CN213070307U - 乙炔一体化实验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型乙炔一体化实验装置，包括平底玻璃瓶、双孔胶塞、燕尾夹、燃烧匙、橡胶管、玻璃短管、导气管。平底玻璃瓶内装有饱和NaCl和CuSO₄溶液，双孔胶塞塞在平底玻璃瓶瓶口，玻璃短管定位在双孔胶塞通孔Ⅰ中，橡胶管底端与玻璃短管上端紧密连接，燃烧匙设置在平底玻璃瓶中并盛有电石，燃烧匙的细连杆穿过玻璃短管延伸至橡胶管内且末端固定在橡胶管顶端，燕尾夹夹住橡胶管，导气管一端插入平底玻璃瓶中，导气管内塞有一段被酸性高锰酸钾溶液浸湿的化妆棉I和一段被含溴的四氯化碳溶液浸湿的化妆棉II，导气管另一端穿过双孔胶塞的通孔II后向外延伸。本实用新型可一次实验完成乙炔的制备及除杂，验证其结构不饱和性、可燃性，节约课堂时间。

Description

乙炔一体化实验装置

技术领域

本实用新型涉及一种实验装置，特别涉及一种乙炔的实验装置。

背景技术

教科书上乙炔制备实验使用圆底烧瓶与分液漏斗，圆底烧瓶内放电石，分液漏斗中放饱和NaCl溶液，圆底烧瓶通过气管连接装有CuSO₄溶液的洗气瓶，洗气瓶再通过气管连接装有含溴的四氯化碳溶液的试管I，或装有酸性KMnO₄溶液的试管II。打开分液漏斗的开关，分液漏斗中饱和NaCl溶液中进入圆底烧瓶，电石遇水会发生反应，生成氢氧化钙和乙炔气体，由于电石中常会含有一些杂质，可能产生硫化氢、砷化氢、磷化氢等杂质气体，所以将气体通入CuSO₄溶液能够除去这些杂质气体。除杂后的乙炔气体通入含溴的四氯化碳溶液的试管I，或装有酸性KMnO₄溶液的试管II，乙炔含有不饱和碳碳三键，会与溴单质发生加成反应而使得含溴的四氯化碳溶液褪色，同时会被酸性KMnO₄氧化而使得酸性KMnO₄溶液褪色。乙炔燃烧火焰明亮，并伴有黑烟。采用上述现有实验装置进行乙炔制备实验，用电石等原料较多，进行试管实验，耗时长、污染大、操作繁琐。

发明内容

本实用新型的目的是针对上述现有技术存在的缺陷，提供一种乙炔一体化实验装置，通过一次实验完成乙炔的制备及除杂，并验证其结构不饱和性与可燃性，节约实验用化学原料，减少环境污染，易于推广，简化实验操作，节约课堂时间。

本实用新型为实现上述目的采用的技术方案是：一种乙炔一体化实验装置，包括平底玻璃瓶、双孔胶塞、燕尾夹、燃烧匙、橡胶管、玻璃短管、导气管，平底玻璃瓶内装有饱和的NaCl和CuSO₄溶液，双孔胶塞紧密塞在平底玻璃瓶的瓶口，玻璃短管定位在双孔胶塞的通孔I，橡胶管底端与玻璃短管上端紧密连接，橡胶管顶端密封，燃烧匙包括勺及与勺连接的细连杆，燃烧匙的勺设置在平底玻璃瓶中，且勺位于溶液的液面上方，勺中盛有电石，燃烧匙的细连杆穿过玻璃短管延伸并固定至橡胶管内侧顶端，橡胶管在竖直方向由燕尾夹夹住橡胶管，导气管一端插入双孔胶塞的通孔II中并延伸至平底玻璃瓶中，延伸至平底玻璃瓶中的导气管内塞有一段被酸性高锰酸钾溶液浸湿的化妆棉I和一段被含溴的四氯化碳溶液浸湿的化妆棉II，导气管另一端穿过双孔胶塞的通孔II后向外延伸。

