专利名称：氯气的制取及性质实验装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种化学实验装置，特别是一种在密闭状态下能同时进行氯气的制取及性质实验的装置。
氯气的制取及性质实验是中学化学教学中十分重要的内容，同时氯气又是一种剧毒气体，吸入少量的氯气便会使鼻腔和喉头粘膜受到刺激，引起胸部疼痛和咳嗽，吸入大量氯气则会中毒致死。现有教材中普遍采取的制取氯气的方法是通过分液漏斗向二氧化锰中滴加浓盐酸并加热的方式。采用该装置，在乳胶塞与玻璃瓶口之间以及玻璃导管与乳胶塞孔之间都会有氯气泄漏。特别是在收集氯气的过程中更换集气瓶时，更会有氯气溢出，从而造成环境污染和对人体的伤害。另外，由于制取过程长，持续加热将有可能导致烧瓶爆裂，使酸液烫伤皮肤。由邱世敏同志发明的全封闭有毒物质反应装置(申请号为87205055)，设计了尾气吸收箱，解决了残留气体对空气的污染问题，且取消了分液漏斗，改为直接倾斜倒浓盐酸入反应烧瓶，但直接倾倒不易掌握反应物的量，且亦存在更换集气瓶时氯气溢出的问题。而且，上述装置均只能进行氯气的制取实验，要进行氯气性质实验时，不但要制取六瓶以上的氯气，同时还需制取氢气，并准备其它一应零散用品，准备工作十分繁杂，且演示时间长，操作繁琐。若遇某些实验一次不成功还需重新收集氯气和氢气，不但增加实验人员的工作量，同时会延长实验时间，使教学不能按时完成。
本实用新型的目的在于提供一种氯气的制取及性质实验装置，该装置包括所有的实验必需用品，可在密闭状态下同时进行氯气的制取及性质实验，以达到简化准备工作，缩短演示时间，教学直观、方便、减少环境污染的目的。
本实用新型的解决方案在于该实验装置包括试管、集气瓶、导气管、尾气吸收器，其特征是还包括底座、活动架及顶盖，底座为槽形，在底座内设置活动架，活动架为“门”形，框内设置有横隔板，试管和集气瓶则位于该活动架隔板上，活动架顶部设有供试管和集气瓶通过的孔，活动架、试管和集气瓶均被顶盖罩于底座中，底座及顶盖均为透明体，且试管、集气瓶之间则通过导管相互连通。
上述尾气吸收器设置在底座外侧，该吸收器通过导管分别与底座、洗耳球和集气囊连通，并在这些导管上均设有开关。
上述底座下面设有升降装置，以调整底座的高低。
上述活动架上还设有通气孔，以便于废气的吸收。
本实用新型的优点在于该装置可使实验在金密闭状态下进行，并设置了尾气吸收器，因而可防止实验过程中产生的有毒气体溢出而影响人体健康，造成环境污染。同时也可避免演示过程中发生意外伤害。由于该装置包括了所有实验必需用品，可同时进行氯气的制取及性质实验，准备过程简单，演示方便，可大大地节约教学时间，并且具有直观性强，易控制反应物的量的优点，而且还具有可重复性，可根据需要反复进行实验演示。
附
图1是本实用新型结构示意图。
附图2是本实用新型局部放大图。
以下结合附图对本实用新型实施例作进一步详述。
以氯气的性质实验为例本实用新型包括底座2、活动架17、顶盖18、设在活动架上的试管19、20、23～27、29；U型管22、集气瓶21等。底座2、活动架17及顶盖18均由透明有机玻璃制成，在底座1底部四角分另设置升降装置1，可通过调节螺杆而固定其高低，在底座外侧设置尾气吸收器12，吸收器12用于盛装氢氧化钠溶液，并通过导管11与底座连接，通过导管13与洗耳球14连接，通过导管10与集气囊7连接，在导管11和13上设有止水夹，在洗耳球14处设有控制开关。试管19与20、20与23、23与24、24与25、25与26、26与27、27与29之间均通过导管连通，集气瓶21分别与U形管22、试管20、29通过导管连通，试管29还通过导管分别与试管23、24、25连通，导管包括玻璃导管和乳胶软管，玻璃导管通过乳胶塞插入试管和集气瓶中，而两玻璃导管之间则通过乳胶软管连通，在试管19中还设有一导管16，导管16插入试管一端设有一滴管皮头，另一端与设置在顶盖18外的洗耳球15连接，且在试管23、24、25中设置有导线3，导线3通过导管8从底座2中引出，包括一根负极线和三根正极线，且三根正极线另一端分别缠绕在试管23、24、2 5中的燃烧匙37上，负极线33另一端位于燃烧匙37上方附近。在试管26与27的连接管28上接有一导管5，导管5另一端接集气囊7，其间设有止水夹4。
