速度。

其中，所述量气管下段设有乳胶管；所述量气管为带刻度的细长玻璃管，量气管上端开口与大气相通、下端贯通玻璃磨砂塞并通过乳胶管延伸至反应瓶内。

其中，所述玻璃磨砂塞的下端外侧壁为磨砂体壁。

其中，所述反应管内套设小反应管；所述小反应管的内径小于反应管的内径。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型结构简单、组装快捷、操作简便，气体产生的速率及量可控制。实验操作快速连贯完成、重复实验性强(反应后的废液全部集中在反应管中，因此可在反应管中套放一支内径稍小的反应管，再次实验时，只需要用镊子取出此反应管，换上内装有固体反应物的反应管，在滴液漏斗中加入酸液即可重复第二次实验)。

气体产生对比实验器(碳酸钠碳酸氢钠与酸反应速率比较实验器)可数倍甚至数十倍节省实验时间及实验试剂，在任何场合都可安全使用，尤其适合中学化学实验室进行气体产生速率对比实验、气体产生量的对比实验、产生气体量的测量实验。如：①从定量角度分析Na₂CO₃与HCl的互滴实验产生气体的速率及量；②同种金属与不同浓度的酸反应速率及量的比较实验(如Mg与HCl反应)；③不同金属与相同浓度的酸反应速率及量的比较实验(如Mg、Al、Zn、Fe与HCl反应)；④不同浓度的物质在催化剂作用下产生气体的速率及量等实验(如MnO₂催化分解H₂O₂)。

该气体产生对比实验器既可单独使用(如测定某一化学反应产生气体的速率或产生气体的量)，也可两个合用(如气体产生速率的比较，气体产生量的比较实验)。可对气体产生对比实验器稍作改进，设计成简易量气装置、NO₂制取及与水反应装置、金属钠(钾)与水(醇)反应产生氢气并点燃装置等。

附图说明

图1为本实用新型气体产生对比实验器的结构示意图；

图2为本实用新型气体产生对比实验器的另一实施例示意图。

图中：1、滴液漏斗；2、气压平衡管；3、活塞；4、玻璃磨砂塞；5、乳胶管；6、反应管；7、反应瓶；8、量气管。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的描述。

参照图1和图2所示，本实用新型揭示的气体产生对比实验器(碳酸钠碳酸氢钠与酸反应速率比较实验器)，它包括反应瓶7、反应管6、滴液漏斗1、气压平衡管2以及量气管8。反应管6设于反应瓶7内，反应瓶7上方瓶口设有玻璃磨砂塞4，玻璃磨砂塞4上连接设置有贯通式滴液漏斗1以及量气管8。玻璃磨砂塞4为具有空心内腔的球体结构，玻璃磨砂塞4上端与气压平衡管2连通、下端与反应瓶7连通，气压平衡管2一体式连接于滴液漏斗1的一侧、且与滴液漏斗1连通,滴液漏斗置于反应管6上方且与反应瓶7连通。其中，反应管6用于放置固体反应物，是固液反应的容器；反应瓶7装入排液量气法所需要的液体；8，量气管8用于观察液面上升的快慢，从量气管液体上升的速率及量可判断气体产生速率。读取该状态下产生的气体体积，根据标准气态方程可计算出标准状况下的气体体积。

优选地，滴液漏斗1设有活塞3。活塞3用于控制滴液漏斗1内液体滴加的速度。其中，玻璃磨砂塞4的上端连接滴液漏斗1、量气管8以及气压平衡管2，这三个组件皆与反应瓶8互通，开启活塞3后使反应瓶7中气体压力太大时，也能顺利滴加液体。

优选地，量气管8下段设有乳胶管5。量气管8为带刻度的细长玻璃管，量气管8上端开口与大气相通、下端贯通玻璃磨砂塞4并通过乳胶管6延伸至反应瓶内。其中，乳胶管6下端连接有玻璃管，该玻璃管延伸至反应瓶7底部置于反应瓶7的液体内。量气管8用于观察液面上升的快慢，从量气管液体上升的速率及量可判断气体产生速率。

优选地，玻璃磨砂塞4的下端外侧壁为磨砂体壁。玻璃磨砂塞4下段磨砂体壁可以有效的密闭反应瓶7的瓶口,加强了玻璃磨砂塞4与反应瓶7的吻合性和密闭性。

优选地，反应管6内套设小反应管(图未示)。小反应管的内径小于反应管6的内径。当需要更换反应管6中的固体试剂时，用镊子取出反应后的小反应管，换上新的小反应管(内装有新的固体反应物)，在滴液漏斗1中加入酸液即可重复第二次实验。

本实用新型具体的使用方法如下：1、加入试剂：①加固体试剂：往反应管中加固体试剂；②注水：取下上半部分(包含量气管、滴液漏斗、气压平衡管、玻璃磨砂塞)，往反应瓶注水约150mL(使用红墨水更便于观察)；塞紧磨砂塞(注意滴液漏斗下端必须对准或伸入反应管内)；③加酸液：从滴液漏斗上口加入酸液，塞紧滴液漏斗顶塞；2、产生气体：把压板套入装置1和装置2的活塞中，转动压板，可同时开启二个活塞、同时加入等量的酸液、同时开始反应。从液面上升快慢来判断气体产生速率及气体产生的量的快慢；3、重复实验：取下装置的上半部分(即玻璃磨砂塞及其组件)，用镊子取出反应后的反应管(事先在反应管中套放一支内径稍小的小反应管)，换上装有固体反应物的反应管，在滴液漏斗中加入酸液即可重复第二次实验。

本实用新型结构简单、组装快捷、操作简便，气体的产生、收集、排水量气在一个装置中快速连贯完成，产生气体的速度及量可控制，无气体逸漏。本实用新型组装简单、操作简便、现象明显、重复实验 性强、安全实用，适宜大范围推广应用。

以上所描述的仅为本实用新型的较佳实施例，上述具体实施例不是对本实用新型的限制。在本实用新型的技术思想范畴内，可以出现各种变形及修改，凡本领域的普通技术人员根据以上描述所做的润饰、修改或等同替换，均属于本实用新型所保护的范围。

Claims (5)

1.一种气体产生对比实验器，其特征在于：它包括反应瓶、反应管、滴液漏斗、气压平衡管以及量气管；所述反应管设于反应瓶内，反应瓶上方瓶口设有玻璃磨砂塞，所述玻璃磨砂塞上连接设置有贯通式滴液漏斗以及量气管；所述玻璃磨砂塞为具有空心内腔的球体结构，玻璃磨砂塞上端与气压平衡管连通、下端与反应瓶连通，气压平衡管一体式连接于所述滴液漏斗的一侧、且与滴液漏斗连通,所述滴液漏斗置于所述反应管上方且与反应瓶连通。

2.根据权利要求1所述的一种气体产生对比实验器，其特征在于：所述滴液漏斗设有活塞；所述活塞用于控制滴液漏斗内液体滴加的速度。

3.根据权利要求1所述的一种气体产生对比实验器，其特征在于：所述量气管下段设有乳胶管；所述量气管为带刻度的细长玻璃管，量气管上端开口与大气相通、下端贯通玻璃磨砂塞并通过乳胶管延伸至反应瓶内。

4.根据权利要求1所述的一种气体产生对比实验器，其特征在于：所述玻璃磨砂塞的下端外侧壁为磨砂体壁。

5.根据权利要求1所述的一种气体产生对比实验器，其特征在于：所述反应管内套设小反应管；所述小反应管的内径小于反应管的内径。