1. 水电解制氢装置
水电解制氢装置有霍夫曼电解器、直流电源(或铅蓄电池)、导线、试管、酒精灯、量气管、感应圈、电键、铁架台、铁夹、贮气瓶、玻璃水槽等。
水电解制氢是一种较为方便的方法。在充满氢氧化钾或氢氧化钠的电解槽中通入直流电,水分子在电极上发生电化学反应,分解成氢气和氧气。
水电解是一种化学实验,通过水的分解和合成实验来认识水是由氢、氧两种元素所组成的。原理是水在直流电的作用下,能分解成氢气和氧气。当电火花通过氢、氧混和气体时,他们即化合成水。这两个实验都说明水是由氢、氧两种元素组成的,从实验结果还可以知道它们的体积比为2∶1。
2. 电解水制氢装置是怎么样的
电解水制氢法装置是通过对水电解槽中的电解液进行直流电电解,分别在阴极和阳极产生出含液氢气和氧气,而后分两路送往氢分离器和氧分离器进行重力分离,氢气和氧气向上送往用气点,而电解液向下,经回流汇集到循环泵中,再次被压送至电解槽中电解,如此往复生成氢气和氧气。
在此过程中,需要保证氢分离器和氧分离器中的液位的平衡,避免气液互串而造成喷发危险,通常,液位的平衡是通过调节两个分离器中气体的压力实现的。
电解水制氢的装置,包括压电悬臂梁和整流电路,压电悬臂梁连接到整流电路,整流电路连接电解槽,压电悬臂梁包括悬臂梁基座,压电材料,涂覆在材料上的电极,不锈钢板,不锈钢板和悬臂梁基座相连。压电材料在不锈钢板和悬臂梁基座的交接处,上下各一层,每一层的两面都涂覆电极。
电解水制氢的方法,压电悬臂梁上的不锈钢板连接低频机械振动,将振动能转化为电能,整流电路向电解槽导电,开始电解水,分别用氢气收集装置以及氧气收集装置进行收集。
它与传统的电解水制氢相比,提高了能量转化效率,节约了成本,保证了制得的氢气和氧气的纯度,提高了收集过程的安全性,且没有温室气体排放。
3. 阿司匹林的制备
阿司匹灵药片通常由约0.32克乙酰水杨酸与少量淀粉混合并压紧而成。淀粉的作用在于使其粘合成片。加过缓冲剂的阿司匹灵通常含有一种碱性缓冲剂,以减少对胃壁粘膜的酸性刺激作用,因为乙酰化后的产物并非毫无刺激性。一种称为Bufferin的药片含阿司匹灵5谷、二羟胺基乙酸铝0.75谷和碳酸镁1.5谷。复合解痛片通常含阿司匹灵,非那西汀和咖啡因。例如,Empirin即是一号一种典型的APC(取Aspirin,Phenactin和Caffein三者之字首并合而成),它含有阿司匹灵0.233克,非那西汀0.166克,咖啡因0.03克。
阿司匹灵乃是现代生活中最大众化的万应药(冶百病的药)之一,而且,尽管它的奇妙历史开始于200年前,关于这个不可思议的药我们仍有许多东西该学。虽然至今仍然无人确切知道它究竟怎样或为什么会起作用,美国每年消耗的阿司匹灵量却在二千万磅以上。
阿司匹灵的历史开始于1763年6月2日,当时一位名叫Edward Stone的牧师在伦敦皇家学会宣读一篇论文,题为“关于柳树治愈寒颤病成功的报告”。Stone 所指的寒颤病实为现在所称的疟疾,但他用”治愈”这两个字则是乐观主义的;他的柳树皮提出物真正所起的作用是缓减这种疾病的发烧症状,几乎一世纪以后,一位苏格兰医生想证实这种柳树皮提出物是否也能缓和急性风湿病。最终,发现这种提出物是一种强效的止痛、退热和抗炎(消肿)药。
此后不久,从事研究柳树皮提出物和绣线菊属植物的花(它含同样的要素)的有机化学家分离和鉴定了其中的活性成分,称之为水杨酸(Salicylic Acid);Salicylic取自拉丁文Salix,即柳树的拉丁文植物名。随后,此化合物便能用化学方法大规模生产以供医学上的使用。不久以后,水杨酸作为一种药物使用受到它的酸性的严重限制,这一点巳变得极其明显。