实验开始前，在尾气吸收器12中注入氢氧化钠溶液，试管19中盛入浓盐酸，试管20中装入固体高锰酸钾，集气瓶21中注入约10ml滴加了紫色石蕊试液的蒸馏水，并在瓶内放入一透明膨胀气球，使气球进气口压在瓶口与乳胶塞之间，并套住导气管，在U形管22中装满蒸馏水，在试管23中的燃烧匙37上放置红磷，试管24中的燃烧匙上放置金属钠，试管25的燃烧匙上放置细铜丝，在试管26中装入干燥的无水硫酸铜固体，并在内壁放一张干燥的红色滤纸，该滤纸在放入前用玻璃棒沾水写上字迹(如OK等字样)，在试管27中注入浓度为70％的盐酸，在试管29中装入铁屑，最后将乳胶塞塞好，盖上顶盖18。
实验时，先调节升降器1，使实验装置处于合适的高度，打开尾气吸收器12与底座2之间的导管11上的止水夹，打开洗耳球14上的开关，挤压洗耳球14，将尾气吸收器12中的氢氧化钠溶液压入底座2内，然后关闭止水夹和开关。打开洗耳球15处的开关，挤压洗耳球15，使试管19中的浓盐酸压入试管20内，使之与高锰酸钾反应，产生氯气，其所需反应物的量可根据需要进行控制。随后，可见试管26底部的无水硫酸铜变蓝，表明无水硫酸铜吸收了氯气中的水份，同时试管内的红色滤纸上显出白色的事先所书写的字迹，说明次氯酸有漂白作用。其次，可观察到U形管22内有气泡产生，并随着反应的持续，使原先盛满蒸馏水的U形管形成一段真空，这是次氯酸分解产生的氧气。当产生的氯气将试管27中的盐酸压入试管29后，与试管29中的铁屑发生反应产生氢气，并通过导管进入试管23、24、25和集气瓶21中，此时将负极线接到电子点火枪的负极，并分别将三根正极线接到电子点火枪的正极，依次点火后，可观察到试管23中的红磷在氯气中燃烧产生白色烟雾，试管24中的金属钠在氯气中燃烧生成白色的氯化钠晶体，试管25中的铜丝在氯气中燃烧，充满棕黄色的烟雾。最后，将照相机闪光灯对准集气瓶21闪光，可观察到气球爆破，有白雾产生，且集气瓶21中的蒸馏水变红，说明有氯化氢气体生成。
实验完毕后，打开导管5与集气囊7之间的止水夹4，使废气进入集气囊7内，然后关闭止水夹4，打开导管11上的止水夹，使底座2中的氢氧化钠溶液流回尾气吸收器12中，然后关闭此处止水夹，并打开集气囊7与尾气吸收器12之间的止水夹9，将集气囊7中的废气处理掉，最后放下升降器1。因而整个实验过程操作简单、直观，且不会造成环境污染，若某处反应不成功或需加深学生印像而需重做时，只需再进行打开和关闭止水夹→挤压洗耳球→点火→按动闪光灯快门等几个简单步骤即可，十分方便。
权利要求1.一种氯气的制取及性质实验装置，包括试管、集气瓶、导气管、尾气吸收器，其特征在于还包括底座、活动架及顶盖，底座为槽形，在底座内设置活动架，活动架为“门”形，框内设有横隔板，试管和集气瓶则位于该活动架隔板上，活动架顶部则设有供试管和集气瓶通过的孔，活动架、试管和集气瓶均被顶盖罩于底座中，底座及顶盖均为透明体，且试管、集气瓶之间则通过导管相互连通。
2.按权利要求1所述的实验装置，其特征在于所述的尾气吸收器设置在底座外侧，该吸收器通过导管分别与底座、洗耳球和集气囊连通，并在这些导管上均设有开关。
3.按权利要求1所述的实验装置，其特征在于所述的底座下面设有升降装置，以调整底座的高低。
4.按权利要求1所述的实验装置，其特征在于所述的活动架上还设有通气孔。
专利摘要本实用新型提供了一种氯气的制取及性质实验装置,包括底座、活动架、试管、集气瓶、顶盖及尾气吸收器等。采用该装置,可在密闭状态下同时进行氯气的制取及性质实验,能有效地防止有毒气体溢出,减少环境污染,并且可简化准备工作,缩短演示时间,使教学更加直观和方便。使用该装置,还具有可重复性,可根据需要通过简单的操作步骤则可反复进行实验演示,适用于一切有毒气体的实验。
文档编号B01J7/02GK2323859SQ97247119
公开日1999年6月16日 申请日期1997年12月30日 优先权日1997年12月30日
发明者张健 申请人:张健