CN207800000U - 多组合环保型气体性质实验装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种多组合环保型气体性质实验装置，其包括：实验演示板、双支管试管、打气筒、橡胶管、橡胶塞、铁架台，塑料卡箍、Y型玻璃管，所述的演示板固定座由套管、固定钢板、螺栓组成，本实用新型的实验装置采用全封闭式反应，将气体的制取和性质的验证实验合为一体，不仅不会污染环境，而且能够一次性的进行多个实验的操作，简单方便；其有益效果在于，结构简单，设计合理，实验装置体积小，制作容易，成本较低且污染少，易操作易观察。
Description
技术领域
本实用新型涉及化学实验仪器领域，具体为多组合环保型气体性质实验装置。
背景技术
化学是研究物质的组成、结构、性质、以及变化规律的科学，是人类用以认识和改造物质世界的主要方法和手段之一。在初中和高中开设的化学课程中，各种化学实验对化学的教学具有很重要的作用，通过化学实验，可以使学生更好的掌握好基础知识和基本技能，提高灵活运用知识的能力，可以说实验就是化学的灵魂，是化学的魅力和激发学生学习兴趣的主要源泉，更是培养和发展学生思维能力和创新能力的重要方法和手段。
目前在普通高中课程标准实验教材及教材中对于氯气、二氧化硫等有毒气体性质的演示反应实验都存在很多的不足。以氯气为例首先是在制取氯气时，会在实验结束时存留大量的氯气尾气，虽然为了防止这些尾气对人体造成的污染而采用将导气管伸入到盛有氢氧化钠溶液的烧杯中，让氯气与氢氧化钠溶液反应，以吸收这些多余的气体，但是由于实验室中氯气流量大，有毒气体进入氢氧化钠溶液中时，由于接触面较小，不能及时充分反应，导致未曾反应的气体易从溶液中冒出，污染空气，而且氯气量较少时还可能会发生严重的倒吸现象。
其次是在做实验时若使用现有仪器组装，一方面存在实验中氯气的用量大，造成药品的浪费的问题，另一方面在实验操作过程中不可避免地有氯气外溢，例如若实验中使用的石棉网与集气瓶口密封性不好时，也会大大影响实验的效果。同时，在这两种教材中的实验都需要加热或点燃，比如钠预先在空气中点燃，在钠表面生成的Na2O2 影响钠在氯气中燃烧，而且钠不是在封闭式装置中燃烧时会使氯气向外逸出，这样也会使教室内环境污染更严重。再次就是在做不同实验室，需要不同的实验器材，不仅操作麻烦，而且也增加了氯气泄露的几率，非常的不利于学生的身体健康，尤其是做要反复做实验的老师的身体健康。
发明内容
本实用新型的目的在于，针对现有Cl2、SO2等气体性质实验演示装置存在的操作复杂、实验用料多、演示时间长以及有毒物质对环境污染的问题，而提供一种多组合环保型气体性质实验装置,对Cl2、SO2等气体性质实验进行了一体化设计，用于有毒气体性质实验，可应用于教师演示实验也可应用于学生分组实验；该设计通过一次操作完成多项实验，无有毒气体析出。
为实现上述发明目的，本实用新型采用如下技术方案实现的：
多组合环保型气体性质实验装置，包括：实验演示板、双支管试管、打气筒、橡胶管、橡胶塞、铁架台，塑料卡箍、Y型玻璃管，所述的铁架台由底座、立柱、演示板固定座组成；所述的立柱为实心的圆柱钢管，一端与底座固定；所述的演示板固定座由套管、固定钢板、螺栓组成，所述的固定钢板为矩形，其上四角处设置有螺丝固定孔；所述的套管侧壁上设置有螺纹孔；所述的套管内径大于立柱的直径，并平行焊接与固定钢板的中心线上；所述的套管套在立柱上，并据气体发生装置的高度通过螺栓固定紧；所述的固定钢板通过螺丝与实验演示板的背部中心位置相互固定连接；所述的塑料卡箍的非开口端设置有弹性膨胀柱。