水杨酸
这个物质严重刺激口腔、食道和胃壁的粘膜。设法克服这个问题的第一个尝试是改用酸性较小的钠盐(水杨酸钠),但这个办法仅仅取得部分成功。水杨酸钠的刺激性虽然小些,但却有令人极为不愉快的甜味,以致大多数病人不愿服用它。直到接近十九世纪初期(1893年)才出现一个突破,当时在Bayer公司德国分行工作的化学师Felix Hoffmann发明了一条实际可行的合成乙酰水杨酸的路线。乙酰水杨酸被证明能体现与水杨酸钠相同的所有医学上的性质,但没有令人不愉快的味道或对粘膜的高度刺激性。Bayer公司德国分行遂把它的这个新产品称为阿司匹灵(Aspirin),这个名称是从A(指Acetyl,即乙酰基)和字根spir(绣线菊属植物的拉丁文名spirea)导出的。阿司匹灵的来历是目前使用的许多药品的典型。许多医药品开始时都以植物的提出物或民间药物出现,然后由化学家分离出其中的活性成分,测定其结构并加以改良,结果才变成为比原来更好的药物。
阿 司 匹 林
阿司匹灵的作用方式在最近几年方始逐渐得到阐明。一组崭新的叫做前列腺素的化合物巳被证明与身体的免疫反应有关联。当身体功能的正常运行受到外来物质或受到不习惯的刺激时,会激发前列腺素的合成。这类物质与范围广泛的生理过程有关联,并被认为是负责引起疼痛、发烧和局部发炎的。
最近,已经证实阿司匹灵能阻碍体内合成前列腺素,因而能减弱身体的免疫反应(也就是一些让你知道什么地方出现了毛病的反应)的症状(发烧、疼痛、发炎)。一个更为惊人的发现是,前列腺素F2a能引起子宫平滑肌收缩,从而导致流产。事实上,根据革一假设,IUD(控制生育的子宫内避孕器)是由于避孕使子宫膜受到微弱刺激,激起局部连续不断地合成前列遥素而奏效的。前列腺素之间的联系,不免使人怀疑经常服用阿司匹灵的妇女也许不应再信任IUD这种避孕法了。然而,直到目前,还没有发现服用阿司匹灵和IUD失败之间的肯定的联系。
实验4- 3 阿司匹林的制备
实验原理
水杨酸 乙酸酐 乙酰水杨酸 乙酸
(阿司匹林)
水杨酸在酸性条件下受热,还可发生缩合反应,生成少量聚合物。
实验用品
仪器:三颈瓶(100mL) 、球形冷凝管 、 减压过滤装置、电炉与调压器、表面皿、水浴锅、温度计(100℃)
药品:水杨酸(C.P.)、乙酸酐(C.P.) 、浓硫酸 、盐酸溶液(1∶2)、 饱和碳酸氢钠溶液
实验装置图
图4-3-2减压过滤装置
实验步骤
(1) 酰化
实验装置:普通回流装置
加料量:
水杨酸: 4g
乙酸酐(新蒸馏): 10mL
浓硫酸: 7滴
反应温度 :75~80℃
水浴温度 :80~85℃
反应时间 :20min
(2) 结晶、抽滤
实验装置:减压过滤装置
试剂用量:
蒸 馏 水:100mL
冰-水浴冷却
放置20min
(3) 初步提纯
实验装置; 减压过滤装置
试剂用量:
饱和碳酸钠溶液:50mL
盐酸溶液:30mL
结晶析出:冰-水浴冷却
(4) 重结晶
实验装置; 普通回流装置
减压过滤装置
试剂用量: 95%乙醇
适量水
(5) 称量、计算收率
注意事项
(1)乙酸酐有毒并有较强烈的刺激性,取用时应注意不要与皮肤直接接触,防止吸入大量蒸气。加料时最好于通风橱内操作,物料加入烧瓶后,应尽快安装冷凝管,冷凝管内事先接通冷却水。
(2)反应温度不宜过高,否则将会增加副产物的生成。
