解喷泉实验的设计1.设计启发用大量筒收集一筒二氧化氮气体,倒扣在盛水的水槽里,一会儿看到量筒里红棕色气体消失,量筒里水面上升再往量筒里通入适量氧气,又出现红棕色,一会儿红棕色又消失,液面又上升[高级中学课本化学第一册(必修)P.184习题7]思维启迪:一氧化氮氧化成二氧化氮,二氧化氮溶于水,引起气体颜色的变化,导致压强的减少,能不能将这些过程设计为喷泉实验呢?2.实验演变取一只500mL圆底烧瓶,配上双孔橡皮塞,一孔插直玻璃管,直玻璃管下用胶管再连接一段直玻璃管,夹上止水夹B,并把直玻璃管插入盛有紫色石蕊试液的烧杯中;另一孔插直角导管,并用橡皮管和氧源相接,橡皮管上夹上止水夹A(见图5)。
图5NO2的喷泉实验实验时,在烧瓶中用排水集气法收集一氧化氮,瓶颈处留下约5mL水。把烧瓶固定在铁架台上,然后打开止水夹A,通入适量的氧气,使一氧化氮几乎完全氧化成二氧化氮,瓶中气体的颜色由无色立即变成棕色,随即夹紧止水夹A。
f由于二氧化氮易溶于水,使棕色逐渐消失,这时瓶内压强减少,随即打开止水夹B,烧杯中紫色石蕊试液立即被外界大气压压入烧瓶,形成美丽的红色喷泉。当烧瓶内喷泉停止喷水后,再夹紧止水夹B,打开止水夹A,通入适量的氧气。重复上述操作。设计意图:利用喷泉实验的形成原理,将一氧化氮的氧化和二氧化氮的溶解设计成喷泉实验,不仅有利于引导学生学以致用、思维的创新,而且还有助于加深对一氧化氮和二氧化氮的认识。三、二氧化锰对过氧化氢的催化分解实验1.设计启发高级中学课本化学第二册(必修)P.82(1990年10月第1版)乙炔的实验室制法与收集装置,通过分液漏斗向烧瓶中的碳化钙滴加饱和食盐水生成乙炔气体,使烧瓶内的压强不断增大,从而把试管中的水排出,收集到乙炔(如图6)。
图6实验室制取乙炔2.实验演变(1)将双氧水的分解实验设计成喷泉实验设计点拨:氯化氢、氨气的喷泉形成的原因是瓶内压强骤减导致与外界产生压强差,液体由外往里喷。如不给学生思维引导,这会给学生错觉,甚至会产生根深蒂固的思维认识。设计喷泉实验,也可考虑增大瓶内的压强让液体由内向外喷。取二氧化锰2g放在烧杯中,加入少量水,用玻璃棒搅拌成稀糊,并装入分液漏斗中。在装有分液漏斗的广口瓶中装入50mL3%的过氧化氢溶液,打开分液漏斗,过氧化氢在二氧化锰的催化作用下,迅速分解,瓶内由于氧气的生成使压力骤增,以致将瓶中的水从尖嘴处压出,形成r