[实用新型]一种镁与氮气反应的演示装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种中学化学实验教学领域，尤其是一种镁与氮气反应的演示装置。

背景技术

氮气与镁的反应是一个重要的反应，金属镁在空气中燃烧时部分氮化，或点燃后伸入氮气，反应生成氮化镁，反应方程式为：3Mg+N₂＝Mg₃N₂。

目前，在大多数中学化学教学实验中，没有氮气与镁反应的演示实验，因此学生对此反应缺少感性认识。之所以没有此演示实验，是因为一般实验室没有现成的氮气，而购买纯净的氮气对农村中学来说，既不方便又不经济实用。

发明内容

本实用新型的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种镁与氮气反应的演示装置，它具有装置简单、设计合理、操作方便、现象明显以及节约资源等优势。

为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案：

一种镁与氮气反应的演示装置，包括水槽、玻璃钟罩、单孔橡胶塞、燃烧匙、蒸发皿、保鲜膜袋、玻璃管、铜丝和镁条，其特征是，所述玻璃钟罩置于所述水槽中，所述蒸发皿置于所述玻璃钟罩内部，所述玻璃钟罩配有所述单孔橡胶塞，所述燃烧匙固定在所述单孔橡胶塞上，所述铜丝的一端固定所述镁条，所述保鲜膜袋通过所述玻璃管固定于所述单孔橡胶塞上方。

所述玻璃钟罩透明，内径15cm。

所述蒸发皿直径9.3cm。

所述单孔橡胶塞与所述玻璃钟罩相配合。

所述镁条光亮、双层缠绕成螺旋状。

本实用新型的有益效果是，

1、实验装置简单、设计合理、操作方便；

2、实验现象明显，易于观察，效果比较理想，能比较方便地验证氮化镁的生成；

3、反应物取自空气中的氮气，节约资源，利于开发学生思维，培养学生探究精神。

附图说明

图1是本实用新型氮气制取结构示意图；

图2是本实用新型反应结构示意图。

其中1、水槽，2、玻璃钟罩，3、单孔橡胶塞，4、燃烧匙，5、蒸发皿，6、保鲜膜袋，7、铜丝，8、镁条，9、玻璃管。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

一种镁与氮气反应的演示装置，包括水槽、玻璃钟罩、单孔橡胶塞、燃烧匙、蒸发皿、保鲜膜袋、玻璃管、铜丝和镁条，其特征是，所述玻璃钟罩置于所述水槽中，所述蒸发皿置于所述玻璃钟罩内部，所述玻璃钟罩配有所述单孔橡胶塞，所述燃烧匙固定在所述单孔橡胶塞上，所述铜丝的一端固定所述镁条，所述保鲜膜袋通过所述玻璃管固定于所述单孔橡胶塞上方。

所述玻璃钟罩透明，内径15cm；所述蒸发皿直径9.3cm；所述单孔橡胶塞与所述玻璃钟罩相配合；所述镁条光亮、双层缠绕成螺旋状。

操作过程为：

1、如图1所示，向水槽内注入水，使蒸发皿浮于水槽内的水面上，点燃燃烧匙内的红磷，迅速插入玻璃钟罩内。待充分冷却后观察发现，玻璃钟罩内的水面上升，得到了较为纯净的氮气。

2、向水槽中注入水，使玻璃钟罩内外的水面相平。

3、按照如图2所示，将保鲜膜袋固定在另一单孔橡胶塞上，铜丝下端悬挂长度约为25cm的缠绕成螺旋状的光亮镁条。

4、点燃镁条，将插有燃烧匙的单孔橡胶塞拔出，立刻将燃烧的镁条伸入玻璃钟罩内，并塞紧单孔橡胶塞。观察到镁条与刚混入的少量氧气剧烈反应，冒出大量白烟，发出耀眼白光，放出的热使玻璃钟罩内的气体体积迅速膨胀，一段时间后光强度减弱变为红光。

5、镁条停止燃烧后，玻璃钟罩内的水面立刻上升，且玻璃钟罩上端内壁上出现淡黄色粉末，为反应产物氮化镁升华所致。

6、打开单孔橡胶塞，移走玻璃钟罩，将蒸发皿内的灰分转移至小试管中，加入1mL蒸馏水，在试管口平放一片湿润的红色石蕊试纸，加热到沸腾，可观察到红色的石蕊试纸变蓝，反应方程式为：

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。