(3)由于阿司匹林微溶于水,所以洗涤结晶时,用水量要少些,温度要低些,以减少产品损失。
(4)浓硫酸具有强腐蚀性,应避免触及皮肤或衣物。
阿司匹林化学名称为乙酰水杨酸,是白色晶体,熔点135℃,微溶于水(37℃时,1g/100gH20)。
早在18世纪时,人们就已从柳树中提取了水杨酸,并发现它具有解热、镇痛和消炎作用,但其刺激口腔及胃肠道黏膜。水杨酸可与乙酸
酐反应生成乙酰水杨酸,即阿司匹林,它具有与水杨酸同样的药效。近年来,科学家还新发现了阿司匹林具有预防心脑血管疾病的作用,因而得到高度重视。
本实验以浓硫酸为催剂,使水杨酸与乙酸酐在75℃左右发生酰化反应,制取阿司匹林。
阿司匹林可与碳酸氢钠反应生成水溶性的钠盐,而作为杂质的副产物则不能与碱作用,可在用碳酸氢钠溶液进行纯化时将其分离除去。
于干燥的圆底烧瓶中加入4g水杨酸和10mL新蒸馏的乙酸酐,在振摇下缓慢滴加7 滴浓硫酸,参照图4-3-1安装普通回流装置。通水后,振摇反应液使水杨酸溶解。然后用水浴加热,控制水浴温度在80~85℃之间,反应20min。
撤去水浴,趁热于球形冷凝管上口加入2mL蒸馏水,以分解过量的乙酸酐。
稍冷后,拆下冷凝装置。在搅拌下将反应液倒入盛有100mL冷水的烧杯中,并用冰-水浴冷却,放置20min。待结晶析出完全后,减压过滤。
将粗产品放入100mL烧杯中,加入50mL饱和碳酸钠溶液并不断搅拌,直至无二氧化碳气泡产生为止。减压过滤,除去不溶性杂质。滤液倒入洁净的烧杯中,在搅拌下加入30mL盐酸溶液,阿司匹林即呈结晶析出。将烧杯置于冰-水浴中充分冷却后,减压过滤。用少量冷水洗涤滤饼两次,压紧抽干,称量粗产品
将粗产品放入100mL锥形瓶中,加入95%乙醇和适量水(每克粗产品约需3mL95%乙醇和5mL水),安装球形冷凝管,于水浴中温热并不断振摇,直至固体完全溶解。拆下冷凝管,取出锥形瓶,向其中缓慢滴加水至刚刚出现混浊,静止冷却。结晶析出完全后抽滤。
将结晶小心转移至洁净的表面皿上,晾干后称量,并计算收率。
4. 二氧化碳制取装置
二氧化碳(carbon dioxide),一种碳氧化合物,化学式为CO2,化学式量为44.0095[1],常温常压下是一种无色无味[2]或无色无嗅而其水溶液略有酸味[3]的气体,也是一种常见的温室气体[4],还是空气的组分之一(占大气总体积的0.03%-0.04%[5])。在物理性质方面,二氧化碳的熔点为-56.6℃,沸点为-78.5℃,密度比空气密度大(标准条件下),溶于水。在化学性质方面,二氧化碳的化学性质不活泼,热稳定性很高(2000℃时仅有1.8%分解),不能燃烧,通常也不支持燃烧,属于酸性氧化物,具有酸性氧化物的通性,因与水反应生成的是碳酸,所以是碳酸的酸酐。[2][3]
二氧化碳一般可由高温煅烧石灰石或由石灰石和稀盐酸反应制得,主要应用于冷藏易腐败的食品(固态)、作致冷剂(液态)、制造碳化软饮料(气态)和作均相反应的溶剂(超临界状态)等。[2]关于其毒性,研究表明:低浓度的二氧化碳没有毒性,高浓度的二氧化碳则会使动物中毒。[6]
中文名
二氧化碳
外文名
carbon dioxide
别名
碳酸气、碳酸酐、干冰(固态)等[7]
化学式
CO2
分子量
44.0095[1]
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分子结构
理化性质
产生途径
制备方法
主要应用
计算化学数据
安全措施
相关法规
