[发明专利]一种化学实验教具及一种硫酸脱水性的验证实验方法

说明书

技术领域

本发明涉及化学化工基础理论研究及基础应用领域，具体涉及一种化学实验教具及一种硫酸脱水性的验证实验方法。

背景技术

浓硫酸的脱水性是中学化学中“硫酸”性质的重要内容，为了说明此化学特性，人民教育出版社版版教科书中设计了“黑面包实验”这一经典验证实验，通常实验步骤如下：先将200ml烧杯中加入20g蔗糖，加几滴水搅拌均匀，然后再加入15ml溶质的质量分数为98％的浓硫酸，迅速搅拌。浓硫酸将蔗糖中氢、氧元素按原子个数比2∶1(与水分子的组成相同)脱去，放出大量的热，引发生成的碳和浓硫酸发生氧化还原反应，生成二氧化碳和二氧化硫气体，反应过程中可以发现蔗糖逐渐变黑，体积膨胀，形成疏松多孔的海绵状的炭(黑面包)，并产生大量的有刺激性气味的二氧化硫气体。

但教科书中所记载的传统实验方案虽然操作简单，然而存在两点不足：

一、无法收集和检测反应产物，也就是反应产生的SO2、CO2等气体，缺乏强有力的说服力；

二、更严重的是污染了环境，由于实验在敞口容器中进行，浓硫酸与蔗糖反应过程中生成的大量有毒气体直接排放到空气中，会产生空气污染、造成人身损害，尤其是在教室这样人员密集、呈半封闭的环境，更进一步加剧了有毒气体的危害。

因此，有必要对实验教具进行新设计，将“黑面包实验”及其气体产物检验在较环保的条件下进行。

发明内容

本发明的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种安全环保的化学实验教具及一种硫酸脱水性的验证实验方法，将硫酸脱水性化学实验在封闭的实验器皿进行，可对于实验产生气体进行验证，并对于最后的尾气进行除气、洗气，达到了安全、环保的效果

本发明第一个发明目的在于提供一种安全环保的化学实验教具，其是通过以下技术方案实现的：

一种化学实验教具，其特征在于：包括注射器、广口瓶和试管，所述广口瓶通过其瓶口塞有的双孔塞的一个孔连通有U型玻璃管；所述试管穿越所述广口瓶上双孔塞的另一个孔插入所述广口瓶内，所述试管瓶口塞有的双孔塞中分别插有分液漏斗和一根玻璃导管，所述玻璃导管连接有至少一个洗气检气装置，所述注射器的针头穿越所述试管上双孔塞伸入所述试管内。

进一步优选地，所述试管内装有蔗糖，所述注射器内装有水，所述分液漏斗内装有浓硫酸。

进一步优选地，为瓶口塞有插有两根玻璃导管的双孔塞的试管或试剂瓶、U型玻璃管、双球U型玻璃管或洗气瓶中的一种或几种。

进一步优选地，所述洗气检气装置的数量为三个，所述三个检气装置首尾相接并顺次装有品红溶液、酸性高锰酸钾溶液和澄清石灰水。

进一步优选地，所述U型玻璃管内装有具有颜色的液体。

进一步优选地，所述化学实验教具还包括底座和垂直固定在所述底座上的背板，所述广口瓶固定置于所述底座上，所述U型玻璃管、所述分液漏斗以及所述洗气检气装置被固定在所述背板上。

本发明第二个发明目的在于提供一种硫酸脱水性的验证实验方法，其是通过以下技术方案实现的：

一种硫酸脱水性的验证实验方法，由装配步骤和实验步骤组成，其特征在于：

所述装配步骤不分先后进行如下步骤：

将一个紧塞有双孔塞的广口瓶瓶口向上固定在台面上，其双孔塞中插入一个玻璃导管和一个试管；

把连接有或即将连接所述广口瓶的所述玻璃导管与一个U型玻璃管连接，并在所述U型玻璃管内装入具有颜色的液体；

称取5g蔗糖，放入所述试管中，并用双孔塞塞入所述试管的瓶口，在所述试管的双孔塞内插入分液漏斗和一根玻璃导管；

在所述分液漏斗内装入98％的浓硫酸；

把连接有或即将连接所述试管的玻璃导管连接第一检气装置，在所述第一检气装置内装入品红溶液；

将所述第一检气装置连接洗气装置，在所述洗气装置内装入酸性高锰酸钾溶液；

将所述洗气装置连接第二检气装置，在所述第二检气装置内装入澄清石灰水；

将装有水的注射器穿过所述试管的双孔塞伸入所述试管内；

所述实验步骤包括如下顺序步骤：

推动所述注射器在所述试管内加入0.5ml水，并静置1分钟；

打开所述分液漏斗，滴加5ml的浓硫酸。

与现有技术相比，本发明实施例所提出的一种安全环保的化学实验教具及一种硫酸脱水性的验证实验方法，具有如下优点：