本实用新型专利技术公开了一种用于化学实验的气体生成及验证的一体化装置，包括弯曲试管、用于固定弯曲试管的固定装置、软管、注射器、止水夹、单孔塞、气球；其中弯曲试管的底部为弯曲部，弯曲部的弯曲方向朝下，弯曲部的上方开有一个中空突起；软管的一端与中空突起连接，另一端与注射器连接，止水夹设置在软管上；弯曲试管的管口安装有单孔塞，单孔塞通过导管与气球连接；所述弯曲试管的非弯曲部设置有N个凹槽，其中N为正整数。本实用新型专利技术的一体化装置，气体生成及验证时间短，且成本低、易于推广。
【技术实现步骤摘要】
一种用于化学实验的气体生成及验证的一体化装置
本技术涉及化学实验领域，特别涉及一种用于化学实验的气体生成及验证的一体化装置。
技术介绍
在化学学习过程中，出于教学的需要，学校在课程设置上，往往不仅开设了理论课，而且还开设了实验课，通过做化学实验，使得学生在学习的过程中能够更加深刻地理解化学物质(如化学气体)的特性。但是目前化学气体实验所涉及到装置，存在以下问题：(1)生成装置与验证装置相互独立，耗费原材料较多，实验现象不明显；(2)实验过程中的逸散气体以及实验结束产生的尾气，未做进一步的处理和防范；(3)气体验证装置不能完全满足实际需要(只能验证气体的部分特性)。而对此所做的改进也不尽人意。例如，按照人教版化学教材必修1第4章【实验4-21】“二氧化硫溶于水”的方法进行实验时发现存在以下问题：(一)需要课前制取二氧化硫并保存于试管中，制取过程中试剂用量大，二氧化硫易逸散，实验现象不明显；(二)二氧化硫的漂白实验在开放空间中进行，有毒气体污染环境，危害健康；(三)教材实验只验证了二氧化硫的漂白性及酸性；对二氧化硫的氧化性、还原性并没有涉及，不利于学生从物质分类及化合价角度系统理解二氧化硫的化学性质。关于二氧化硫性质一体化实验改进方案，主要有以下几种：第一种：如图1，该装置为二氧化硫的生成及验证的一体化装置，分别将蘸有品红溶液、Na2S溶液、酸性高锰酸钾溶液、紫色石蕊试液的四张滤纸固定在滴管上，试管底部为Na2SO3固体，滴管中内置70％硫酸，挤压滴管，滴管中的70％硫酸与Na2SO3固体反应而生成二氧化硫，对比反应前后，发现紫色石蕊滤纸、酸性高锰酸钾滤纸、Na2S溶液滤纸、品红滤纸依次变为红色、无色、淡黄色、无色，由此得出二氧化硫具有酸性、还原性、氧化性、漂白性。然而该实验装置存在两个明显的缺陷：硫化钠溶液颜色变化不明显；无法验证二氧化硫的漂白性的不稳定、可逆等特点。第二种：蒸笼式一体化装置，其优点是节约试剂、装置简单，操作简便、无污染，缺点是部分实验现象不明显。第三种：管道式一体化装置，其优点是节约药品、绿色环保、实验操作简单，缺点是不适合演示实验、剧烈的气体发生反应易导致试剂溅出。第四种：气室式一体化装置，其优点是操作简单、实验安全、方便省时、减少污染，缺点是在实现制备及性质一体化过程中部分实验装置过于复杂。第五种：串联式一体化装置，其优点是现象明显、绿色环保，缺点是实验装置所用仪器和材料较多，连接装置相对复杂，耗时，不利于学生参与。上面大多数方案都是对实验装置局部进行改进，或者有的实验装置虽然能达到预期目标，但装置比较复杂，不便操作。其他化学气体的生成与验证装置，也存在上述类似问题。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种用于化学实验的气体生成及验证的一体化装置。本技术的目的通过以下的技术方案实现：一种用于化学实验的气体生成及验证的一体化装置，包括弯曲试管、用于固定弯曲试管的固定装置、软管、注射器、止水夹、单孔塞、气球；其中弯曲试管的底部为弯曲部，弯曲部的弯曲方向朝下，弯曲部的上方开有一个中空突起；软管的一端与中空突起连接，另一端与注射器连接，止水夹设置在软管上；弯曲试管的管口安装有单孔塞，单孔塞通过导管与气球连接；所述弯曲试管的非弯曲部设置有N个凹槽，其中N为正整数。所述气体为二氧化硫，N＝4；其中，注射器用于盛放硫酸溶液，弯曲部用于放置亚硫酸钠固体，4个凹槽分别放置紫色石蕊试液、酸性高锰酸钾溶液、硫化钠溶液、品红溶液，气球内放置碱石灰固体。四个凹槽内放置溶液/试液的顺序不做特定要求。所述气体为氯气，N＝4；其中，注射器用于盛放浓盐酸，弯曲部用于放置高锰酸钾固体，4个凹槽分别放置紫色石蕊试液、溴化钠溶液、淀粉碘化钾溶液、红墨水，气球内放置碱石灰固体。四个凹槽内放置溶液/试液的顺序不做特定要求。所述气体为氨气，N＝2；其中，注射器用于盛放浓氨水，弯曲部用于放置生石灰固体，2个凹槽分别放置酚酞溶液、湿润红色石蕊试纸，气球内放置水。两个凹槽内放置溶液/试液的顺序不做特定要求。所述气体为乙烯，N＝2；其中，注射器用于盛放25％乙烯利溶液，弯曲部用于放置氢氧化钠固体，2个凹槽分别放置酸性高锰酸钾溶液、溴水。两个凹槽内放置溶液/试液的顺序不做特定要求。此时气球内不盛放任何物质，仅起平衡装置内的气压。