本实用新型的进一步技术方案是：燃烧匙的勺设有多个贯穿其内外表面通孔。

本实用新型的进一步技术方案是：导气管向外延一端插入盛有尾气吸收溶液的尾气吸收杯内中，尾气吸收杯内所盛的尾气吸收溶液是酸性高锰酸钾溶液。

本实用新型乙炔一体化实验装置具有如下有益效果：

1、操作易：燃烧匙的勺是具有通孔的漏勺，下压燃烧匙与溶液接触即反应，上拉即停止，既关即停的操作可以方便教师在上一个班演示之后下一个班继续演示，学生实验也是一样，符合绿色环保的理念；设有通孔的燃烧匙可以保证溶液充分接触，很好地兜住电石防止其下漏，用短玻璃管、橡胶管套住燃烧匙，上端热熔的双孔胶塞封口保证装置气密性，结合长尾夹，就可以轻松地上下抽动燃烧匙，操作简单，适用于学生实验。

2、改变反应溶液，一体化：用含有硫酸铜的饱和氯化钠溶液代替传统饱和氯化钠溶液可以达到一石三鸟的效果：（1）硫酸铜不与电石反应，通过利用饱和氯化钠溶液反应，可以很好的降低水与电石反应的速率，使反应趋于平稳；（2）硫酸铜不与乙炔发生反应，但是可以和电石反应中产生的硫化氢、砷化氢、磷化氢等物质发生反应，生成黑色沉淀避免大量气泡生成，从而达到除杂、易于分离的效果；（3）采用该混合液使得乙炔的制备与除杂相结合，达到乙炔制备、除杂、性质检验的一体化设计目的。

3、巧用化妆棉，微型化：化妆棉可以结合无纺布吸油、棉花吸水的优点，让溴的四氯化碳溶液显色效果很好，同时化妆棉透气性也很好，剪小段化妆棉塞入导管下方，既不影响导气，又将整套装置微型化，用小段化妆棉蘸取酸性高锰酸钾溶液和含溴的四氯化碳溶液只需要0.2mL的量即可进行性质检验，褪色时间短；实验经过微型改进后，减少了不必要的药品浪费，简化了实验步骤，节约了反应时间，实验效果明显。

4、运用常规仪器，易推广：本实用新型所有用到的仪器都是实验室常见仪器，前期准备工作对燃烧匙打孔、热熔胶封口操作也较简单，约5分钟可制作出一套仪器，整套仪器使用寿命长，可进行教师演示与学生分组实验，易于推广。

下面结合附图和实施例对本实用新型乙炔一体化实验装置作进一步的说明。

附图说明

图1是本实用新型乙炔一体化实验装置结构示意图；

附图标号说明：1-勺,2-细连杆,3-玻璃短管,4-双孔胶塞,5-燕尾夹,6-橡胶管,7-导气管,8-尾气吸收杯,9-酸性高锰酸钾溶液,10-平底玻璃瓶,11-化妆棉I,12-化妆棉II,13-饱和的NaCl和CuSO₄溶液。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型乙炔一体化实验装置，包括平底玻璃瓶10、双孔胶塞4、燕尾夹5、燃烧匙、橡胶管6、玻璃短管3、导气管7、尾气吸收杯8。平底玻璃瓶10内装有饱和的NaCl和CuSO₄溶液13，即溶液中NaCl和CuSO₄两种物质均达到饱和。双孔胶塞4设有两个通孔，分别是通孔I和通孔Ⅱ。双孔胶塞4紧密塞在平底玻璃瓶10的瓶口，玻璃短管3紧密定位在双孔胶塞4的通孔I，橡胶管6底端与玻璃短管3上端紧密连接，橡胶管6顶端密封，橡胶管6上端采用热熔胶封口保证气密性。燃烧匙包括勺1及与勺1连接的细连杆2，燃烧匙的勺1是设有多个贯穿其内外表面通孔的漏勺，可用锤子、钉子给燃烧匙的勺1进行打孔。燃烧匙的勺1设置在平底玻璃瓶10中，且勺1位于溶液的液面上方，勺1中盛有电石，燃烧匙的细连杆2穿过玻璃短管3延伸并固定至橡胶管6内侧顶端，橡胶管6在竖直方向压缩后并由燕尾夹5夹住橡胶管6，此时橡胶管6包住燃烧匙的细连杆2，操作时用手在竖直方向挤压细连杆2外的橡胶管6，再用燕尾夹5夹住被压缩的橡胶管6和其内侧的细连杆2。导气管7一端插入双孔胶塞4的通孔Ⅱ中并延伸至平底玻璃瓶10中，但导气管7未插入溶液内，延伸至平底玻璃瓶10中的导气管7内塞有一段被酸性高锰酸钾溶液浸湿的化妆棉I11和一段被含溴的四氯化碳溶液浸湿的化妆棉II12。导气管7另一端穿过双孔胶塞4的通孔II后向外延伸，导气管7向外延一端插入盛有尾气吸收溶液的尾气吸收杯8内中，尾气吸收杯8内所盛的尾气吸收溶液是酸性高锰酸钾溶液9。