前述的多组合环保型气体性质实验装置，其特征在于：所述的实验演示板为矩形，其上均匀分布有多个插孔；所述的塑料卡箍通过弹性膨胀柱与插孔连接，这样可以任意调整两个塑料卡箍的上下及左右的空间位置利于实验的观察；所述的双支管试管通过塑料卡箍固定在实验演示板上。
前述的多组合环保型气体性质实验装置，其特征在于：所述的双支管试管整体为Z型，由主试管、上支管和下支管组成，长度为60mm，直径为20mm；所述的上支管直径为0.7mm位于主试管的左侧距离主试管口10mm处，长度为18mm,与主试管相通；所述的下支管直径为0.7mm位于主试管的右侧距离主试管底部15mm处，长度为18mm,与主试管相通。
前述的多组合环保型气体性质实验装置，其特征在于：所述的橡胶管将多个双支管试管的上支管、下支管串联起来；所述的橡胶塞为锥型插在双支管试管的主试管的口部。
前述的多组合环保型气体性质实验装置，其特征在于：所述的打气筒的出气口与玻璃阀门的进气端连接后，再与橡胶管连接。
前述的多组合环保型气体性质实验装置，其特征在于：所述的Y型玻璃管通过橡胶管分别与双支管试管的上支管和玻璃阀门的出气端连接。
前述的多组合环保型气体性质实验装置，其特征在于：所述的Y型玻璃管与橡胶管连接的上支管处设置有止气夹子。
本实用新型的实验装置采用全封闭式反应，将气体的制取和性
质的验证实验合为一体，不仅不会污染环境，而且能够一次性的进行多个实验的操作，简单方便；其有益效果在于，结构简单，设计合理，实验装置体积小，制作容易，成本较低且污染少，易操作易观察。
附图说明
图1为本实用新型的整体结构示意图。
图2为本实用新型的实验演示板结构示意图。
图3为本实用新型的演示板固定座结构示意图。
图4为本实用新型的双支试管结构示意图。
图5为本实用新型的塑料卡箍结构示意图。
实验演示板1、双支管试管2、打气筒3、橡胶管4、橡胶塞5、铁架台6，塑料卡箍7、Y型玻璃管8、立柱9、固定钢板10、套管11、螺栓12、弹性膨胀柱13、玻璃阀门14、止气夹子15。
具体实施方式
下面结合附图说明对本实用新型做进一步的阐述。
图1-图5为本实用新型的优选方式，其显示了多组合环保型气体性质实验装置，包括：实验演示板、双支管试管、打气筒、橡胶管、橡胶塞、铁架台，塑料卡箍、Y型玻璃管，所述的铁架台由底座、立柱、演示板固定座组成；所述的立柱为实心的圆柱钢管，一端与底座固定；所述的演示板固定座由套管、固定钢板、螺栓组成，所述的固定钢板为矩形，其上四角处设置有螺丝固定孔；所述的套管侧壁上设置有螺纹孔；所述的套管内径大于立柱的直径，并平行焊接与固定钢板的中心线上；所述的套管套在立柱上，并据气体发生装置的高度通过螺栓固定紧；所述的固定钢板通过螺丝与实验演示板的背部中心位置相互固定连接；所述的塑料卡箍的非开口端设置有弹性膨胀柱。
前述的多组合环保型气体性质实验装置，其特征在于：所述的实验演示板为矩形，其上均匀分布有多个插孔；所述的塑料卡箍通过弹性膨胀柱与插孔连接，这样可以任意调整两个塑料卡箍的上下及左右的空间位置利于实验的观察；所述的双支管试管通过塑料卡箍固定在实验演示板上。
前述的多组合环保型气体性质实验装置，其特征在于：所述的双支管试管整体为Z型，由主试管、上支管和下支管组成，长度为60mm，直径为20mm；所述的上支管直径为0.7mm位于主试管的左侧距离主试管口10mm处，长度为18mm,与主试管相通；所述的下支管直径为0.7mm位于主试管的右侧距离主试管底部15mm处，长度为18mm,与主试管相通。
