气体的制取和性质实验,占整个中学化学实验中的比重很大。大多数气体物质(如Cl2、HCl、HBr、HI、H2S、HF、SO2、NO、NO2、NH3、CO等等)都是有毒、有害、有腐蚀性的气体(以下称“有毒气体”),无论是演示实验,学生实验都会接触到。如果实验室通风不良,会对人体危害很大。尤其是一些难以控制反应速度的实验,有毒气体逸出的更多。如氯气的性质实验,教师先要制取几瓶甚至十几瓶氯气(以一个人教三个班计算),就会感到口干舌燥,头昏目眩,接着又要在课堂上演示氯气的性质,这样年龄较大,体质较弱的教师难以坚持下去。
查近年来的教材、教参,很少有详细介绍在实验中减少有毒气体扩散、防止环境污染的具体措施,只有“在通风橱中进行”的提法。如果通风条件较差,怎么办呢?采取一些有效的措施,实验中大幅度减少了有毒气体的逸出。具体做法是:除能用像启普发生器一类易于控制反应速度的装置制取的气体外,其余的有毒气体都采取集气装置与吸收装置配套的方法制取、收集。
一、实验装置原理图
二、说明
1.收集气体的三种装置选择:根据气体的溶解性和密度选择合适的装置(尽可能采用排水法或排某种物质的饱和溶液法,减少气体逸出)。
2.吸收气体的三种装置选择:
(1)如果有毒气体不易溶于水,如Cl2、H2S、SO2、NO、NO2等,可采用装置D1;(2)如果有毒气体易溶于水,如HCl、HBr、HI、NH3等,可采用装置D2;(3)如果有毒气体用一般吸收剂难以吸收,而能在空气中燃烧,如CO,可采用装置D3(在尖嘴口点火即可)。
3.吸收液的选择:
(1)酸性气体或能与酸反应的气体,用强酸作吸收液;(2)极易溶于水的气体,可直接用水作吸收液。
4.图4中霍夫曼夹可用玻璃活塞开关代替。
三、操作步骤
1.连接仪器,检验装置的气密性,在吸收装置中注入吸收液,开始制取气体;2.关闭霍夫曼夹2,打开霍夫曼夹1,开始收集气体,待气体收满后,关闭夹1,打开夹2,取出、盖严集气瓶;再关闭夹2,打开夹1,依次反复进行,可收集多瓶气体。
四、优点
在连续收集多瓶有毒气体或边制气边做性质实验时,大大减少了有毒气体的逸出,能达到减少环境污染、保障身体健康之目的。