使用实验装置时，先在平底玻璃瓶10内装上适量的饱和的NaCl和CuSO₄溶液，在燃烧匙的勺1中放入电石，将双孔胶塞4塞在平底玻璃瓶10的瓶口，松开燕尾夹5，橡胶管6维持原始状态，燃烧匙的勺1位于溶液液面上方。将一段被酸性高锰酸钾溶液浸湿的化妆棉I11和一段被含溴的四氯化碳溶液浸湿的化妆棉II12分别放入导气管7内，安装好导气管7，在尾气吸收杯8内放置酸性高锰酸钾溶液。开始实验时，用手在竖直方向挤压细连杆2外的橡胶管6，再用燕尾夹5夹住被压缩的橡胶管6和其内侧的细连杆2，燃烧匙下移，燃烧匙勺1中的电石接触饱和的NaCl和CuSO₄溶液并开始反应。由于硫酸铜不与电石反应，通过利用饱和氯化钠溶液反应，可以很好的降低水与电石反应的速率，使反应趋于平稳，硫酸铜可以和电石反应中产生的硫化氢、砷化氢、磷化氢等物质发生反应，生成黑色沉淀避免大量气泡生成，从而达到除杂、易于分离的效果。反应产生的乙炔经过导气管7时使被酸性高锰酸钾溶液浸湿的化妆棉I11和被含溴的四氯化碳溶液浸湿的化妆棉II12分别褪色。可在导气管7末端点燃乙炔，来验证乙炔的可燃性，乙炔燃烧火焰明亮，并伴有黑烟生成，验证可燃性之后熄灭火焰，再将导气管7末端通入尾气吸收杯8内，尾气吸收杯8内的酸性高锰酸钾溶液可与乙炔反应而避免乙炔排到大气中污染环境。需要停止实验则松开燕尾夹5，橡胶管6恢复原始状态，燃烧匙上移至溶液的液面上，反应结束。

以上实施例仅为本实用新型的较佳实施例，本实用新型的结构并不限于上述实施例列举的形式，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种乙炔一体化实验装置，其特征在于，包括平底玻璃瓶（10）、双孔胶塞（4）、燕尾夹（5）、燃烧匙、橡胶管（6）、玻璃短管（3）、导气管（7），平底玻璃瓶（10）内装有饱和的NaCl和CuSO₄溶液（13），双孔胶塞（4）紧密塞在平底玻璃瓶（10）的瓶口，玻璃短管（3）定位在双孔胶塞（4）的通孔I，橡胶管（6）底端与玻璃短管（3）上端紧密连接，橡胶管（6）顶端密封，燃烧匙包括勺（1）及与勺（1）连接的细连杆（2），燃烧匙的勺（1）设置在平底玻璃瓶（10）中，且勺（1）位于溶液的液面上方，勺（1）中盛有电石，燃烧匙的细连杆（2）穿过玻璃短管（3）延伸并固定至橡胶管（6）内侧顶端，橡胶管（6）在竖直方向压缩后并由燕尾夹（5）夹住橡胶管（6），导气管（7）一端插入双孔胶塞（4）的通孔II中并延伸至平底玻璃瓶（10）中，延伸至平底玻璃瓶（10）中的导气管（7）内塞有一段被酸性高锰酸钾溶液浸湿的化妆棉I（11）和一段被含溴的四氯化碳溶液浸湿的化妆棉II（12），导气管（7）另一端穿过双孔胶塞（4）的通孔II后向外延伸。

2.如权利要求1所述的乙炔一体化实验装置，其特征在于，燃烧匙的勺（1）设有多个贯穿其内外表面通孔。

3.如权利要求1所述的乙炔一体化实验装置，其特征在于，导气管（7）向外延一端插入盛有尾气吸收溶液的尾气吸收杯（8）内中，尾气吸收杯（8）内所盛的尾气吸收溶液是酸性高锰酸钾溶液（9）。

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