一种铜与浓硫酸反应的环保型实验装置的制作方法

本实用新型涉及一种实验装置，尤其涉及一种铜与浓硫酸反应的环保型实验装置。

背景技术：
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如图1至2所示，目前铜与浓硫酸反应的实验装置包括铁架台1、普通试管2、插设有导气管3的胶塞4、检测试管5、试管夹6和酒精灯7；在胶塞4的侧壁上手工开设有与铜丝8相匹配的凹槽4.1，将铜丝8嵌入在凹槽4.1中；然后将胶塞4塞入普通试管2中，将装有浓硫酸9的普通试管2通过铁夹1.1固定在铁架台1上，导气管3一端插设在普通试管2内，导气管3另一端插入检测试管5内品红溶液10的液面下方，操作人员通过手持试管夹6固定检测试管5，保持检测试管5的位置；点燃酒精灯7，浓硫酸9沸腾时将底端为螺旋状的铜丝8推入普通试管2内与浓硫酸9开始反应，生成二氧化硫有毒气体，二氧化硫有毒气体通过导气管3通入品红溶液10内，当品红溶液10完全褪色，则将铜丝8从浓硫酸9溶液中抽离；采用上述实验装置存在以下问题：1、在反应过程中，铜丝需要被推拉，致使胶塞上的凹槽缝隙变大，密封性极差，实验反应中所产生的二氧化硫有毒气体会从凹槽中泄露出来，对空气造成污染，而且二氧化硫刺鼻的气味严重影响了操作人员与学习人员的身体健康以及学习兴趣；同时操作人员还需要在胶塞上手工开凹槽，劳动强度大，而且开设凹槽的胶塞无法再次使用，造成实验资源的浪费；2、操作人员在实验过程中不仅需要推拉铜丝，还需手持试管夹保持检测试管的位置，操作繁琐，劳动强度大；3、在实验过程中，推拉铜丝极易损坏普通试管，导致浓硫酸流出，对操作人员造成危险。

技术实现要素：
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为克服上述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种密封性好，结构简单，实验反应控制性强的铜与浓硫酸反应的环保型实验装置。

本实用新型由如下技术方案实施：一种铜与浓硫酸反应的环保型实验装置，其包括铁架台、反应装置、检测装置和气体吸收装置，所述反应装置包括密闭反应容器、弹簧、环形磁铁和酒精灯；所述密闭反应容器通过铁夹固定在所述铁架台上；在所述密闭反应容器的内腔顶端固定设有所述弹簧，在所述弹簧下方连接有底端为螺旋状的铜丝；在与所述弹簧相对的所述密闭反应容器外壁上活动套设有所述环形磁铁；在所述密闭反应容器的下方放有所述酒精灯；所述密闭反应容器与所述检测装置通过第一导气管连通，所述检测装置与所述气体吸收装置通过第二导气管连通。

进一步的，所述密闭反应容器为普通试管，在所述普通试管的管口塞有胶塞；在所述胶塞上贯穿设有T形玻璃管，所述T形玻璃管的一个管口贯穿所述胶塞，并置于所述普通试管的内部；在所述T形玻璃管位于所述普通试管外部的一个管口套设有胶帽，在所述T形玻璃管位于所述普通试管外部的另一个管口与所述检测装置通过所述第一导气管连接；在所述T形玻璃管内设有连接丝，所述连接丝的一端与所述T形玻璃管连接，所述连接丝可与所述T形玻璃管固定连接，或通过卡勾卡接于所述T形玻璃管的管口；所述连接丝的另一端与所述弹簧连接。

进一步的，所述密闭反应容器为具支试管；在所述具支试管的管口塞有胶塞；在所述胶塞上贯穿设有直玻璃导管，所述直玻璃导管的一端贯穿所述胶塞，并置于所述具支试管的内部；在所述直玻璃导管位于所述具支试管外部的另一端套设有胶帽；在所述直玻璃导管内设有连接丝，所述连接丝的一端与所述直玻璃导管连接，所述连接丝可与所述直玻璃导管固定连接，或通过卡勾卡接于所述直玻璃导管的管口；所述连接丝的另一端与所述弹簧连接；所述具支试管的支管与所述检测装置通过所述第一导气管连接。

