本發(fā)明屬化學(xué)領(lǐng)域,涉及一種化學(xué)實驗裝置,具體的是用于演示初中化學(xué)課本上探究鐵的銹蝕條件的實驗。
二、
背景技術(shù):
2012年1月上海教育出版社出版的九年級化學(xué)課本第127頁探究鐵的銹蝕實驗,課本中是這樣演示的:取5枚潔凈無銹的鐵釘,分別放入5支試管中,進行下面的實驗。1、在試管①中加入少量干燥劑,再放一團干棉球,把鐵釘放在干棉球上,塞緊橡皮塞;2、在試管②中注滿迅速冷卻的沸水,使鐵釘完全浸沒,塞緊橡皮塞;3、在試管③中加入少量蒸餾水,使鐵釘?shù)囊话虢]在水中;4、在試管④中加入稀硫酸或醋酸溶液,浸沒鐵釘后,倒去溶液;5、在試管⑤中加入少量氯化鈉溶液,使鐵釘?shù)囊话虢]在溶液中。教材中這樣探究鐵的銹蝕條件存在缺陷:實驗時間過長,要花幾天時間才能觀察到現(xiàn)象,不能在課堂上完成本實驗。改進課本實驗裝置,縮短實驗時間,使探究鐵的銹蝕條件的實驗?zāi)茉谡n堂上完成,提高課堂效率。
三、
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明目的在于提供一種快速探究鐵的銹蝕條件的實驗裝置,大大縮短實驗時間,提高課堂效率。使裝置不僅適用于教師課堂上做演示實驗,而且還適用于學(xué)生做分組實驗。
本發(fā)明的目的是通過以下方法來實現(xiàn)的:
一種快速探究鐵的銹蝕條件的實驗裝置,其特征是:它由裝有二氧化錳粉末(2)的廣口瓶(1)、雙孔橡皮塞(3)、裝有過氧化氫溶液的分液漏斗(4)、第一導(dǎo)氣管(5)、第一乳膠管(6)、第二導(dǎo)氣管(7)、第二乳膠管(8)、裝有無水氯化鈣(10)的第一干燥管(9)、第一單孔橡皮塞(11)、Y形管(12)、第三乳膠管(13)、第一彈簧夾(14)、裝有潮濕光亮的細鐵絲一(15)的第二干燥管(16)、第四乳膠管(17)、裝有干燥光亮的細鐵絲(18)的第三干燥管(19)、第二單孔橡皮塞(20)、第三導(dǎo)氣管(21)、第五乳膠管(22)、第二彈簧夾(23)、裝有潮濕光亮的細鐵絲二(24)的第四干燥管(25)組成。
在雙孔橡皮塞(3)上插第一導(dǎo)氣管(5)和分液漏斗(4),帶有第一導(dǎo)氣管(5)和分液漏斗(4)的雙孔橡皮塞(3)塞緊裝有二氧化錳粉末(2)的廣口瓶(1)。第一乳膠管(6)連接雙孔橡皮塞(3)外端的第一導(dǎo)氣管(5)和第二導(dǎo)氣管(7)的一端,第二乳膠管(8)連接第二導(dǎo)氣管(7)的另一端和裝有無水氯化鈣(10)的第一干燥管(9)較小的那端管口。Y形管(12)的總管與第一單孔橡皮塞(11)連接,帶Y形管(12)的第一單孔橡皮塞(11)塞緊裝有無水氯化鈣(10)的第一干燥管(9)較大的那端管口。帶第一彈簧夾(14)的第三乳膠管(13)將裝有潮濕光亮的細鐵絲一(15)的第二干燥管(16)與Y形管(12)的一個支管連接起來。第四乳膠管(17)將裝有干燥光亮的細鐵絲(18)的第三干燥管(19)較小的那端管口與Y形管(12)的另一個支管連接起來。帶第三導(dǎo)氣管(21)的第二單孔橡皮塞(20)塞緊裝有干燥光亮的細鐵絲(18)的第三干燥管(19)較大的那端管口。帶第二彈簧夾(23)的第五乳膠管(22)將裝有潮濕光亮的細鐵絲二(24)的第四干燥管(25)較小的那端管口連接起來。
