一套演示锌与浓、稀硫酸连续反应的实验装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种化学实验演示装置，更为具体地说是指锌与浓、稀硫酸连续反应先生成二氧化硫气体后生成氢气的实验演示装置。
【背景技术】
[0002]目前，对于锌与浓硫酸反应后能否再与稀硫酸反应的争议，有专家认为足量锌与一定量浓硫酸反应至后来不仅没有氢气产生而且反应还停止了。原因是锌与浓硫酸反应时生成的ZnS(VtS于浓硫酸中覆盖在锌粒表面，阻止了反应的进行。另有专家认为锌与浓硫酸反应先产生二氧化硫，随着反应的进行，硫酸浓度下降变为稀硫酸，锌再与稀硫酸反应产生氢气。为了解决该争议，本专利通过实验先确定用于反应的硫酸浓度，后设计了锌与浓、稀硫酸连续反应先生成二氧化硫气体后生成氢气的实验演示装置。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型提供一套演示锌与浓、稀硫酸连续反应的实验装置，以解决锌与浓硫酸反应后能否再与稀硫酸反应的争议。
[0004]本实用新型采用如下技术方案:
[0005]—套演示锌与浓、稀硫酸连续反应的实验装置，包括分液漏斗、三角漏斗、铁架台、铁夹和单孔橡皮塞，所述分液漏斗通过所述铁夹安装于铁架台上，该分液漏斗的出液管上设有玻璃活塞一，所述单孔橡皮塞装设于该分液漏斗的进液口，所述三角漏斗的下部穿过单孔橡皮塞伸入至所述分液漏斗内，所述分液漏斗内装有数个锌片，该分液漏斗内还充满浓度在7.0-8.0mol/L之间的浓硫酸液体，所述分液漏斗的下方设有一盛放有高锰酸钾溶液的烧杯，所述出液管插入烧杯的高锰酸钾溶液中，所述出液管的外部设有一底部开口的外玻璃管，所述分液漏斗顶部位于进液口旁侧的位置还设有一 η形弯管，该η形弯管的一支管与所述分液漏斗相通连接，另一支管向下延伸并与所述外玻璃管侧壁相通连接，该η形弯管上还安装有玻璃活塞二。
[0006]进一步地，所述分液漏斗的出液管长度大于外玻璃管的长度，所述外玻璃管的末端插入所述烧杯中高锰酸钾溶液的表面。
[0007]进一步地，所述锌片的数量为六片，所述锌片的长、宽、高分别为5cm、lcm、0.2cm。
[0008]进一步地，所述高锰酸钾的浓度为0.5g/L。
[0009]进一步地，所述分液漏斗为筒形分液漏斗，且该分液漏斗的容量为100毫升。
[0010]由上述对本实用新型结构的描述可知，和现有技术相比，本实用新型具有如下优占.V W、.
[0011]1、现象明显:通过三角漏斗中液面的上升直接观察到锌与浓、稀硫酸反应有难溶性气体的生成，通过烧杯内高锰酸钾溶液颜色的变化以及可燃性气体形成的气泡的燃烧爆鸣声，可以明显观察到锌与浓硫酸反应先产生二氧化硫气体，再有氢气生成，使学生加深对锌与浓、稀硫酸反应的印象。
[0012]2、填补空白:填补了目前实验室尚无此类演示装置的一项空白，解决了启普发生器类装置及筒形分液漏斗连接橡皮导气管存在的不足。
[0013]3、操作简便:只需简单控制玻璃活塞，即可实现气体的产生、收集、检验、尾气处理和固体的洗涤、液体的稀释等操作，整个实验一气呵成，演示时间一般不超过五分钟，适合在课堂上演示。
[0014]4、绿色环保:带η形弯管的分液漏斗容积设计为100毫升，既保证演示效果又节约药品，分液漏斗的出液管浸入烧杯中的溶液可用于有毒气体的有效吸收。
【附图说明】
[0015]图1为本实用新型的结构示意图。
【具体实施方式】
[0016]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0017]参照图1，一种一套演示锌与浓、稀硫酸连续反应的实验装置，包括分液漏斗10、三角漏斗20、铁架台30、铁夹40和单孔橡皮塞50，其中，分液漏斗优先采用筒形分液漏斗，其容量定位100ml，既保证演示效果又节省药品。分液漏斗10通过铁夹40安装于铁架台30上，单孔橡皮塞50装设于分液漏斗10的进液口，三角漏斗20的下部穿过单孔橡皮塞50伸入至分液漏斗10内。分液漏斗10内装有数个锌片1，该分液漏斗10内还充满浓度在
7.0-8.0mol/L之间的浓硫酸液体，分液漏斗10的下方设有一盛放有高锰酸钾溶液的烧杯60，出液管11插入烧杯60的高锰酸钾溶液中，分液漏斗10的出液管延11伸至该烧杯60内，该烧杯60可用于吸收或验证气体并承接液体。
[0018]该分液漏斗10的出液管11上设有玻璃活塞一 12，出液管11的外部还套设有一底部开口的外玻璃管13，出液管11长度大于外玻璃管13的长度，防止从分液漏斗10排出的沉积物堵住外玻璃管13，影响气体的排放或验证。同时，外玻璃管13的末端插入烧杯60中高锰酸钾溶液的表面，以便于锌片I与稀硫酸反应生成氢气的验证。