所述气体为乙炔，N＝2；其中，注射器用于盛放硫酸铜溶液，弯曲部用于放置电石固体，2个凹槽分别放置酸性高锰酸钾溶液、溴水。两个凹槽内放置溶液/试液的顺序不做特定要求。此时气球内不盛放任何物质，仅起平衡装置内的气压。所述固定装置包括铁架台、设置在铁架台上的夹持部，其中夹持部用于固定弯曲试管。所述软管为硅胶软管。所述单孔塞为单孔硅胶塞。本技术与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：1、本技术的一体化装置气体生成及验证时间短：例如一般能在5～8min内用这套装置完成二氧化硫的制取及四种性质的验证，实验现象明显。同时还验证了二氧化硫漂白品红的可逆性及不稳定性特点。2、本技术的一体化装置实现微型化：实现了实验装置的微型化和试剂用量的微量化。3、本技术的一体化装置具有绿色化：本实验装置密闭，气球内的碱石灰实现了无污染气体排放。4、本技术的一体化装置具有普适性：该装置也可以推广到其他气体的制备及性质实验中，如氯气、氨气、乙烯、乙炔。该装置成本低廉，批量化生产的单个售价仅20元左右，有利于推广。附图说明图1是现有二氧化硫的生成及验证的一体化装置的结构示意图。图2是本技术所述一种用于化学实验的气体生成及验证的一体化装置的结构示意图。其中附图标记含义如下：1-滴管、2-品红溶液滤纸、3-Na2S溶液滤纸、4-酸性高锰酸钾溶液滤纸、5-紫色石蕊试液滤纸、6-止水夹、7-单孔塞、8-气球、9-弯曲部、10-夹持部、11-紫色石蕊试液、12-酸性高锰酸钾溶液、13-硫化钠溶液、14-品红溶液、15-碱石灰固体、16-亚硫酸钠固体、17-铁架台。具体实施方式下面结合实施例及附图对本技术作进一步详细的描述，但本技术的实施方式不限于此。实施例一如图2，一种用于化学实验的气体生成及验证的一体化装置，包括弯曲试管、用于固定弯曲试管的固定装置、软管、注射器、止水夹、单孔塞、气球；其中弯曲试管的底部为弯曲部，弯曲部的弯曲方向朝下，弯曲部的上方开有一个中空突起；软管的一端与中空突起连接，另一端与注射器连接，止水夹设置在软管上；弯曲试管的管口安装有单孔塞，单孔塞通过导管与气球连接；所述弯曲试管的非弯曲部设置有N个凹槽，其中N为正整数。所述气体为二氧化硫，N＝4；其中，注射器用于盛放硫酸溶液，弯曲部用于放置亚硫酸钠固体，4个凹槽分别放置紫色石蕊试液、酸性高锰酸钾溶液、硫化钠溶液、品红溶液，气球内放置碱石灰固体。四个凹槽内放置溶液/试液的顺序不做特定要求。所述固定装置包括铁架台、设置在铁架台上的夹持部，其中夹持部用于固定弯曲试管。所述软管为硅胶软管。所述单孔塞为单孔硅胶塞。具体的实验操作步骤如下所示：(1)向弯管底部加入约一勺Na2SO3固体，再将侧弯泡管固定在铁架台上。(2)用带有弯针头的针筒依次取0.3mL紫色石蕊试液、KMnO4溶液、Na2S溶液、品红溶液，分别加入到试管底本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于化学实验的气体生成及验证的一体化装置，其特征在于：包括弯曲试管、用于固定弯曲试管的固定装置、软管、注射器、止水夹、单孔塞、气球；其中弯曲试管的底部为弯曲部，弯曲部的弯曲方向朝下，弯曲部的上方开有一个中空突起；软管的一端与中空突起连接，另一端与注射器连接，止水夹设置在软管上；弯曲试管的管口安装有单孔塞，单孔塞通过导管与气球连接；所述弯曲试管的非弯曲部设置有N个凹槽，其中N为正整数。
【技术特征摘要】
1.一种用于化学实验的气体生成及验证的一体化装置，其特征在于：包括弯曲试管、用于固定弯曲试管的固定装置、软管、注射器、止水夹、单孔塞、气球；其中弯曲试管的底部为弯曲部，弯曲部的弯曲方向朝下，弯曲部的上方开有一个中空突起；软管的一端与中空突起连接，另一端与注射器连接，止水夹设置在软管上；弯曲试管的管口安装有单孔塞，单孔塞通过导管与气球连接；所述弯曲试管的非弯曲部设置有N个凹槽，其中N为正整数。2.根据权利要求1所述一种用于化学实验的气体生成及验证的一体化装置，其特征在于：所述气体为二氧化硫，N＝4；其中，注射器用于盛放硫酸溶液，弯曲部用于放置亚硫酸钠固体，4个凹槽分别放置紫色石蕊试液、酸性高锰酸钾溶液、硫化钠溶液、品红溶液，气球内放置碱石灰固体。3.根据权利要求1所述一种用于化学实验的气体生成及验证的一体化装置，其特征在于：所述气体为氯气，N＝4；其中，注射器用于盛放浓盐酸，弯曲部用于放置高锰酸钾固体，4个凹槽分别放置紫色石蕊试液、溴化钠溶液、淀粉碘化钾溶液、红墨水，气球内放置碱石灰固体。4.根据权利要求1所述一种用于化学实验的气...
【专利技术属性】
技术研发人员：王伟，
申请(专利权)人：王伟，
类型：新型
国别省市：广东,44
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