初中常用相对原子质量 [氢气的制备和铜相对原子质量的测定实验的改进]
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文章编号:1005-6629(2010)07-0019-02 中图分类号:G633.8 文献标识码:C 1实验装置 改进后实验装置如图1所示:
2 反应仪器及药品
改进后的启普发生器,洗气瓶,干燥管,电子天平,酒精灯;氧化铜,锌粒,稀硫酸,硫酸铜,高锰酸钾溶液,醋酸铅溶液等。
3 实验步骤
(1)向干燥的已称重的玻璃弯管i中装入适量的氧化铜粉末(平铺盖满弯管底部即可)后,再称量,记录数据。
(2)如图1所示安装好实验装置;
(3)氢气的制备:打开长颈漏斗上端活塞,放下稀硫酸,反应制备氢气,此时三通管h端口夹住不通氢气;g端打开。
(4)氢气纯度检验:把三通管g端口抬起利用向下排气法,用干燥的小试管收集满氢气,用中指和食指夹住试管,大拇指堵住试管口,将管口移近火焰,大拇指离开管口,听到轻微的“噗”声,则表明收集的氢气是纯净的。
(5)铜的相对分子质量的测定:待氢气纯净后,夹紧三通管的g端口,打开h端口,使气体通过弯管约半分钟,点燃酒精灯加热,观察到黑色氧化铜全部变为红色后,移开酒精灯,继续通入氢气直至弯管冷却,撤去弯管,称量,记录数据。
4 实验改进效果
(1)反应速度快。实验室常用纯锌粒和稀硫酸反应来制取氢气。但纯锌粒与硫酸的反应较慢,因此,为了获得充足的氢气流,我们在反应体系中加入一定量的硫酸铜溶液,因为如果锌中含有其他不活泼的金属杂质,可使产生氢气的速度加快。
(2)过程操作简单、方便。改进后的启普发生器,更利于操作,无需担心锌粒掉入装置底部,特别在反应过程中如需添加锌粒,只要关闭活塞,使液体上升后,直接将带有载物盘长颈漏斗拿出,在载物盘内直接添加固体即可。反应结束操作也很方便,只需将活塞j关闭,磨口玻璃塞k打开,液体即可回流到长颈漏斗内,关闭磨口玻璃塞k后,再将长颈漏斗拿起,回收即可。
(3)安全性好。在反应装置中,我们用到三通管,这样更有利于氢气纯度的检测,操作简单、安全。
(4)使用120°夹角的玻璃弯管代替试管,还有如下的优点:反应药品用量少,可实现微量、半微量实验;反应速度快;现象明显;由于弯管向上的部分较短,反应生成的水蒸气可全部从上端口挥发,使实验误差减小;反应结束后,弯管集中用稀硝酸处理、回收,减少了环境污染。
参考文献:
[1]北京师范大学无机教研室等.无机化学实验.第三版[M],北京:高等教育出版社, 2009: 74～75.
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