[0019]参照图1，上述分液漏斗10进液口旁侧的顶部设有一 η形弯管14，用于导出气体并保证液体充满瓶体，使排液法收集到的气体更纯净。该η形弯管14的一支管与分液漏斗10相通连接，另一支管向下延伸并与外玻璃管13侧壁相通连接，该η形弯管14上还安装有玻璃活塞二 15用于控制气体的流速。
[0020]以上为锌片与浓、稀硫酸连续反应的实验步骤与现象。
[0021 ] 1、锌与浓硫酸的反应及二氧化硫的吸收和检验
[0022]1.1气密性检验:按装置图装配好仪器，关闭玻璃活塞一、二，往三角漏斗中倒蒸馏水，至三角漏斗内外存在明显液面高度差且保持不变，说明气密性良好。
[0023]1.2装药品:关闭玻璃活塞一，打开玻璃活塞二，往分液漏斗中加入六块长5厘米、宽I厘米的锌片，装上三角漏斗，在烧杯中装入浓度为0.5g/L的稀高锰酸钾溶液。
[0024]1.3锌与浓硫酸反应:往三角漏斗中加入7.2mol/L硫酸溶液至充满分液漏斗(注意:硫酸浓度不得低于7.0mol/L,否则无法验证二氧化硫的存在；也不宜高于8.0mol/L,否则反应速度太慢)。锌与浓硫酸反应，锌片溶解，表面有气泡冒出，产生的气体将液体压入三角漏斗中。
[0025]1.4 二氧化硫的吸收和检验:反应一段时间后，往高锰酸钾溶液中滴3至5滴洗涤剂，用玻璃棒搅拌。然后打开玻璃活塞一，三角漏斗中的液体下降，使反应产生的气体缓慢进入高锰酸钾溶液中，并在液面形成气泡；关闭玻璃活塞一，用燃烧着的木条靠近气泡，无明显现象，说明产生的气体不是氢气；用玻璃棒搅拌高锰酸钾溶液，颜色变浅，说明产生的气体是二氧化硫。
[0026]2、锌与稀硫酸反应及氢气的检验
[0027]待锌与浓硫酸反应并检验二氧化硫的存在后，让锌与硫酸继续反应，反应产生的气体将液体压入三角漏斗中。一段时间后，打开玻璃活塞一，三角漏斗中的液体下降，使反应产生的气体缓慢进入高锰酸钾溶液中，并在液面形成气泡。关闭玻璃活塞一，用燃烧着的木条靠近气泡，气泡燃烧并伴有爆鸣声，说明此时反应产生的气体中含有氢气。如果气泡不爆炸，继续反应，再收集、排出气体并做燃烧实验，直至气泡燃烧并伴有爆鸣声，证明锌与稀硫酸反应产生的气体是氢气。
[0028]上述仅为本实用新型的【具体实施方式】，但本实用新型的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本实用新型进行非实质性的改动，均应属于侵犯本实用新型保护范围的行为。
【主权项】
1.一套演示锌与浓、稀硫酸连续反应的实验装置，包括分液漏斗、三角漏斗、铁架台、铁夹和单孔橡皮塞，所述分液漏斗通过所述铁夹安装于铁架台上，该分液漏斗的出液管上设有玻璃活塞一，所述单孔橡皮塞装设于该分液漏斗的进液口，所述三角漏斗的下部穿过单孔橡皮塞伸入至所述分液漏斗内，其特征在于:所述分液漏斗内装有数个锌片，该分液漏斗内还充满浓度在7.0-8.0moI/L之间的浓硫酸液体，所述分液漏斗的下方设有一盛放有高锰酸钾溶液的烧杯，所述出液管插入烧杯的高锰酸钾溶液中，所述出液管的外部设有一底部开口的外玻璃管，所述分液漏斗顶部位于进液口旁侧的位置还设有一 η形弯管，该η形弯管的一支管与所述分液漏斗相通连接，另一支管向下延伸并与所述外玻璃管侧壁相通连接，该η形弯管上还安装有玻璃活塞二。2.如权利要求1所述的一套演示锌与浓、稀硫酸连续反应的实验装置，其特征在于:所述分液漏斗的出液管长度大于外玻璃管的长度，所述外玻璃管的末端插入所述烧杯中高锰酸钾溶液的表面。3.如权利要求1所述的一套演示锌与浓、稀硫酸连续反应的实验装置，其特征在于:所述锌片的数量为六片，所述锌片的长、宽、高分别为5cm、lcm、0.2cm。4.如权利要求1所述的一套演示锌与浓、稀硫酸连续反应的实验装置，其特征在于:所述高锰酸钾的浓度为0.5g/L。5.如权利要求1所述的一套演示锌与浓、稀硫酸连续反应的实验装置，其特征在于:所述分液漏斗为筒形分液漏斗，且该分液漏斗的容量为100毫升。
【专利摘要】一套演示锌与浓、稀硫酸连续反应的实验装置，包括分液漏斗、三角漏斗、铁架台、铁夹和单孔橡皮塞，分液漏斗的出液管上设有玻璃活塞一，该分液漏斗内装有数个锌片，该分液漏斗内还充满浓度在7.0-8.0mol/L浓硫酸，分液漏斗的下方设有一盛放有高锰酸钾溶液的烧杯，出液管插入烧杯的高锰酸钾溶液中，出液管的外部设有一底部开口的外玻璃管，分液漏斗顶部位于进液口旁侧的位置还设有一n形弯管，该n形弯管的一支管与分液漏斗相通连接，另一支管向下延伸并与外玻璃管侧壁相通连接，该n形弯管上还安装有玻璃活塞二。该实验装置，可明显观察到锌与浓硫酸反应先产生二氧化硫气体，再有氢气生成，解决了锌与浓硫酸反应后能否再与稀硫酸反应的争议，加深了学生对锌与浓、稀硫酸反应的印象。
【IPC分类】G09B23/24
【公开号】CN204732046
【申请号】CN201520506603
【发明人】廖心怡, 叶永谦
【申请人】廖心怡
【公开日】2015年10月28日
【申请日】2015年7月14日