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标题 二氧化硫与硫化氢反应实验装置选择研究
范文 李旻



硫化氢和二氧化硫是硫的两种重要化合物,它们都具有强烈刺激性气味,且都有毒,在学习硫的不同价态转化时,往往涉及到化学反应:
SO2+2H2S3S↓+2H2O
以实现硫的+4、-2到0价的转化,而现行教材中没有硫化氢与二氧化硫反应的简易实验装置,为了让学生清楚地观察到反应的现象,同时又不会造成危害和污染,笔者经过多次尝试,试图找到比较理想的实验装置。
一、实验原理
Na2SO3+2HCl2NaCl+SO2↑+H2O
FeS+2HClFeCl2+H2S↑
SO2+2H2S3S↓+2H2O
SO2+2NaOHNa2SO3+H2O
H2S+2NaOHNa2S+2H2O
S+6NaOHNa2SO3+2Na2S+3H2O
二、实验用品
亚硫酸钠粉末、硫化亚铁粉末、盐酸溶液、氢氧化钠溶液、硬质大试管、双孔胶塞、三孔胶塞、长胶头滴管、直玻璃导管、棉花、铜质燃烧匙、U形管、Y管、注射器、气球、硬质大试管(用酒精喷灯在距试管底部1/3处烧制出一凸出的圆形)等。
二、实验方案
方案一:实验装置如图1所示(略去铁架台和铁夹)。
在硬质大试管(用酒精喷灯在距试管底部1/3处烧制出一凸出的圆形)底部先放入硫化亚铁粉末,平放试管再放入亚硫酸钠粉末,使长胶头滴管中充满盐酸溶液,在长玻璃管中塞入蘸有氢氧化钠溶液的棉花,塞好胶塞,用力挤胶头,使部分盐酸射入底部,轻捏胶头图2使部分盐酸滴入亚硫酸钠粉末中,立刻有大量黄色硫附着在管壁上。
方案二:实验装置如图2所示(略去铁架台和铁夹)。
在三孔胶塞上安装好胶头滴管、燃烧匙、玻璃导气管,并调节三者的位置,使其高低合适,在大试管底部放入硫化亚铁粉末,在长玻璃导管中塞入蘸有氢氧化钠溶液的棉花,在长胶头滴管中吸满盐酸溶液,在燃烧匙底部平铺一层亚硫酸钠粉末,塞紧胶塞,挤压胶头,使滴下的盐酸直接滴在大试管底部,转动燃烧匙上端手柄,使盐酸滴入燃烧匙中,立刻有大量黄色的硫附着在管壁上。
方案三:实验装置如图3所示(略去铁架台和铁夹)。
向Y管的两边分别放入少量亚硫酸钠粉末和硫化亚铁粉末,塞上带有针头的胶塞,用针筒吸取盐酸溶液连接在针头上,推动注射器,使盐酸滴入Y管内,流向Y管两边,在管壁上迅速有淡黄色的固体出现,注射器活塞略有上提。
方案四:实验装置如图4所示(略去铁架台和铁夹)。
在U形管内注入15 mL 6 mol/L的盐酸,在两个气球内分别装入2.6 g的硫化亚铁粉末和1.9 g亚硫酸钠粉末,分别用细绳系在U形管的两侧,先将硫化亚铁粉末倒入U形管中,待硫化亚铁粉末反应结束时再将亚硫酸钠粉末倒入U形管中,立刻有大量黄色的硫单质附在U形管内壁上,两气球鼓起。
三、方案评价
方案1:实验中硬质大试管的制作要细心操作,稍不慎易损坏试管,且硬质大试管实验后基本无其它用途;长胶头滴管中充满盐酸溶液时盐酸易流入胶头中,在长玻璃导管中塞入里面蘸有NaOH的棉花时松紧度难控制,可能会闻到刺激性气味,但整个实验现象明显。
方案2:中学使用的试管,最大规格为32 mm×200 mm,铜质燃烧匙的匙头直径为25 mm,这样,对应的胶塞上要插入符合原图要求的玻璃管、滴管和燃烧匙难度非常大,在长玻璃导管中塞入里面蘸有NaOH的棉花时松紧度难控制,可能会闻到刺激性气味,但整个实验现象明显。
方案3:注射器针头是铁制品,易和盐酸反应,注射器中的盐酸溶液下滴时,不易控制流入左右管中的盐酸的体积,整个装置简单,操作方便,现象明显,对环境无污染。
方案4:整个实验装置简单,操作方便,现象明显,对环境无污染,适用于学生做探究实验,既可定性检验,也可定量测量。
(收稿日期:2014-11-11)
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更新时间:2025/3/10 12:16:58