进一步的，所述检测装置包括一个或者多个检测试管；在所述检测试管的管口塞有橡胶塞；当所述检测试管为一个时，所述检测试管与所述密闭反应容器通过所述第一导气管连通，所述第一导气管的出口端置于所述检测试管的内腔底部；所述检测试管与所述气体吸收装置通过所述第二导气管连通，在所述检测试管内设有品红溶液或者紫色石蕊溶液，所述第一导气管插设在所述品红溶液或者所述紫色石蕊溶液的液面下方；当所述检测试管为多个时，在相邻的所述检测试管内分别设有所述品红溶液和所述紫色石蕊溶液；相邻的所述检测试管通过连接管依次连通，所述连接管的出口端置于所述检测试管的内腔底部；第一个所述检测试管与所述密闭反应容器通过所述第一导气管连通，所述第一导气管出口端置于第一个所述检测试管的内腔底部；最后一个所述检测试管与所述气体吸收装置通过所述第二导气管连通。

进一步的，所述气体吸收装置包括吸收容器；所述吸收容器与所述检测试管通过所述第二导气管连通；所述第二导气管的出口端置于所述吸收容器的内腔底部，在所述吸收容器内设有吸收溶液。

本实用新型的优点：1、上述实验装置利用弹簧伸缩力与磁铁吸引力的科学原理，通过滑动磁铁控制在密闭反应容器内的弹簧伸缩，进而实现了在密闭反应容器内控制铜丝伸入或离开浓硫酸，密封性能好；使得铜与浓硫酸的反应实验始终能保持在密闭反应容器内进行，生成的二氧化硫有毒气体最终被吸收溶液吸收，没有泄露，避免了对空气的污染，起到了绝对环保、无污染的作用，同时保证了操作人员与学习人员的身体健康和学习效率；且上述实验装置结构简单，携带方便，易操作；2、无需在胶塞上手工开设凹槽，避免了实验资源的浪费；降低了操作人员的劳动强度；同时通过滑动环形磁铁控制弹簧的伸缩，进而控制螺旋铜丝伸入或离开浓硫酸，使得实验反应可控性强，进而提高了实验成功率；3、同时上述实验装置避免了密闭反应容器的损坏，保证了操作人员的安全。

附图说明：

图1为现有实验装置的结构示意图。

图2为图1中A部分的局部放大图。

图3为本实用新型实施例一的结构示意图。

图4为图3中B部分的局部放大图。

图5为实施例二的结构示意图。

铁架台1，铁夹1.1，普通试管2，导气管3，胶塞4，凹槽4.1，检测试管5，试管夹6，酒精灯7，铜丝8，浓硫酸9，品红溶液10，反应装置11，密闭反应容器12，弹簧13，环形磁铁14，T形玻璃管15，胶帽16，连接丝17，卡勾17.1，具支试管18，直玻璃导管19，第一导气管20，第二导气管21，连接管22，检测装置23，橡胶塞24，紫色石蕊溶液25，气体吸收装置26，吸收容器27，吸收溶液28，密封油29。

具体实施方式：

下面将结合附图通过实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

实施例1：如图3至4所示，一种铜与浓硫酸反应的环保型实验装置，其包括铁架台1、反应装置11、检测装置23和气体吸收装置26，反应装置11包括密闭反应容器12、弹簧13、环形磁铁14和酒精灯7；密闭反应容器12通过铁夹1.1固定在铁架台1上；在密闭反应容器12的内腔顶端固定设有弹簧13，在弹簧13下方连接有底端为螺旋状的铜丝8，铜丝8底端为螺旋状，是为了增加铜丝8与浓硫酸9的接触面积；在与弹簧13相对的密闭反应容器12外壁上活动套设有环形磁铁14，环形磁铁14用于控制弹簧13的伸缩，这是利用弹簧13伸缩力与磁铁吸引力的科学原理；通过滑动环形磁铁14控制在密闭反应容器12内的弹簧13伸缩，进而实现了在密闭反应容器12内控制铜丝8伸入或离开浓硫酸9，密封性能好；在密闭反应容器12的下方放有酒精灯7；密闭反应容器12与检测装置23通过第一导气管20连通，检测装置23与气体吸收装置26通过第二导气管21连通。

密闭反应容器12为普通试管2，在普通试管2的管口塞有胶塞4；在胶塞4上贯穿设有T形玻璃管15，T形玻璃管15的一个管口贯穿胶塞4，并置于普通试管2的内部；在T形玻璃管15位于普通试管2外部的一个管口套设有胶帽16，在T形玻璃管15位于普通试管2外部的另一个管口与检测装置23通过第一导气管20连接；在T形玻璃管15内设有连接丝17，连接丝17的一端与T形玻璃管15连接，连接丝17通过卡勾17.1卡接于T形玻璃管15的管口；连接丝17的另一端与弹簧13连接。

