一种制备二氧化硫及其性质验证的实验装置的制作方法

一、技术领域

本实用新型涉及一种学习化学时进行演示或探究性实验的教学用具，具体地说涉及一种制备二氧化硫及其性质验证的实验装置的教学用仪器。

二、

背景技术：

目前苏教版高一化学必修一的专题四模块学习中，对于二氧化硫知识的学习是分散开来进行的，先从大气污染酸雨形成的机理分析二氧化硫的酸性和还原性，在学习浓硫酸的性质时又从铜与浓硫酸加热反应产生二氧化硫的实验中验证了它特殊的漂白性和酸性氧化物性质。我们知道，二氧化硫是学生在学习了氧化还原反应、酸性氧化物等知识后学习的一种重要的氧化物，也是历年高考经常涉及的重要物质，其化学性质的重点为酸性、漂白性、还原性，其中二氧化硫的还原性是难点，也是今后进一步学习氧化还原反应的重要基础。

从实验来认识元素化合物更直观，掌握的知识更加灵活。当同学们希望把制备二氧化硫及其性质验证的实验演示时，老师会说二氧化硫有毒，实验不安全。但也有一些人进行了实验创新，设计了一些实验装置来完成这个实验，有些改进并申请了专利，但按照这些专利所述来设计实验并进行演示，效果仍然难以满足教学需要。比如专利号cn201720960119.2二氧化硫性质一体实验演示装置，这个一体化实验演示装置，提供一种无污染、操作方便、实验效果好，节约课堂演示时间，提高课堂实验成功率方面与我们的研究装置优点是一样的，但是它所使用的实验仪器较多，且铁架台就至少要用两个，夹持仪器在离开桌面实验，重心高，不稳，而且还有酒精灯的加热，易发生侧翻的实验事故，有安全隐患。

专利号cn201620987873.0一种用于检验二氧化硫性质的一体化微型实验装置，该专利是用于检验二氧化硫性质的一体化微型实验装置，合理化的设计使得一次实验即可完成二氧化硫的制备及其漂白性、氧化性、酸性、还原性等性质的验证，提高了教学效率，降低了实验成本，防止了环境污染，体现了绿色化学的理念。但是它所使用的实验仪器较多，且铁架台就至少要用两个，还需要实验室不多见的y型试管，一个重心不稳，另一个是用气球去装二氧化硫并不是理想的环保操作。

还有专利号cn201620830927.2一种验证二氧化硫性质的环保型实验装置，这个验证二氧化硫性质的环保型实验装置，能一次性验证二氧化硫的多个化学性质，操作简便，药品用量少，省时、省力、环保。但还是不够理想，有待改进之处。

本实用新型是针对上述专利之不足并在他们的研究基础上作进一步的改进优化，把二氧化硫的制备及其漂白性、氧化性、酸性、还原性等性质的验证在一个装置内完成，实验节约课堂演示时间，提高课堂实验成功率，杜绝有毒气体的散逸污染环境，体现了绿色化学的理念。所用实验用品品红试液、含酚酞的氢氧化钠溶液、酸性高锰酸钾溶液(商品名叫pp粉，药店otc有售)，ph试纸等，价廉易得，消耗量少，操作方便，现象直观，色彩美丽，能极大地激发学生的学习热情，实验效果好。

三、

技术实现要素：

本实用新型的目的在于设计一种制备二氧化硫及其性质验证一体化的实验装置，以便实验操作步骤简化快捷、现象直观生动，实验时间少，成功率高，重复性好，实验过程安全可靠、节能环保。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种制备二氧化硫及其性质验证的实验装置，由容器、滤纸条、导管、小塑料瓶、碱石灰、胶头滴管、橡胶塞、硫酸、小试管、亚硫酸钠固体和纳米擦构成，其特征在于：在所述容器内放置蘸了品红试液、高锰酸钾溶液、氢氧化钠溶液和粘有湿润的ph试纸的滤纸条，以及盛有亚硫酸钠固体的小试管，橡胶塞上有两孔，一孔插入伸进小试管且吸有硫酸的胶头滴管，另一孔插入上端连接有内装碱石灰的小塑料瓶的导管。

作为本技术方案的进一步改进，所述滤纸条上的高锰酸钾溶液是用硫酸酸化的，湿润的ph试纸是用蒸馏水湿润的，氢氧化钠溶液是滴加酚酞的，硫酸以质量分数75％为宜。

作为本技术方案的进一步改进，在所述滤纸条上蘸取品红试液、高锰酸钾溶液、氢氧化钠溶液的操作为纳米擦浸取对应试剂按压完成。

作为本技术方案的进一步改进，在所述小塑料瓶的底部钻有若干小孔。

作为本技术方案的进一步改进，所述纳米擦的制作材料为圆形空心管和纳米海绵。

本实用新型的有益效果是利用实验室常见的仪器药品和生活中的废弃塑料瓶等巧妙的整合成一个实验装置，将二氧化硫的制备和性质验证的两部分实验合二为一，简化了实验操作步骤，省时高效，有良好的重复性，可拓展十几个实验，实验现象色彩美丽，增强了观察实验现象的效果，极大地激发学生的学习热情。注意尾气的吸收处理，确保实验中的师生健康安全。