研究简史
原始社会时期,原始人在生活实践中就感知到了二氧化碳的存在,但由于历史条件的限制,他们把看不见、摸不着的二氧化碳看成是一种杀生而不留痕迹的凶神妖怪而非一种物质。[10]
3世纪时,中国西晋时期的张华(232年-300年)在所著的《博物志》一书记载了一种在烧白石(CaCO3)作白灰(CaO)过程中产生的气体,这种气体便是如今工业上用作生产二氧化碳的石灰窑气。[10]
17世纪初,比利时医生海尔蒙特(即扬·巴普蒂斯塔·范·海尔蒙特,Jan Baptista van Helmont,1580年-1644年)发现木炭燃烧之后除了产生灰烬外还产生一些看不见、摸不着的物质,并通过实验证实了这种被他称为“森林之精”的二氧化碳是一种不助燃的气体,确认了二氧化碳是一种气体;还发现烛火在该气体中会自然熄灭,这是二氧化碳惰性性质的第一次发现。不久后,德国化学家霍夫曼(即弗里德里希·霍夫曼,Friedrich Hoffmann,1660年-1742年)对被他称为“矿精(spiritus mineralis)”的二氧化碳气体进行研究,首次推断出二氧化碳水溶液具有弱酸性。[10]
1756年,英国化学家布莱克(即约瑟夫·布莱克,Joseph Black,1728年-1799年)第一个用定量方法研究了被他称为“固定空气”的二氧化碳气体,二氧化碳在此后一段时间内都被称作“固定空气”。[11]
1766年,英国科学家卡文迪许(即亨利·卡文迪许,Henry Cavendish,1731年-1810年)成功地用汞槽法收集到了“固定空气”,并用物理方法测定了其比重及溶解度,还证明了它和动物呼出的和木炭燃烧后产生的气体相同。[12]
1772年,法国科学家拉瓦锡(即安托万-洛朗·拉瓦锡,Antoine-Laurent de Lavoisier,1743年-1794年)等用大火镜聚光加热放在汞槽上玻罩中的钻石,发现它会燃烧,而其产物即“固定空气”。同年,科学家普里斯特利(即约瑟夫·普里斯特利,Joseph Priestley,1733年-1804年)研究发酵气体时发现:压力有利于“固定空气”在水中的溶解,温度增高则不利于其溶解。这一发现使得二氧化碳能被应用于人工制造碳酸水(汽水)。[12]
1774年,瑞典化学家贝格曼(即托贝恩·奥洛夫·贝格曼,Torbern Olof Bergman,1735年-1784年)在其论文《研究固定空气》中叙述了他对“固定空气”的密度、在水中的溶解性、对石蕊的作用、被碱吸收的状况、在空气中的存在、水溶液对金属锌、铁的溶解作用等的研究成果。[11]
1787年,拉瓦锡在发表的论述中讲述将木炭放进氧气中燃烧后产生的“固定空气”,肯定了“固定空气”是由碳和氧组成的,由于它是气体而改称为“碳酸气”。同时,拉瓦锡还测定了它含碳和氧的质量比(碳占23.4503%,氧占76.5497%),首次揭示了二氧化碳的组成。[10] [11]
1797年,英国化学家坦南特(即史密森·坦南特,Smitbson Tennant,1761年-1815年,[13] 又译“台耐特”[14] 等)用分析的方法测得“固定空气”含碳27.65%、含氧72.35%。[10]
1823年,英国科学家法拉第(即迈克尔·法拉第,Michael Faraday,1791年-1867年)发现加压可以使“碳酸气”液化。同年,法拉第和戴维(即汉弗里·戴维,Humphry Davy,1778年-1829年,又译“笛彼”)首次液化了“碳酸气”。[15] [16] [17]