實驗過程:連接好儀器,檢查裝置的氣密性。在廣口瓶(1)中裝入適量二氧化錳粉末(2),在雙孔橡皮塞(3)上插第一導(dǎo)氣管(5)和分液漏斗(4),用帶有第一導(dǎo)氣管(5)和分液漏斗(4)的雙孔橡皮塞(3)塞緊裝有二氧化錳粉末(2)的廣口瓶(1)。第一乳膠管(6)連接雙孔橡皮塞(3)外端的第一導(dǎo)氣管(5)和第二導(dǎo)氣管(7)的一端。將適量無水氯化鈣(10)裝進第一干燥管(9)中,第二乳膠管(8)連接第二導(dǎo)氣管(7)的另一端和裝有無水氯化鈣(10)的第一干燥管(9)較小的那端管口。Y形管(12)的總管與第一單孔橡皮塞(11)連接,帶Y形管(12)的第一單孔橡皮塞(11)塞緊裝有無水氯化鈣(10)的第一干燥管(9)較大的那端管口。將潮濕光亮的細鐵絲一(15)裝進第二干燥管(16)中,帶第一彈簧夾(14)的第三乳膠管(13)將裝有潮濕光亮的細鐵絲一(15)的第二干燥管(16)與Y形管(12)的一個支管連接起來。將干燥光亮的細鐵絲(18)裝進第三干燥管(19)中,第四乳膠管(17)將裝有干燥光亮的細鐵絲(18)的第三干燥管(19)較小的那端管口與Y形管(12)的另一個支管連接起來。帶第三導(dǎo)氣管(21)的第二單孔橡皮塞(20)塞緊裝有干燥光亮的細鐵絲(18)的第三干燥管(19)較大的那端管口。將潮濕光亮的細鐵絲二(24)裝進第四干燥管(25)中,帶第二彈簧夾(23)的第五乳膠管(22)將裝有潮濕光亮的細鐵絲二(24)的第四干燥管(25)較小的那端連接起來。實驗時,打開第一彈簧夾(14),關(guān)閉第二彈簧夾(23),然后往分液漏斗(4)中加過氧化氫溶液,打開分液漏斗(4)的開關(guān),讓適量過氧化氫溶液流到廣口瓶(1)中,過氧化氫溶液與廣口瓶(1)中的二氧化錳粉末接觸立即產(chǎn)生大量氣泡,這是氧氣,產(chǎn)生的氧氣通過第一導(dǎo)氣管(5)和第二導(dǎo)氣管(7)后進入第一干燥管(9),第一干燥管(9)中的無水氯化鈣(10)有很強的吸水性,所以從第一干燥管(9)出來的氧氣是干燥的,干燥的氧氣通過Y形管(12)的支管進入裝有潮濕光亮的細鐵絲一(15)的第二干燥管中,幾分鐘后,第二干燥管(16)中潮濕光亮的細鐵絲一(15)表面變得灰暗,發(fā)生銹蝕,而第三干燥管(19)中干燥光亮的細鐵絲(18)和第四干燥管(25)中的潮濕光亮的細鐵絲二(24)表面依然光亮,沒有發(fā)生銹蝕。然后,關(guān)閉第一彈簧夾(14),打開第二彈簧夾(23),繼續(xù)通氧氣,幾分鐘,第四干燥管(25)中潮濕光亮的細鐵絲二(24)表面變暗,也發(fā)生銹蝕,而第三干燥管(19)中干燥光亮的細鐵絲(18)表面依然光亮,沒有發(fā)生銹蝕。上述現(xiàn)象充分證明鐵的銹蝕,實際上是鐵跟氧氣、水共同作用的結(jié)果,而且鐵的銹蝕還跟氧氣的濃度有關(guān),氧氣的濃度越大,鐵銹蝕的速度也越快。