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前述的多组合环保型气体性质实验装置，其特征在于：所述的Y型玻璃管通过橡胶管分别与双支管试管的上支管和玻璃阀门的出气端连接。
前述的多组合环保型气体性质实验装置，其特征在于：所述的Y型玻璃管与橡胶管连接的上支管处设置有止气夹子。
实施例
根据气体发生装置的高度，调节实验演示板的高度，实验演示板上固定了两排夹持试管的塑料卡箍，可方便试管的安装和拆卸。
根据实验需要安装试管1-12只完成实验，也可在上排试管完成实验，下排试管对应上排实验做对比实验。试管通过胶管的连接,形成既独立又连通的几个空间,向不同的试管放入不同的试剂,可进行气体的除杂、性质实验及尾气的处理，实验过程中通过控制实验气流速度依次完成实验，实验可以将试剂滴加在滤纸上，部分实验试剂加在试管底部。试管小但观察面却与大试管相同。
（1）氯气的性质实验：
HClO的漂白性、Cl2的氧化性、Cl—的检验、Cl2与碱反应。
取10只试管固定在实验台上（上排从左到右试管编号为-，下排试管从右到左编号为-），在试管中依次放入干燥剂CaCl2、干燥的红纸条、湿润的红纸条、浸润了品红溶液的滤纸条、浸润了FeSO4溶液的滤纸条、浸润了NaBr溶液的滤纸条、浸润了KI溶液的滤纸条、0.5mlAgNO3+稀HNO3溶液、湿润的蓝色石蕊试纸、小米粒大小的金属钠、11浸润了浓NaOH溶液的纱布并滴加3滴酚酞。慢慢通入Cl2观察实验现象。
干燥的红纸条：无变化。
湿润的红纸条：褪色。
浸润了品红溶液的滤纸条：褪色。
浸润了FeSO4溶液的滤纸条：变黄色。
浸润了NaBr溶液的滤纸条：变橙黄色。
浸润了淀粉-KI溶液的滤纸条：先变蓝色后褪色。（蓝色褪去原因5Cl2+I2+6H2O=10HCl+2HIO3）。
0.5mlAgNO3+稀HNO3溶液：溶液中有白色沉淀生成。
湿润的蓝色石蕊试纸：先变红后退色。
用长导管将小试管连接于实验演示板下方，便于酒精灯加热，钠融化后燃烧，产生黄色火焰，并伴有白烟。
11浸润了浓NaOH溶液的纱布并滴加3滴酚酞：支管上口红色褪去，支管下口依旧红色。
打开玻璃阀门，股入空气排尽Cl2。
此时打开胶塞针对实验产物继续如下实验。
试管中（浸润了FeSO4溶液的滤纸条）加入2滴KSCN溶液，可观察到黄色变成血红色，证明有Fe3+生成。
取出试管中（浸润了品红溶液的滤纸条），在酒精灯上稍稍加热，没有恢复红色，证明HClO漂白性原理是氧化褪色。
11试管中（浸润了浓NaOH溶液的纱布并滴加3滴酚酞）加入浓NaOH溶液，上口褪色纱布无变化，证明褪色原因是氧化褪色而不是中和褪色。
（2）二氧化硫的性质实验：
SO2的漂白性、SO2还原性、SO2的氧化性、SO2与碱反应。
取10只试管固定在实验台上，在试管中依次放入浸润了品红溶液的滤纸条、湿润的蓝色石蕊试纸条、浸润了K2Cr2O7溶液的滤纸条、浸润了Br2溶液的滤纸条、浸润了FeCl3溶液的滤纸条、0.5mlBaCl2、0.5mlBa(NO3)2溶液、0.5ml BaCl2+稀H2O2溶液、0.5mlNa2S溶液、浸润了浓NaOH溶液的纱布并滴加3滴酚酞。慢慢通入二氧化硫观察实验现象。
浸润了品红溶液的滤纸条：褪色。
湿润的蓝色石蕊试纸条：变红色但不褪色。
在试管中依次放入浸润了K2Cr2O7溶液的滤纸条：由橙黄色变为浅绿色。
浸润了Br2溶液的滤纸条：橙黄色褪去。
