楊延光+王東錄
在高中化學(xué)教學(xué)實(shí)踐中創(chuàng)新使用長頸漏斗,改進(jìn)實(shí)驗(yàn),在防倒吸、測定反應(yīng)速率等方面進(jìn)行應(yīng)用。
長頸漏斗在初中化學(xué)用于實(shí)驗(yàn)室制二氧化碳時(shí)加稀鹽酸,也可改進(jìn)為可以隨開隨用、隨關(guān)隨停的簡易啟普發(fā)生器。
進(jìn)入高中化學(xué)階段,添加液體試劑時(shí)通常使用有活塞的分液漏斗,方便隨時(shí)加入試劑,而長頸漏斗就沒有用武之地了,逐漸被高中師生遺忘。本著物盡其用的原則,在教學(xué)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)長頸漏斗可以發(fā)揮比加試劑更大的作用,現(xiàn)介紹如下。
1用于防倒吸
取單孔塞塞入長頸漏斗,向具支試管中加入適量溶液,取單孔塞塞入長頸漏斗,插入長頸漏斗使下端浸沒在液面下,長頸漏斗末端以上的液體體積控制在長頸漏斗容量的1/2左右。加水或硫酸,可以由a口通入氨氣,不會發(fā)生倒吸現(xiàn)象(見圖1)。也可以使用雙孔塞配合大試管或錐形瓶用。
此裝置比倒置漏斗防倒吸(見圖2)、隔離法防倒吸(見圖3)、雙液法防倒吸(見圖4)、安全瓶法防倒吸(見圖5)方便有效。還可用于某些裝置的最末端,裝入濃硫酸,能夠避免外界水蒸氣進(jìn)入裝置,影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
2用于反應(yīng)速率定量測定
人教版選修4《化學(xué)反應(yīng)原理》中對反應(yīng)速率的測定是使用注射器來收集氫氣,實(shí)驗(yàn)裝置如圖6所示。
此實(shí)驗(yàn)裝置存在以下不足:鋅粒表面積難以做到一致,變量控制不嚴(yán)謹(jǐn);注射器活塞摩擦力較大,氣體難以推動(dòng)或者收集的氣體體積不夠精確。
使用改進(jìn)裝置(見圖7),調(diào)節(jié)長頸漏斗到最低位置,加入10 ml有色溶液,如紅墨水或紫色石蕊溶液等,可以測定鋅與稀硫酸的反應(yīng)速率,或者改用速率更快、表面積更易一致的鎂帶,加入試劑后開始計(jì)時(shí),到試管中溶液基本進(jìn)入長頸漏斗時(shí)停止。還可用于雙氧水催化分解反應(yīng)速率的快慢測定等實(shí)驗(yàn),為攜帶方便,可以放入錐形瓶中固定,不需要笨重的鐵架臺。
3用于一氧化氮?dú)怏w的生成實(shí)驗(yàn)
橡膠塞上插入1 cm長螺旋狀細(xì)銅絲,塞入帶有長頸漏斗的橡膠塞,打開止水夾,小心地向大試管中加稀硝酸至導(dǎo)管中出現(xiàn)部分液體,關(guān)閉止水夾(見圖8)。隨著反應(yīng)的進(jìn)行,試管上方出現(xiàn)無色氣體,當(dāng)氣體將液體推下時(shí),使銅絲與稀硝酸脫離,反應(yīng)漸止。
4用于某封閉裝置的氣密性檢查
將待測裝置出口接具支試管的支管(見圖9),然后向長頸漏斗中加水,若長頸漏斗中形成水柱,一段時(shí)間液面差不變,說明待測裝置氣密性良好。