本發(fā)明的有益效果為:用發(fā)明探究鐵的銹蝕條件,材料易得,組裝簡單,操作容易,實驗時間短,現(xiàn)象明顯,提高課堂效率。本發(fā)明通用性強,既適用教師課堂上做演示實驗,又適用學(xué)生做分組實驗。
四、附圖說明
圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)圖。
圖中的標記分別表示:
(1)廣口瓶(2)二氧化錳粉末(3)雙孔橡皮塞(4)裝有過氧化氫溶液的分液漏斗(5)第一導(dǎo)氣管(6)第一乳膠管(7)第二導(dǎo)氣管(8)第二乳膠管(9)第一干燥管(10)無水氯化鈣(11)第一單孔橡皮塞(12)Y形管(13)第三乳膠管(14)第一彈簧夾(15)潮濕光亮的細鐵絲一(16)第二干燥管(17)第四乳膠管(18)干燥光亮的細鐵絲(19)第三干燥管(20)第二單孔橡皮塞(21)第三導(dǎo)氣管(22)第五乳膠管(23)第二彈簧夾(24)潮濕光亮的細鐵絲二(25)第四干燥管
五、具體實施方式
下面結(jié)合具體實施方式對本發(fā)明作進一步說明:
一種快速探究鐵的銹蝕條件的實驗裝置,其特征是:它由裝有二氧化錳粉末(2)的廣口瓶(1)、雙孔橡皮塞(3)、裝有過氧化氫溶液的分液漏斗(4)、第一導(dǎo)氣管(5)、第一乳膠管(6)、第二導(dǎo)氣管(7)、第二乳膠管(8)、裝有無水氯化鈣(10)的第一干燥管(9)、第一單孔橡皮塞(11)、Y形管(12)、第三乳膠管(13)、第一彈簧夾(14)、裝有潮濕光亮的細鐵絲一(15)的第二干燥管(16)、第四乳膠管(17)、裝有干燥光亮的細鐵絲(18)的第三干燥管(19)、第二單孔橡皮塞(20)、第三導(dǎo)氣管(21)、第五乳膠管(22)、第二彈簧夾(23)、裝有潮濕光亮的細鐵絲二(24)的第四干燥管(25)組成。
在雙孔橡皮塞(3)上插第一導(dǎo)氣管(5)和分液漏斗(4),帶有第一導(dǎo)氣管(5)和分液漏斗(4)的雙孔橡皮塞(3)塞緊裝有二氧化錳粉末(2)的廣口瓶(1)。第一乳膠管(6)連接雙孔橡皮塞(3)外端的第一導(dǎo)氣管(5)和第二導(dǎo)氣管(7)的一端,第二乳膠管(8)連接第二導(dǎo)氣管(7)的另一端和裝有無水氯化鈣(10)的第一干燥管(9)較小的那端管口。Y形管(12)的總管與第一單孔橡皮塞(11)連接,帶Y形管(12)的第一單孔橡皮塞(11)塞緊裝有無水氯化鈣(10)的第一干燥管(9)較大的那端管口。帶第一彈簧夾(14)的第三乳膠管(13)將裝有潮濕光亮的細鐵絲一(15)的第二干燥管(16)較小的那端管口與Y形管(12)的一個支管連接起來。第四乳膠管(17)將裝有干燥光亮的細鐵絲(18)的第三干燥管(19)與Y形管(12)的另一個支管連接起來。帶第三導(dǎo)氣管(21)的第二單孔橡皮塞(20)塞緊裝有干燥光亮的細鐵絲(18)的第三干燥管(19)較大的那管口。帶第二彈簧夾(23)的第五乳膠管(22)將裝有潮濕光亮的細鐵絲二(24)的第四干燥管(25)較小的那端連接起來。
