專利名稱：氯氣的制取及性質(zhì)實驗裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種化學實驗裝置，特別是一種在密閉狀態(tài)下能同時進行氯氣的制取及性質(zhì)實驗的裝置。
氯氣的制取及性質(zhì)實驗是中學化學教學中十分重要的內(nèi)容，同時氯氣又是一種劇毒氣體，吸入少量的氯氣便會使鼻腔和喉頭粘膜受到刺激，引起胸部疼痛和咳嗽，吸入大量氯氣則會中毒致死?，F(xiàn)有教材中普遍采取的制取氯氣的方法是通過分液漏斗向二氧化錳中滴加濃鹽酸并加熱的方式。采用該裝置，在乳膠塞與玻璃瓶口之間以及玻璃導管與乳膠塞孔之間都會有氯氣泄漏。特別是在收集氯氣的過程中更換集氣瓶時，更會有氯氣溢出，從而造成環(huán)境污染和對人體的傷害。另外，由于制取過程長，持續(xù)加熱將有可能導致燒瓶爆裂，使酸液燙傷皮膚。由邱世敏同志發(fā)明的全封閉有毒物質(zhì)反應裝置(申請?zhí)枮?7205055)，設計了尾氣吸收箱，解決了殘留氣體對空氣的污染問題，且取消了分液漏斗，改為直接傾斜倒?jié)恹}酸入反應燒瓶，但直接傾倒不易掌握反應物的量，且亦存在更換集氣瓶時氯氣溢出的問題。而且，上述裝置均只能進行氯氣的制取實驗，要進行氯氣性質(zhì)實驗時，不但要制取六瓶以上的氯氣，同時還需制取氫氣，并準備其它一應零散用品，準備工作十分繁雜，且演示時間長，操作繁瑣。若遇某些實驗一次不成功還需重新收集氯氣和氫氣，不但增加實驗人員的工作量，同時會延長實驗時間，使教學不能按時完成。
本實用新型的目的在于提供一種氯氣的制取及性質(zhì)實驗裝置，該裝置包括所有的實驗必需用品，可在密閉狀態(tài)下同時進行氯氣的制取及性質(zhì)實驗，以達到簡化準備工作，縮短演示時間，教學直觀、方便、減少環(huán)境污染的目的。
本實用新型的解決方案在于該實驗裝置包括試管、集氣瓶、導氣管、尾氣吸收器，其特征是還包括底座、活動架及頂蓋，底座為槽形，在底座內(nèi)設置活動架，活動架為“門”形，框內(nèi)設置有橫隔板，試管和集氣瓶則位于該活動架隔板上，活動架頂部設有供試管和集氣瓶通過的孔，活動架、試管和集氣瓶均被頂蓋罩于底座中，底座及頂蓋均為透明體，且試管、集氣瓶之間則通過導管相互連通。
上述尾氣吸收器設置在底座外側(cè)，該吸收器通過導管分別與底座、洗耳球和集氣囊連通，并在這些導管上均設有開關(guān)。
上述底座下面設有升降裝置，以調(diào)整底座的高低。
上述活動架上還設有通氣孔，以便于廢氣的吸收。
本實用新型的優(yōu)點在于該裝置可使實驗在金密閉狀態(tài)下進行，并設置了尾氣吸收器，因而可防止實驗過程中產(chǎn)生的有毒氣體溢出而影響人體健康，造成環(huán)境污染。同時也可避免演示過程中發(fā)生意外傷害。由于該裝置包括了所有實驗必需用品，可同時進行氯氣的制取及性質(zhì)實驗，準備過程簡單，演示方便，可大大地節(jié)約教學時間，并且具有直觀性強，易控制反應物的量的優(yōu)點，而且還具有可重復性，可根據(jù)需要反復進行實驗演示。
附


圖1是本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖2是本實用新型局部放大圖。
以下結(jié)合附圖對本實用新型實施例作進一步詳述。
以氯氣的性質(zhì)實驗為例本實用新型包括底座2、活動架17、頂蓋18、設在活動架上的試管19、20、23～27、29；U型管22、集氣瓶21等。底座2、活動架17及頂蓋18均由透明有機玻璃制成，在底座1底部四角分另設置升降裝置1，可通過調(diào)節(jié)螺桿而固定其高低，在底座外側(cè)設置尾氣吸收器12，吸收器12用于盛裝氫氧化鈉溶液，并通過導管11與底座連接，通過導管13與洗耳球14連接，通過導管10與集氣囊7連接，在導管11和13上設有止水夾，在洗耳球14處設有控制開關(guān)。試管19與20、20與23、23與24、24與25、25與26、26與27、27與29之間均通過導管連通，集氣瓶21分別與U形管22、試管20、29通過導管連通，試管29還通過導管分別與試管23、24、25連通，導管包括玻璃導管和乳膠軟管，玻璃導管通過乳膠塞插入試管和集氣瓶中，而兩玻璃導管之間則通過乳膠軟管連通，在試管19中還設有一導管16，導管16插入試管一端設有一滴管皮頭，另一端與設置在頂蓋18外的洗耳球15連接，且在試管23、24、25中設置有導線3，導線3通過導管8從底座2中引出，包括一根負極線和三根正極線，且三根正極線另一端分別纏繞在試管23、24、2 5中的燃燒匙37上，負極線33另一端位于燃燒匙37上方附近。在試管26與27的連接管28上接有一導管5，導管5另一端接集氣囊7，其間設有止水夾4。