1834年或1835年,德国人蒂罗里尔(即阿德里安·让·皮埃尔·蒂罗里尔,Adrien-Jean-Pierre Thilorier,1790年-1844年,又译“蒂洛勒尔”、“狄劳里雅利”[18] 、“奇洛列”[19] 等)成功地制得干冰(固态二氧化碳)。[20] [21]
1840年,法国化学家杜马(即让-巴蒂斯特·安德烈·杜马,Jean-Baptiste André Dumas,1800年-1884年)把经过精确称量的含纯粹碳的石墨放进充足的氧气中燃烧,并且用氢氧化钾溶液吸收生成的“固定空气”,计算出“固定空气”中氧和碳的质量分数比为72.734:27.266。此前,阿伏伽德罗(即阿莫迪欧·阿伏伽德罗,Amedeo Avogadro,1776年8月9日—1856年7月9日)于1811年提出了假说——“在同一温度和压强下,相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。”化学家们结合氧和碳的原子量得出“固定空气”中氧和碳的原子个数简单的整数比是2:1,又以阿伏伽德罗于1811年提出的假说为依据,通过实验测出“固定空气”的分子量为44,从而得出“固定空气”的化学式为CO2,与此化学式相应的名称便是“二氧化碳”。[11]
5. 阿司匹林的制备
制备乙酰水杨酸一般以水杨酸(邻羟基苯甲酸)和乙酸酐为原料,通过酯化反应进行。加入2.0g(0.014mol)干燥水杨酸和5ml乙酐理论产量2.52g。
1、实验仪器及药品:
仪器:单口烧瓶、球形冷凝管、量筒、温度计、烧杯、玻璃棒、 吸滤瓶、布氏漏斗、水浴锅、电热套。
药品:水杨酸、乙酸酐、浓硫酸(98%)、盐酸溶液(1:2)、饱和碳酸钠溶液、1% FeCl3溶液。
2、实验原理:
制备乙酰水杨酸的方法是将水杨酸与乙酸酐作用,通过乙酰化反应,使水杨酸分子中酚羟基上的氢原子被乙酰基取代,生成乙酰水杨酸,为了加速反应的进行,通常加入少量浓硫酸作催化剂。浓硫酸的作用是破坏水杨酸分子中羟基与羟基间形成的氢键,从而使酰化反应较易完成。
主反应:
4计算:
N=m/M m(水杨酸)=2g M(水杨酸)=138
N(水杨酸)=2/138=0.014mol
N(阿司匹林)=N(水杨酸)=0.014mol
m(阿司匹林)=0.014*180=2.52g
(5)霍夫曼实验装置扩展阅读:
实验成功的关键:
1控制温度(80-85℃持续加热20min)、2反应物的用量(乙酸酐要过量)、3质子酸的作用(加浓硫酸)
实验操作注意事项:
① 硫酸在加入的时候一定要缓慢,等待其反应之后再继续加入,不然溶液会被碳化在加热的时候有颜色
② 反应温度在80℃左右,太低不反应,太高乙酰水杨酸发生一系列副反应。
③ 反应结束第一次加水时要少量多次加入,醋酸酐分解放热,蒸汽溢出,防止溶液溅出。
④ 加入饱和碳酸钠时要一边加一边搅拌,会产生大量气泡,少量多次加完。
⑤ 加盐酸酸化时,也要少量多次加完,如果没有固体析出,可测一下PH,最佳为2-2.4。
参考文献:网络-阿司匹林
6. 首次发现:月球土壤可以帮助人类在太空中制造氧气
科学家小组分析了该国嫦娥五号任务最近收集的月球岩石——这是自 1970 年代上一次阿波罗任务以来返回地球的第一批月球岩石。
在实验室对新月岩石进行的实验表明,它们含有可能用作催化剂的材料,可以在月球上制造燃料和氧气。该团队提出了一项战略,未来月球 探索 者如何使用这些催化剂来创造关键资源,而不是包装这些供应品,这是最大限度地降低长期太空 探索 成本的一种潜在方法。他们周四 在 杂志上发表了他们的研究结果。
