纯化反应用的气体 提高实验效果

1 一氧化氮与氧气反应的实验改进

教材的实验一氧化氮与空气中的氧气反应，实验现象不够明显。颜色变化比较浅，体积的变化体现不出来，原因是空气中的氧气不纯，只有 21% 的含量。另外制取一氧化氮也不纯，混合了氮气和二氧化氮等，因此要分别纯化一氧化氮和氧气 ，然后再进行反应。实验效果得到较大的提高，颜色变化明显（特别是先与氧气反应，再加水反应），反应前后的气体体积的变化也能体现出来（缩小后的体积相差一倍）体积。制取纯净的一氧化氮，相对较多数量的一氧化氮要用烧瓶来制取，加足量的铜片、稀硝酸 (1;3)，用酒精灯加热，然后通过洗气瓶及排水法制取较纯的一氧化氮，一氧化氮气体可以暂时储存在小塑料瓶里（380 或 550mL 容量的），其中少量的水有助于一氧化氮的纯化，适合于实验的要求。 如果从储存的塑料瓶的导管引流出的一氧化氮含氧较多变为二氧化氮就放弃，重新吸取较纯净的一氧化氮气体备用，实验效果有保障。

实验设计：分别制取这两纯净的气体（氧气和一氧化氮）然后把它装入塑料瓶中，实验前再利用水压把这些气体通过导管 和二通阀把它导出到不同注射器里，贴相应标签，实验时把水、氧气和一氧化氮的注射器，通过三通阀连接起来进行实验 通过对比氧气和一氧化氮；空气和一氧化氮的实验的结果来验证我们的预测。对比实验效果，验证我们的预测。如果符合我们的预测，那么我们这个实验改进是可以推广的。两种气体制取的装置，分别制取和储存过程；两种气体的纯化分装过程，反应过程及实验过程记录（视频及照片等）。

实验过程：氧气的制取用简易的气体发生器制取，用二氧化锰和5% 过氧化氢溶液制取氧气，产生的氧气收集在380mL 的塑料瓶或者试剂瓶，短时间保存。使用前利用我们组装的水压系统，把塑料瓶中的氧气压出，通过导管、二通阀导入装氧气的注射剂中备用。一氧化氮的制取使用带分液漏斗、导管的橡皮塞和烧瓶、铁架台带铁圈、石棉网、酒精灯的常规的气体制取的装置来制取，需要加热，提高反应速度，采用铜片和稀硝酸( 浓度1:3) 反应制取 。通过洗气瓶，排水集气法收集纯化一氧化氮，同样的，在实验前，可以利用组装的水压系统把贮存在塑料瓶的一氧化氮分装在注射器中备用。这套系统有利于保存气体，方便利用气体，有利于实验准备工作的开展，如果一个章节的实验用的气体要准备的比较多那么可以把它分开来制备，减少工作压力。同时有纯化一氧化氮的效果，能减少一氧化氮及制备材料的浪费，这套水压储气系统有不少优点。制作方法不复杂，材料易得：塑料的饮料瓶 ( 或者大的试剂瓶 )、带导管的橡皮塞、乳胶管、止水夹、二通阀等等，容易组装( 如下图)。

2 有关乙烯的制取方法的改进，纯化及实验结果

制取乙烯时，采用下图实验装置，用6 药勺粗沙粒代替碎瓷片，防止爆沸，有利于较快产生乙烯气体。 用洗气瓶及排水集气法收集乙烯气体，洗气瓶装入 20% 氢氧化钾溶液有利于吸收二氧化硫，二氧化碳等酸性气体，达到净化乙烯气体的目的。制取气体时要精确的控制反应的温度，如果超过 170℃要降低火力，移开酒精灯的火焰或者减少多头酒精灯的的火焰的头数，减少热量的供应，控制好反应速度，增加乙烯产量，减少付产品的产生。如果气体产生过快时，可以通过导管注入储气瓶中，储存备用，这样可以减少乙烯气体的浪费，从而减少实验材料的浪费，同时也有利于气体的纯化。 制取的乙烯气体，实验效果好，不用溶于四氯化碳中，与溴水反应，很快褪色，减少四氯化碳使用，就能减少对环境的污染。制取的乙烯气体燃烧能产生炭黑，也能够催熟水果（如香蕉等），这说明我们制取的乙烯的含量比较多，纯度较高，实验效果好。

参考文献：

[1] 高中化学必修二课本实验视频【实验 5-5】二氧化氮溶于水以及一氧化氮的实验室制法等 _ 哔哩哔哩 _bilibili https://www.bilibili.com/video/BV1We411M7WX/?spm_id_from=333.337.search-card.all.click&vd_source=c77694b1b433f6a71e8bb5274c9916a3。