用注射器改进的化学实验装置二则

    长期以来，实验教学的学术化倾向导致实验装置功能分类细化，按用途分为发生装置、收集装置、吸收装置、干燥装置等，不同仪器有着明确分工，使实验操作繁琐，没能充分发挥仪器应有的性能，然而，实验装置是实验的平台，是影响实验现象的重要因素，因此，对实验进行改进，往往从设计实验装置入手。
一、 氯气的制取与氯水的漂白实验的改进
（一）原实验装置的缺点：
⑴实验装置复杂，操作繁琐。
⑵装置容易漏气（Cl2），损害师生身体健康。
⑶干燥的氯气和湿润的氯气谁有漂白性的问题，需做两次实验，造成第二次环境污染。
（二）改进目的：
对普通装置进行“积件式”设计创新，使改进后的实验具有以下特点：
1、操作简便，现象明显。2、实验微型，材料经济。
3、节约药品，节省时间。4、难度不降，控制自如。
5、一装置两用，具有整合性。6、绿色环保，没有污染。
（三）实验原理：
1、2KMnO4 + 16HCl(浓) = 2KCl + 2MnCl2 + 8H2O + 5Cl2↑
2、Cl2 + H2O = HCl + HClO
3、Cl2 + NaOH = NaClO + NaCl + H2O
（四）实验装置：（如图）

（五）实验仪器：具支试管，注射器，气球，棉花，胶带，有色布条。
（六）实验药品：浓盐酸，高锰酸钾，氢氧化钠，水。
（七）操作步骤：
1、按装置连接好仪器，并检查其气密性。
2、向具支试管中加入高锰酸钾。
3、用棉花蘸取氢氧化钠溶液，装进气球，之后扎在具支试管的支管上（扎严）。
4、用胶带粘好有色布条（干有色布条在上边，湿有色布条在下边），之后粘在具支试管内壁上（靠上些），盖好胶塞。（有色布条可用红墨水染过的滤纸代替，效果更好。）
5、用注射器抽取浓盐酸，针头刺过胶塞，将浓盐酸均匀推进具支试管。
6、当具支试管内充满黄绿色气体后，打开气球上的夹子，观察干、湿布有色布条变色情况。
（八）实验现象：高锰酸钾与浓盐酸反应，产生黄绿色气体，很快充满整个容器，反应停止后，发现湿的有色布条腿色，干的有色布条不腿色。
（九）实验结论：干燥的氯气没有漂白性；湿润的氯气有漂白性，原因是氯气与水反应生成了次氯酸，次氯酸有漂白性。
二、 氢气、氯气的制取及二者混合爆炸实验的改进
（一）原实验装置的缺点：
⑴原实验有三套装置，要做三个实验才能完成氢气、氯气的混合爆炸实验，操作繁琐，浪费时间。
⑵氢气、氯气的混合爆炸实验装置有一定的危险性。
⑶氯气的制取装置容易漏气，污染环境。
（二）改进目的：
将常规仪器简（集）约、组合、变式，使改进后的实验达到以下要求：
1、符合微型实验的要求。
2、具有兼容、整合的特点。
3、降低实验操作难度，氢气、氯气的制取与二者混合爆炸的实验同时进行，节约了时间，增加时效性。
4、用干、湿布条检验干、湿氯气的漂白性，具有比较性。
5、遵循环保理念，实验在密闭容器中进行，且药品用量少，无污染。
（三）实验原理：
1、Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑
2、2KMnO4 + 16HCl(浓) = 2KCl + 2MnCl2 + 8H2O + 5Cl2↑

3、H2 + Cl2      2HCl↑
（四）实验装置：（如图）

（五）实验仪器：叉形管，注射器，塑料片（或棉花），砂纸，坩埚钳，酒精灯。
（六）实验药品：浓盐酸，高锰酸钾，锌粒，镁带。
（七）操作步骤：
1、按装置连接好仪器，并检查其气密性。
2、向叉形管的两支管中分别加入少许高锰酸钾和锌粒。
3、用塑料片盖好叉形管管口。
4、用注射器抽取适量浓盐酸，针头刺过塑料片，将浓盐酸均匀推进叉形管，使浓盐酸与高锰酸钾、锌粒同时反应。
5、用砂纸擦去镁带表面的氧化物，用坩埚钳夹住镁带，在酒精灯火焰上点燃，靠近叉形管的混合气体（10厘米）处，用镁带燃烧发出的白光引爆。
（八）实验现象：浓盐酸与高锰酸钾、锌粒同时反应，产生的气体很快混合（混合气体为黄绿色）并充满整个容器。反应结束后，用镁带燃烧发出的白光照射，发生爆炸，爆炸时产生的气体把塑料片弹起，发出响亮的爆鸣声，同时闻到一种不同于氯气的刺激性气味。
三、改进后装置优点：
1、利用注射器改进实验，操作简便，现象明显。
2、利用注射器注射液体，药品用量少，经济节约。
3、利用注射器注射液体，控制产生气体的量和速度容易、方便、好用。
4、实验在密闭容器中进行，没有污染，绿色环保。
5、实验装置具有兼容、多用、整合的特点。
6、实验装置符合微型实验的要求。
         郭丽楠   （河北省迁安市第一中学）