该团队能够使用来自新月岩石的数据并“进行这种计算,我认为这令人印象深刻” ,美国宇航局前宇航员、麻省理工学院航空航天学教授杰弗里霍夫曼(Jeffrey Hoffman)没有参与其中。与研究。然而,霍夫曼说,当谈到制造燃料和氧气所需的材料和能源时,该研究缺乏对该过程如何扩大规模的任何全面估计。
提议的过程需要从月球土壤中提取的水、碳和化学催化剂。这些催化剂将有助于将水分解成氢气和氧气。在催化剂的帮助下,二氧化碳和氢气可以转化为碳氢化合物燃料——甲烷或甲醇——与新制造的氧气一起燃烧。
但是月球表面没有碳,因此该团队的计划需要从船员舱的空气中收集。这一过程被称为碳捕获,既困难又耗能,是缓解气候变化的热门技术。霍夫曼说,宇航员如何将二氧化碳从空气中分离出来,以及他们可以获得多少,这些问题仍然没有得到解决。该过程还将依赖从月球土壤中收集的水和金属,这是另一个挑战。
该团队打算使用合成光合作用来驱动这一过程,但霍夫曼不确定小型太阳能电池板能否提供足够的电力来为返程等活动创造足够的燃料。
霍夫曼是参与MOXIE 实验的团队成员,该实验旨在从毅力号火星车上的火星二氧化碳中产生氧气。霍夫曼说,MOXIE 实验需要 300 瓦的功率——足以运行一个小型真空装置——“每小时只需从大气中的二氧化碳中制造几克氧气”。最终的结果只是几口呼吸的氧气。
在 Lunar and Planetary 研究月球表面和地质的行星科学家Julie Stopar说,这项新的月球研究有一些聪明的想法,例如利用月球的昼夜循环来加热和冷却反应物并驱动部分过程。大学空间研究协会科学研究所。她说,挑战将是“找到一种扩大规模并使其实用的方法”。
她说,要让这样的系统仅使用当地资源在月球上工作,探险者必须能够提供正确比例的原材料,并能够最大限度地减少过程中的浪费。最终,这是一个需要证明它可以扩展的实验室实验,这可能需要多次修改和适应类似月球的条件。该团队假设宇航员可以从被永久阴影掩盖的月球陨石坑区域获得这一过程所需的水。
“我们还没有基本事实,”霍夫曼说,关于那里有多少水以及它有多容易获得。他说,水可能是水合矿物质或冰晶的形式,集中成块状,或者分散在相距很远的沉积物中。NASA 更喜欢远离陨石坑的平坦着陆点,这很危险——但也是唯一可能存在大量水的地方。
霍夫曼说,即使存在可获得的水,收获冰也需要“在非常非常寒冷的地区进行采矿作业”:温度高于绝对零值 40 到 60 C。“我们现在没有在这些温度下工作的设备。”
Stopar 说,在月球或火星上使用当地资源需要 NASA 的“长期承诺”。她说,目前,NASA 仍处于为此类项目制定设计的早期阶段。
斯托帕认为,太空机构可以从更简单的外星材料目标开始——例如,利用月球风化层在月球上建造辐射避难所。然后这些机构可以在小范围内展示如何处理月球土壤以获取水。在其他星球上采矿将非常具有挑战性,但 MOXIE 已经证明可以从火星大气层中制造燃料。
在短期内,美国宇航局可能会发送返回火星所需的所有氧气。但霍夫曼说,该机构实际上会“付出代价”。运输燃料而不是在红色星球上生产燃料,虽然需要额外的数十亿美元,但风险会更小。然而霍夫曼坚信一件事:如果美国宇航局要进行持续的火星 探索 计划,那么宇航员迟早将不得不开始使用他们在远离地球的地方发现的东西。
7. 请问什么是电解水求其制作方法!