浸润了FeCl3溶液的滤纸条：黄色褪去。
0.5mlBaCl2：无变化。
0.5mlBa(NO3)2溶液：溶液变浑浊。
0.5ml BaCl2+稀H2O2溶液：溶液变浑浊。
0.5mlNa2S溶液:淡黄色沉淀。
浸润了浓NaOH溶液的纱布并滴加3滴酚酞：支管入口红色褪去，支管出口依旧红色。
打开玻璃阀门，股入空气排尽SO2。此时打开胶塞针对实验产物继续如下实验。
取出浸润了品红溶液的滤纸条，在酒精灯上稍稍加热，红色恢复，证明漂白性原理是SO2的漂白原理是它能与某些有色物质生成不稳定的无色物质。这种无色物质容易分解而使有色物质恢复原来的颜色。
试管中（浸润了浓NaOH溶液的纱布并滴加3滴酚酞）加入浓NaOH溶液，入口褪色纱布变红，证明褪色原因是中和褪色。
该设计通过一次实验完成了Cl2的漂白性、Cl2的氧化性、Cl2与碱反应、Cl—的检验；SO2的还原性、漂白性、氧化性、酸性等性质的验证,也为其他性质实验的改进提供了思路。
本实用新型应用于多组合环保型气体性质实验装置，该装置具有结构简单、通用性强、可控制反应依次完成。反应完进行环保处理后可打开橡胶塞对产物进行后续探究实验，并且实验完成后仪器洗涤也非常方便。节约了课堂时间,提高了教学效率,减少了试剂用量,降低了实验成本,防止了环境污染,体现了绿色化学理念,实验效果好等优点,适用于各类有毒有害气体的实验。
Claims (7)
1.多组合环保型气体性质实验装置，包括：实验演示板、双支管试管、打气筒、橡胶管、橡胶塞、铁架台，塑料卡箍、Y型玻璃管，其特征在于：所述的铁架台由底座、立柱、演示板固定座组成；所述的立柱为实心的圆柱钢管，一端与底座固定；所述的演示板固定座由套管、固定钢板、螺栓组成，所述的固定钢板为矩形，其上四角处设置有螺丝固定孔；所述的套管侧壁上设置有螺纹孔；所述的套管内径大于立柱的直径，并平行焊接与固定钢板的中心线上；所述的套管套在立柱上，并据气体发生装置的高度通过螺栓固定紧；所述的固定钢板通过螺丝与实验演示板的背部中心位置相互固定连接；所述的塑料卡箍的非开口端设置有弹性膨胀柱。
2.根据权利要求1所述的多组合环保型气体性质实验装置，其特征在于：所述的实验演示板为矩形，其上均匀分布有多个插孔；所述的塑料卡箍通过弹性膨胀柱与插孔连接；所述的双支管试管通过塑料卡箍固定在实验演示板上。
3.根据权利要求1所述的多组合环保型气体性质实验装置，其特征在于：所述的双支管试管整体为Z型，由主试管、上支管和下支管组成，长度为60mm，直径为20mm；所述的上支管直径为0.7mm位于主试管的左侧距离主试管口10mm处，长度为18mm,与主试管相通；所述的下支管直径为0.7mm位于主试管的右侧距离主试管底部15mm处，长度为18mm,与主试管相通。
4.根据权利要求1所述的多组合环保型气体性质实验装置，其特征在于：所述的橡胶管将多个双支管试管的上支管、下支管串联起来；所述的橡胶塞为锥型插在双支管试管的主试管的口部。
5.根据权利要求1所述的多组合环保型气体性质实验装置，其特征在于：所述的打气筒的出气口与玻璃阀门的进气端连接后，再与橡胶管连接。
6.根据权利要求1所述的多组合环保型气体性质实验装置，其特征在于：所述的Y型玻璃管通过橡胶管分别与双支管试管的上支管和玻璃阀门的出气端连接。
7.根据权利要求1所述的多组合环保型气体性质实验装置，其特征在于：所述的Y型玻璃管与橡胶管连接的上支管处设置有止气夹子。
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