實驗開始前，在尾氣吸收器12中注入氫氧化鈉溶液，試管19中盛入濃鹽酸，試管20中裝入固體高錳酸鉀，集氣瓶21中注入約10ml滴加了紫色石蕊試液的蒸餾水，并在瓶內(nèi)放入一透明膨脹氣球，使氣球進氣口壓在瓶口與乳膠塞之間，并套住導氣管，在U形管22中裝滿蒸餾水，在試管23中的燃燒匙37上放置紅磷，試管24中的燃燒匙上放置金屬鈉，試管25的燃燒匙上放置細銅絲，在試管26中裝入干燥的無水硫酸銅固體，并在內(nèi)壁放一張干燥的紅色濾紙，該濾紙在放入前用玻璃棒沾水寫上字跡(如OK等字樣)，在試管27中注入濃度為70％的鹽酸，在試管29中裝入鐵屑，最后將乳膠塞塞好，蓋上頂蓋18。
實驗時，先調(diào)節(jié)升降器1，使實驗裝置處于合適的高度，打開尾氣吸收器12與底座2之間的導管11上的止水夾，打開洗耳球14上的開關(guān)，擠壓洗耳球14，將尾氣吸收器12中的氫氧化鈉溶液壓入底座2內(nèi)，然后關(guān)閉止水夾和開關(guān)。打開洗耳球15處的開關(guān)，擠壓洗耳球15，使試管19中的濃鹽酸壓入試管20內(nèi)，使之與高錳酸鉀反應，產(chǎn)生氯氣，其所需反應物的量可根據(jù)需要進行控制。隨后，可見試管26底部的無水硫酸銅變藍，表明無水硫酸銅吸收了氯氣中的水份，同時試管內(nèi)的紅色濾紙上顯出白色的事先所書寫的字跡，說明次氯酸有漂白作用。其次，可觀察到U形管22內(nèi)有氣泡產(chǎn)生，并隨著反應的持續(xù)，使原先盛滿蒸餾水的U形管形成一段真空，這是次氯酸分解產(chǎn)生的氧氣。當產(chǎn)生的氯氣將試管27中的鹽酸壓入試管29后，與試管29中的鐵屑發(fā)生反應產(chǎn)生氫氣，并通過導管進入試管23、24、25和集氣瓶21中，此時將負極線接到電子點火槍的負極，并分別將三根正極線接到電子點火槍的正極，依次點火后，可觀察到試管23中的紅磷在氯氣中燃燒產(chǎn)生白色煙霧，試管24中的金屬鈉在氯氣中燃燒生成白色的氯化鈉晶體，試管25中的銅絲在氯氣中燃燒，充滿棕黃色的煙霧。最后，將照相機閃光燈對準集氣瓶21閃光，可觀察到氣球爆破，有白霧產(chǎn)生，且集氣瓶21中的蒸餾水變紅，說明有氯化氫氣體生成。
實驗完畢后，打開導管5與集氣囊7之間的止水夾4，使廢氣進入集氣囊7內(nèi)，然后關(guān)閉止水夾4，打開導管11上的止水夾，使底座2中的氫氧化鈉溶液流回尾氣吸收器12中，然后關(guān)閉此處止水夾，并打開集氣囊7與尾氣吸收器12之間的止水夾9，將集氣囊7中的廢氣處理掉，最后放下升降器1。因而整個實驗過程操作簡單、直觀，且不會造成環(huán)境污染，若某處反應不成功或需加深學生印像而需重做時，只需再進行打開和關(guān)閉止水夾→擠壓洗耳球→點火→按動閃光燈快門等幾個簡單步驟即可，十分方便。
權(quán)利要求1.一種氯氣的制取及性質(zhì)實驗裝置，包括試管、集氣瓶、導氣管、尾氣吸收器，其特征在于還包括底座、活動架及頂蓋，底座為槽形，在底座內(nèi)設置活動架，活動架為“門”形，框內(nèi)設有橫隔板，試管和集氣瓶則位于該活動架隔板上，活動架頂部則設有供試管和集氣瓶通過的孔，活動架、試管和集氣瓶均被頂蓋罩于底座中，底座及頂蓋均為透明體，且試管、集氣瓶之間則通過導管相互連通。
2.按權(quán)利要求1所述的實驗裝置，其特征在于所述的尾氣吸收器設置在底座外側(cè)，該吸收器通過導管分別與底座、洗耳球和集氣囊連通，并在這些導管上均設有開關(guān)。
3.按權(quán)利要求1所述的實驗裝置，其特征在于所述的底座下面設有升降裝置，以調(diào)整底座的高低。
4.按權(quán)利要求1所述的實驗裝置，其特征在于所述的活動架上還設有通氣孔。
專利摘要本實用新型提供了一種氯氣的制取及性質(zhì)實驗裝置,包括底座、活動架、試管、集氣瓶、頂蓋及尾氣吸收器等。采用該裝置,可在密閉狀態(tài)下同時進行氯氣的制取及性質(zhì)實驗,能有效地防止有毒氣體溢出,減少環(huán)境污染,并且可簡化準備工作,縮短演示時間,使教學更加直觀和方便。使用該裝置,還具有可重復性,可根據(jù)需要通過簡單的操作步驟則可反復進行實驗演示,適用于一切有毒氣體的實驗。
文檔編號B01J7/02GK2323859SQ97247119
公開日1999年6月16日 申請日期1997年12月30日 優(yōu)先權(quán)日1997年12月30日
發(fā)明者張健 申請人:張健