实验名称:电解水
实验类别:演示或学生实验
改进目的:通直流电分角水的实验对研究水的组成至关重要。九年义务教育三年制初中教科书化学48页所示简易装置水槽中需电解液量大,同时收集气体的试管放入或取出电解液时手被溶液沾污而受腐蚀,为克服上述不足之处,特自制电解水实验器。
制作电解水实雀含验器所需原材料:见附页图中所示。
电解水实验器的制作过程:
1.将上底半径为6厘米的圆台形的橡胶塞打上与注射器管和长颈漏斗管相匹配的三个孔。
2.将两只相同的注射器管和一个长颈漏斗管旋转插进橡胶塞的孔内,管的下沿不要超过塞子的下底面,以免装电解液时杯内留下气泡。
3.截取一小段带孔的伞骨子(镀铬不锈钢)将外附橡胶的细钢丝一端裸露部分穿入伞骨于孔内并夹紧,再将伞骨手插入已用过的一次性注射器管内的胶塞中心(此塞剪有几个孔),最后将制好的电极插入注射器管内,导线的另一端从漏斗管内穿出来,在导线上作好正负极的记号,与注射器管记号一一对应。
此步须注意以下两点:
①电极既不能露出管底,又不能插入管内太深。电极露出管底则产生的氢气和氧气混合;插入管内太深则产生气体的速度慢。
②电解器内部的细钢丝除与电极接触部分能裸露外,其余部分不能裸露。
4.将与注射器管相匹配的注射针尖截断且夹扁密封,留下针帽。
5.将制好的塞子塞到与之匹配的茶杯口内,把针帽扭到注射器管的上端。
操作步骤及现象:
1.扭下针帽,检查装置的气密性。
2.向漏斗内倒入5%至10%纯净的氢氧化钠水溶液,当电解液升到注射器管内后,加液体的速度放慢,待三个管的注段达到顶点不再改变时,将针帽扭上(不要扭得太紧)。
3,通直流电源12伏至6伏,电解液浓度小则电压调大,电解液浓度大则电压调小。不到半分钟,负极(阴极)产生5毫升气体,正极(阳极)产生约2.5毫升气体。
4.切断电源,点燃木条,扭下与负极相连的针帽,迅速在管尖处点火运岁或,气体燃烧,呈淡蓝色火焰——氢气。
5.为使实验现象明显,再通电源,扭下与正极相边的针帽,迅速把带火星的木条放到管尖处,木条复燃——氧气。
改进后的效果:
自制电解水实验器所需的原材料易得,制作不难。实验操作安全方便,便于观察。电解的速度快,所得氢气和氧气体积很接近2∶1;检验生成气体的现象十分明显。实验所需电解液的量不多,同时可避免手被溶液沾污而受腐蚀旁伍。实验器可长久使用,必须时更换电极也十分方便。演示实验可改为学生实验。
附:自制电解水实验器平面图。
如图所示:
1.直径为6厘米圆台形橡胶塞。
2.口径为6厘米的透明玻璃杯。
3.5毫升或10毫升注射器玻璃管。
4.长颈漏斗。
5.电极(镀铬不锈钢——带孔一小节伞骨子)。
6.外绝级导电线(细钢丝)。
7.与注射器管相配套的针帽(针尖切断且夹扁密封)。
8.带孔小胶塞。