本發(fā)明的使用方法:連接好儀器,檢查裝置的氣密性。在廣口瓶(1)中裝入適量二氧化錳粉末(2),在雙孔橡皮塞(3)上插第一導(dǎo)氣管(5)和分液漏斗(4),用帶有第一導(dǎo)氣管(5)和分液漏斗(4)的雙孔橡皮塞(3)塞緊裝有二氧化錳粉末(2)的廣口瓶(1)。第一乳膠管(6)連接雙孔橡皮塞(3)外端的第一導(dǎo)氣管(5)和第二導(dǎo)氣管(7)的一端。將適量無水氯化鈣(10)裝進第一干燥管(9)中,第二乳膠管(8)連接第二導(dǎo)氣管(7)的另一端和裝有無水氯化鈣(10)的第一干燥管(9)較小的那端管口。Y形管(12)的總管與第一單孔橡皮塞(11)連接,帶Y形管(12)的第一單孔橡皮塞(11)塞緊裝有無水氯化鈣(10)的第一干燥管(9)較大的那端管口。將潮濕光亮的細鐵絲一(15)裝進第二干燥管(16)中,帶第一彈簧夾(14)的第三乳膠管(13)將裝有潮濕光亮的細鐵絲一(15)的第二干燥管(16)較小的那端管口與Y形管(12)的一個支管連接起來。將干燥光亮的細鐵絲(18)裝進第三干燥管(19)中,第四乳膠管(17)將裝有干燥光亮的細鐵絲(18)的第三干燥管(19)較小的那端管口與Y形管(12)的另一個支管連接起來。帶第三導(dǎo)氣管(21)的第二單孔橡皮塞(20)塞緊裝有干燥光亮的細鐵絲(18)的第三干燥管(19)較大的那端管口。將潮濕光亮的細鐵絲二(24)裝進第四干燥管(25)中,帶第二彈簧夾(23)的第五乳膠管(22)將裝有潮濕光亮的細鐵絲二(24)的第四干燥管(25)較小的那端連接起來。實驗時,打開第一彈簧夾(14),關(guān)閉第二彈簧夾(23),然后往分液漏斗(4)中加過氧化氫溶液,打開分液漏斗(4)的開關(guān),讓適量過氧化氫溶液流到廣口瓶(1)中,過氧化氫溶液與廣口瓶(1)中的二氧化錳粉末接觸立即產(chǎn)生大量氣泡,這是氧氣,產(chǎn)生的氧氣通過第一導(dǎo)氣管(5)和第二導(dǎo)氣管(7)后進入第一干燥管(9),第一干燥管(9)中的無水氯化鈣(10)有很強的吸水性,所以從第一干燥管(9)處出來的氧氣是干燥的,干燥的氧氣通過Y形管(12)的支管進入裝有潮濕光亮的細鐵絲一(15)的第二干燥管中,幾分鐘后,第二干燥管(16)中潮濕光亮的細鐵絲一(15)表面變得灰暗,發(fā)生銹蝕,第三干燥管(19)中干燥光亮的細鐵絲(18)和第四干燥管(25)中的潮濕光亮的細鐵絲二(24)表面依然光亮,沒有發(fā)生銹蝕。然后,關(guān)閉第一彈簧夾(14),打開第二彈簧夾(23),繼續(xù)通氧氣,幾分鐘,第四干燥管(25)中潮濕光亮的細鐵絲二(24)表面變暗,也發(fā)生銹蝕,而第三干燥管(19)中干燥光亮的細鐵絲(18)表面依然光亮,沒有發(fā)生銹蝕。上述現(xiàn)象充分證明鐵的銹蝕,實際上是鐵跟氧氣、水共同作用的結(jié)果,而且鐵的銹蝕還跟氧氣的濃度有關(guān),氧氣的濃度越大,鐵銹蝕速度越快。本發(fā)明的優(yōu)點是:材料易得,組裝簡單,操作容易,實驗時間大大縮短,現(xiàn)象明顯,提高課堂效率;通用性強,既適用教師課堂上做演示實驗,又適用學(xué)生做分組實驗。