一種氧氣的制取、收集實(shí)驗(yàn)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種氧氣的制取、收集實(shí)驗(yàn)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]中學(xué)化學(xué)教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的方法包括三種:加熱氯酸鉀、加熱高錳酸鉀和分解過(guò)氧化氫，制取氧氣的化學(xué)方程式分別為:
[0003](I) 2ΚΜη04=Κ2Μη04+Μη02+02 ? ；
[0004](2) 2KC103= 2KC1+30 2 ? (MnO2催化、加熱)；
[0005](3) 2H202=2H20+02 ? (Μη02 催化)。
[0006]其中，利用雙氧水的分解制取和收集氧氣的方法，雙氧水濃度過(guò)大(大于30%)時(shí)，反應(yīng)過(guò)程太過(guò)劇烈，產(chǎn)生大量的氣體且放出大量的熱量，不利于實(shí)驗(yàn)的控制；雙氧水濃度較低(小于5%)時(shí)，雙氧水的濃度降低，無(wú)法實(shí)現(xiàn)較短時(shí)間內(nèi)獲得大量氧氣。制取的氧氣的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，通常采用排水法或向上排空氣法收集氧氣，實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，無(wú)法收集到足夠量的氧氣，為后續(xù)氧氣的化學(xué)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)提供氧氣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種氧氣的制取、收集實(shí)驗(yàn)裝置，具有設(shè)計(jì)新穎合理、操作方便，該裝置能隨用隨開，能為后續(xù)的氧氣化學(xué)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)提供足夠的氧氣，安全系數(shù)高，是一種實(shí)用的中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置。
[0008]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用下述技術(shù)方案:
[0009]一種氧氣的制取、收集實(shí)驗(yàn)裝置，包括鐵架臺(tái)，設(shè)置于所述鐵架臺(tái)上的第一鐵夾和第二鐵夾，三口燒瓶通過(guò)所述第一鐵夾固定于所述鐵架臺(tái)上部，具支試管通過(guò)所述第二鐵夾固定于所述鐵架臺(tái)下部，所述具支試管上設(shè)置有第一開口試管，所述第一開口試管下端置于所述具支試管中，所述第一開口試管上設(shè)有第二開口試管，所述第二開口試管下端置于所述第一開口試管中，所述三口燒瓶上分別設(shè)置有直導(dǎo)管、直角導(dǎo)管和分液漏斗，所述直角導(dǎo)管連接第一橡膠管，所述第一橡膠管的另一端連接有一彎角導(dǎo)管，所述彎角導(dǎo)管伸入所述具支試管底部。
[0010]特別的，所述分液漏斗的上方設(shè)置漏斗。
[0011]特別的，所述直導(dǎo)管的上端連接第二橡膠管，且所述第二橡膠管上設(shè)置有第二彈費(fèi)夾。
[0012]特別的，分液漏斗內(nèi)盛放雙氧水溶液，雙氧水濃度約為15%。
[0013]特別的，所述三口燒瓶中盛放二氧化錳固體。
[0014]特別的，所述三口燒瓶的三個(gè)管口均配置橡膠塞，且分別與所述直導(dǎo)管、直角導(dǎo)管和分液漏斗相適配。
[0015]特別的，所述第一橡膠管上設(shè)置有第一彈簧夾。
[0016]本實(shí)用新型的有益效果是，
[0017]1、該裝置中可以通過(guò)調(diào)節(jié)分液漏斗中雙氧水的滴加速度，控制02的單位時(shí)間生產(chǎn)量。
[0018]2、該裝置中可根據(jù)實(shí)際實(shí)驗(yàn)過(guò)程的需要，需要氧氣時(shí)擰開分液漏斗活塞，開始產(chǎn)生氧氣，不用時(shí)關(guān)閉分液漏斗活塞，實(shí)現(xiàn)了隨用隨開，類似啟普發(fā)生器。
[0019]3、利于培養(yǎng)中學(xué)生的科學(xué)探宄能力和觀察能力，增強(qiáng)化學(xué)學(xué)習(xí)的生動(dòng)性和趣味性。
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1為本實(shí)用新型整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]其中，1、鐵架臺(tái)；2、第一鐵夾；3、第二鐵夾；4、三口燒瓶；5、分液漏斗；6、具支試管；7、第一開口試管；8、第二開口試管；9、橡膠塞；10、彎角導(dǎo)管；11、直角導(dǎo)管；12、第一開口 ；13、第二開口 ；14、第三開口 ；15、第一橡膠管；16、漏斗；17、直導(dǎo)管；18、第二橡膠管；19、第二彈簧夾；20、第一彈簧夾。