检测装置23包括两个检测试管5；在检测试管5的管口塞有橡胶塞24；在相邻的检测试管5内分别设有品红溶液10和紫色石蕊溶液25，品红溶液10与紫色石蕊溶液25用于检验铜丝8与浓硫酸9在加热情况下反应生成的气体是二氧化硫有毒气体；相邻的检测试管5通过连接管22依次连通，连接管22的出口端贯穿橡胶塞24置于第二个检测试管5的内腔底部；第一个检测试管5与密闭反应容器12通过第一导气管20连通，第一导气管20出口端贯穿橡胶塞24置于第一个检测试管5的内腔底部；第二个检测试管5与气体吸收装置26通过第二导气管21连通。

气体吸收装置26包括吸收容器27；吸收容器27与检测试管5通过第二导气管21连通；第二导气管21的出口端置于吸收容器27的内腔底部，在吸收容器27内设有吸收溶液28，吸收溶液28用于吸收生成的二氧化硫余气，避免二氧化硫有毒气体被排放到空气中，污染空气。

在胶塞4与T形玻璃管15的连接处涂有密封油29；在第一导气管20与橡胶塞24的连接处涂有密封油29；在连接管22与橡胶塞24的连接处涂有密封油29，密封油29起到密封作用，防止生成的二氧化硫泄露。

实施例2：一种铜与浓硫酸反应的环保型实验装置，其包括铁架台1、反应装置11、检测装置23和气体吸收装置26，反应装置11包括密闭反应容器12、弹簧13、环形磁铁14和酒精灯7；密闭反应容器12通过铁夹1.1固定在铁架台1上；在密闭反应容器12的内腔顶端固定设有弹簧13，在弹簧13下方连接有底端为螺旋状的铜丝8；在与弹簧13相对的密闭反应容器12外壁上活动套设有环形磁铁14；在密闭反应容器12的下方放有酒精灯7；密闭反应容器12与检测装置23通过第一导气管20连通，检测装置23与气体吸收装置26通过第二导气管21连通；其整体结构与实施例1相同，其不同之处在于，如图5所示，密闭反应容器12为具支试管18；在具支试管18的管口塞有胶塞4；在胶塞4上贯穿设有直玻璃导管19，直玻璃导管19的一端贯穿胶塞4，并置于具支试管18的内部；在直玻璃导管19位于具支试管18外部的另一端套设有胶帽16；在直玻璃导管19内设有连接丝17，连接丝17的一端与直玻璃导管19连接，连接丝17通过卡勾17.1卡接于直玻璃导管19的管口；连接丝17的另一端与弹簧13连接；具支试管18的支管与检测装置23通过第一导气管20连接；在胶塞4与直玻璃导管19的连接处涂有密封油29。

工作原理：首先将连接丝17上的卡勾17.1卡接在T形玻璃管15或者直玻璃导管19的管口上；再在T形玻璃管15或者直玻璃导管19卡接有卡勾17.1的管口上套设胶帽16；接着将弹簧13固定在连接丝17底端，再将铜丝8固定在弹簧13底端；然后往密闭反应容器12中倒入浓硫酸9，接着将固定有弹簧13和铜丝8的胶塞4塞入密闭反应容器12的管口，通过铁夹1.1将密闭反应容器12固定在铁架台1上，再通过第一导气管20将密闭反应容器12与检测装置23连通，检测装置23与气体吸收装置26通过第二导气管21连通；完成实验装置的安装后检验装置的气密性；再将环形磁铁14放在与弹簧13相对的密闭反应容器12的外壁上；点燃密闭反应容器12下方的酒精灯7，当浓硫酸9溶液沸腾时，向下滑动环形磁铁14使弹簧13伸长，进而使铜丝8底端置于浓硫酸9溶液中，浓硫酸9与铜丝8开始反应生成二氧化硫有毒气体，二氧化硫有毒气体经过第一导气管20通入品红溶液10中，然后再经过连接管22通入紫色石蕊溶液25中，最后通过第二导气管21通入吸收溶液28中，使产生的二氧化硫余气被吸收溶液28吸收；当品红溶液10褪色，紫色石蕊溶液25变红，向上滑动环形磁铁14使弹簧13收缩，进而使铜丝8底端离开浓硫酸9溶液，停止加热终止反应，实验完毕后静置几分钟直至二氧化硫有毒气体被吸收溶液28吸收完毕；生成的二氧化硫有毒气体没有泄露，避免了对空气的污染，起到了绝对环保、无污染的作用，同时保证了操作人员与学习人员的身体健康和学习效率；且上述实验装置结构简单，携带方便，易操作；通过滑动环形磁铁14控制弹簧13的伸缩，进而控制铜丝8伸入或离开浓硫酸9，使得实验反应可控性强，进而提高了实验成功率。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，上述实验装置还可以用于铜与硝酸反应等产生有毒气体的金属与酸的反应实验，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。