四、附图说明

下面结合附图和实施例，进一步说明本实用新型的结构和特点，附图中：

图1为一种制备二氧化硫及其性质验证的实验装置的结构示意图

图2为滤纸条上试剂分布结构示意图

图3为纳米擦的结构示意图

图中1.容器，2.滤纸条，3.导管，4.小塑料瓶，5.碱石灰，6.胶头滴管，7.橡胶塞，8.硫酸，9.小试管，10.亚硫酸钠固体，11.纳米擦，21.品红，22.高锰酸钾溶液，23.氢氧化钠溶液，24.湿润的ph试纸，41.小孔，111.圆形空心管，112.纳米海绵

五、具体实施方式

下面结合附图以具体实施例对本实用新型作进一步描述，参见附图1-3：

在附图所示实施例中，一种制备二氧化硫及其性质验证的实验装置由容器1、滤纸条2、导管3、小塑料瓶4、碱石灰5、胶头滴管6、橡胶塞7、硫酸8、小试管9、亚硫酸钠固体10和纳米擦11构成，其特征在于：在所述容器1内放置蘸了品红试液21、高锰酸钾溶液22、氢氧化钠溶液23和粘有湿润的ph试纸24的滤纸条2，以及盛有亚硫酸钠固体10的小试管9，橡胶塞7上有两孔，一孔插入伸进小试管9且吸有硫酸8的胶头滴管6，另一孔插入上端连接有内装碱石灰5的小塑料瓶4的导管3。

实施本实用新型，所述高锰酸钾溶液22是用硫酸酸化的，氢氧化钠溶液23是含有酚酞的，ph试纸24是用蒸馏水湿润的，硫酸8以质量分数75％为宜。

实施本实用新型，在所述滤纸条2上蘸取品红试液21、高锰酸钾溶液22、氢氧化钠溶液23的操作为纳米擦11浸取对应试剂按压完成。

实施本实用新型，所述小塑料瓶4的底部钻有若干小孔41。

实施本实用新型，如以制备二氧化硫并验证其漂白性、酸性、还原性实验为例，实验时，选取所用仪器和药品，按照图纸先进行仪器的组装，注意装置重心的稳定。

实施本实用新型，要进行气密性检查。仪器装配完成后，将小塑料瓶4取下，在橡胶塞7上的导管3外端接上一根带导管的橡胶管，另一端伸入水中，用手心握住容器1，观察伸入水中的导管口有无气泡，拿开手后看伸入水中的导管能否形成一段水柱。如能满足上述两个现象者证明装置气密性良好。

实施本实用新型，首先在小塑料瓶4中加入块状碱石灰5，基本加满，然后在小试管9中放入0.5-1g左右的亚硫酸钠固体10，缓缓伸入倾斜的容器1后正立于实验台上。

实施本实用新型，取一张长滤纸条2，用纳米擦11浸取实验用的有关试剂，分别点在滤纸条2指定位置，并将ph试纸24用蒸馏水湿润后粘在指定位置，最后把滤纸条2放入容器1中直立。

实施本实用新型，再将胶头滴管6吸取1-2ml左右的75％的硫酸8溶液，双孔橡胶塞7塞在容器1口松紧适度。

实施本实用新型，注意挤压胶头滴管6中的硫酸81-3滴至小试管9中，使之与亚硫酸钠固体10接触，反应产生二氧化硫气体从小试管9里逸出并弥漫在容器1内。

实施本实用新型，观察小试管9内及滤纸条2上的现象，分析颜色变化的原因。

实施本实用新型，将长形滤纸条2取出用电吹风直接吹热风或放入热水浴中的大试管里，观察滤纸条2上湿润的ph试纸24红色不能褪色，品红21区域从无色又恢复原来的红色，而酸性高锰酸钾溶液22和含酚酞的氢氧化钠溶液23区域则其红色不能复原。对对应试剂的颜色变化并分析产生变化的原因，巩固所学二氧化硫的性质。

实施本实用新型，比如在小试管里9装入其他亚硫酸盐，在滤纸条2上滴加其他能与二氧化硫反应的氧化剂重铬酸钾、溴水、碘水或还原性物质氢硫酸、细铁粉以及拓展开来作一些非实质性的改变，或者把小塑料瓶4里的碱石灰5换成氢氧化钠、氢氧化钾固体，或者把胶头滴管6里的硫酸8浓度稀释或改用盐酸、磷酸替代等实验均在本实用新型的保护范围之内。