【具體實(shí)施方式】
[0022]為了能夠清楚的說(shuō)明本方案的技術(shù)特點(diǎn)，下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0023]一種氧氣的制取、收集實(shí)驗(yàn)裝置，如圖1所示，包括鐵架臺(tái)1，設(shè)置于所述鐵架臺(tái)上的第一鐵夾2和第二鐵夾3，三口燒瓶4通過(guò)所述第一鐵夾2固定于所述鐵架臺(tái)I上部，具支試管6通過(guò)所述第二鐵夾3固定于所述鐵架臺(tái)I下部，所述具支試管6上設(shè)置有第一開口試管7，所述第一開口試管7下端置于所述具支試管6中，所述第一開口試管7上設(shè)有第二開口試管8，所述第二開口試管8下端置于所述第一開口試管7中，所述三口燒瓶4上分別設(shè)置有直導(dǎo)管17、直角導(dǎo)管11和分液漏斗5，第一開口 12設(shè)置分液漏斗5，第二開口 13設(shè)置直角導(dǎo)管11，第三開口 14設(shè)置直導(dǎo)管17，所述直角導(dǎo)管11連接第一橡膠管15，所述第一橡膠管15的另一端連接有一彎角導(dǎo)管10，所述彎角導(dǎo)管10伸入所述具支試管6底部。
[0024]所述分液漏斗5的上方設(shè)置漏斗16，用于將雙氧水加入到分液漏斗5中。
[0025]所述直導(dǎo)管17的上端連接第二橡膠管18，且所述第二橡膠管18上設(shè)置有一彈簧夾，直導(dǎo)管17作為氣壓平衡管，可以防止三口燒瓶4中溫度降低及水霧冷凝而產(chǎn)生的負(fù)壓，使得導(dǎo)氣管將具支試管6中的水倒吸到三口燒瓶4中發(fā)生虹吸現(xiàn)象，若虹吸現(xiàn)象即將發(fā)生，立刻打開第二橡膠管18上的第二彈簧夾19。
[0026]所述具支試管6中盛放水，該裝置中具支試管6用途有:收集氣體、導(dǎo)氣和洗氣。
[0027]分液漏斗5內(nèi)盛放雙氧水溶液，分液漏斗5可控制H2O2溶液的滴加速度和滴加量，本實(shí)用中使用的雙氧水濃度約為15%，市售30%的H2O2試劑與水按1:1體積比混溶而成，將濃度為5%的雙氧水改為濃度約為15%的H2O2，解決了較短時(shí)間內(nèi)盡快獲得較大量02的問(wèn)題。
[0028]所述三口燒瓶4中盛放二氧化錳固體，通過(guò)第二開口加入催化劑，當(dāng)MnO2加入量為1-2藥匙，H2O2溶液用量約為50ml。
[0029]所述三口燒瓶4的三個(gè)管口均配置橡膠塞9，且分別與所述直導(dǎo)管17、直角導(dǎo)管11和分液漏斗5相適配。
[0030]第一橡膠管15上還設(shè)置有第一彈簧夾20，該第一彈簧夾20能將制氣裝置與集氣裝置斷開，此時(shí)，第二橡膠管18上的彈簧夾必須打開。
[0031]第一開口試管7和第二開口試管8制作方法，先用配套的塞子將試管口塞緊，然后將試管開口部位置于酒精噴燈的上方固定加熱，試管中膨脹的空氣會(huì)將燒熔的管壁沖穿，形成開口。第一橫口試管、第二橫口試管的作用有三:1、充當(dāng)集氣瓶，硫、磷等燃燒物在氧氣中燃燒；2、導(dǎo)氣管，不斷接受制氣裝置導(dǎo)出的氧氣，使得反應(yīng)持續(xù)進(jìn)行；3、減少污染，當(dāng)硫磷燃燒后，迅速寄走第一開口試管7和第二開口試管8，就會(huì)大大減少有害氣體對(duì)環(huán)境的污染。
[0032]操作過(guò)程:
[0033]1、用第二彈簧夾19將直導(dǎo)管17上端連接的第二橡膠管18夾緊，關(guān)閉直導(dǎo)管17。
[0034]2、取下三口燒瓶4的第二開口 13上配置的橡膠塞9，用紙槽和鑰匙往三口燒瓶4中加入MnO2，約為1-2藥匙，加入后再塞上連接有第一橡膠管15的直角導(dǎo)管11。
[0035]3、關(guān)閉分液漏斗5活塞，用漏斗16向分液漏斗5中加入約50ml含15%的H2O2溶液。
[0036]4、向具支試管6中加入適量的水，伸入具支試管6中的彎角導(dǎo)管10末端浸入水中2cm作用，鐵絲在充滿氧氣的具支試管6中燃燒時(shí)，可防止熔化物濺落到具支試管6底部炸裂具支試管6，同時(shí)還可減少?gòu)娜跓?中與氧氣同時(shí)導(dǎo)出的水霧。
[0037]5、自上向下依次安裝第二開口試管8、第一開口試管7和具支試管6，各試管的管口塞緊。
[0038]6、向已加入MnO2催化劑的三口燒瓶4中，滴加雙氧水，調(diào)節(jié)分液漏斗5活塞，調(diào)整H2O2溶液的滴加量，從而控制氧氣的單位時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)量，此時(shí)可觀察到，浸入水中的彎角導(dǎo)管10末端有氣泡生成，三口燒瓶4上部有水霧生成，這是由于反應(yīng)放出的熱量使少量水汽化并隨氧氣溢出又立刻冷凝形成小水滴。
[0039]7、用帶火星的小木條檢驗(yàn)第一開口試管7、第二開口試管8和具支試管6中是否集滿氧氣，該過(guò)程中，依靠直導(dǎo)管17控制三口燒瓶4中的氣壓，防止加入到具支試管6中的水沿著第一橡膠管15倒吸到三口燒瓶4中，將H2O2稀釋使得反應(yīng)變緩而不能迅速制得大量的氧氣，從而無(wú)法為后續(xù)氧氣化學(xué)性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)提供足夠的氧氣。
[0040]本實(shí)用新型未經(jīng)描述的技術(shù)特征可以通過(guò)現(xiàn)有技術(shù)實(shí)現(xiàn)，在此不再贅述。當(dāng)然，上述說(shuō)明并非是對(duì)本實(shí)用新型的限制，本實(shí)用新型也不僅限于上述舉例，本技術(shù)領(lǐng)域普通技術(shù)人員在本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)范圍內(nèi)所作出的變化、改型、添加或更換，也應(yīng)屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種氧氣的制取、收集實(shí)驗(yàn)裝置，包括鐵架臺(tái)，設(shè)置于所述鐵架臺(tái)上的第一鐵夾和第二鐵夾，其特征在于，三口燒瓶通過(guò)所述第一鐵夾固定于所述鐵架臺(tái)上部，具支試管通過(guò)所述第二鐵夾固定于所述鐵架臺(tái)下部，所述具支試管上設(shè)置有第一開口試管，所述第一開口試管下端置于所述具支試管中，所述第一開口試管上設(shè)有第二開口試管，所述第二開口試管下端置于所述第一開口試管中，所述三口燒瓶上分別設(shè)置有直導(dǎo)管、直角導(dǎo)管和分液漏斗，所述直角導(dǎo)管連接第一橡膠管，所述第一橡膠管的另一端連接有一彎角導(dǎo)管，所述彎角導(dǎo)管伸入所述具支試管底部。
2.如權(quán)利要求1所述的一種氧氣的制取、收集實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述分液漏斗的上方設(shè)置漏斗。
3.如權(quán)利要求1所述的一種氧氣的制取、收集實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述直導(dǎo)管的上端連接第二橡膠管，且所述第二橡膠管上設(shè)置有第二彈簧夾。
4.如權(quán)利要求1所述的一種氧氣的制取、收集實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述分液漏斗內(nèi)盛放雙氧水溶液。
5.如權(quán)利要求1所述的一種氧氣的制取、收集實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述三口燒瓶中盛放二氧化錳固體。
6.如權(quán)利要求1所述的一種氧氣的制取、收集實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述三口燒瓶的三個(gè)管口均配置有橡膠塞，且分別與所述直導(dǎo)管、直角導(dǎo)管和分液漏斗相適配。
7.如權(quán)利要求1所述的一種氧氣的制取、收集實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述第一橡膠管上設(shè)置有第一彈簧夾。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種氧氣的制取、收集實(shí)驗(yàn)裝置，包括鐵架臺(tái)，所述具支試管上設(shè)置有第一開口試管，所述第一開口試管下端置于所述具支試管中，所述第一開口試管上設(shè)有第二開口試管，所述第二開口試管下端置于所述第一開口試管中，所述三口燒瓶上分別設(shè)置有直導(dǎo)管、直角導(dǎo)管和分液漏斗，所述直角導(dǎo)管連接第一橡膠管，所述第一橡膠管的另一端連接有一彎角導(dǎo)管，所述彎角導(dǎo)管伸入所述具支試管底部。本實(shí)用新型新穎合理、操作方便、隨用隨開，解決了較短時(shí)間內(nèi)盡快獲得較大量O2的問(wèn)題，為后續(xù)的氧氣化學(xué)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)提供足夠的氧氣，且安全系數(shù)高，是一種實(shí)用的中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置。
【IPC分類】G09B23-24
【公開號(hào)】CN204596294
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520294089
【發(fā)明人】劉子豪
【申請(qǐng)人】劉子豪
【公開日】2015年8月26日
【申請(qǐng)日】2015年5月8日