【喷泉实验报告】喷泉的模拟控制实验报告 |
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教学论实验报告 实验名称:一. 喷泉实验 二.氢氧化亚铁的制备 三.蔗糖的炭化 四.硝化纤维的制备 室温:18.4℃ 大气压:102.2KPa 实验一 ●实验原理: 1. 制备氨气: (1) 加热固体氯化铵和固体氢氧化钙的混合物 2NH4Cl + Ca(OH)2 ===CaCl2 + 2H2O + 2NH3(加热符号,气体符号) (2) 加热浓氨水 加热 加热 NH3·H2O == H2O + NH3 2. 红色喷泉的形成: 当将滴管中的水挤入烧瓶中时,由于氨气极易溶于水,烧瓶中的气压会降低,低于外界大气压。此时打开玻璃管的止水夹,烧杯中的水因压差迅速被倒吸入烧瓶中,从而形成喷泉。酚酞与碱显色反应显示红色,当加入酚酞的水遇到烧瓶中的氨水时,溶液变为了红色。 ●实验用品: 固体药品:氯化铵、氢氧化钙、氢氧化钠 液体药品:蒸馏水、酚酞试剂 实验仪器:圆底烧瓶、100ml烧杯、滴管、导管、干燥管、试管、酒 精灯、铁架台、量筒 材 料:火柴、称量纸、棉花、橡胶塞、红色石蕊试纸 ●实验装置: ●实验内容: 1. 固固法制备氨气: (1) 向圆底烧瓶中注满水,量得水的体积为360ml,根据方程式 计算得出制取两烧瓶氨气需要氢氧化钙1.2062g,氯化铵 1.7441g(氨气密度近似看做0.771g/L)。 (2) 根据1:9的关系称取氢氧化钠0.4g,氢氧化钙3.6g,混合均 匀后放入干燥管中。 (3) 搭好装置后,点燃酒精灯,用向下排空气法收集氨气,并用 润湿的红色石蕊试纸放在瓶口处验满,当试纸变蓝时,气体集满。若长时间没有集满气体,可利用润湿的红色石蕊试纸放在各个接口处检验气密性。 2. 浓氨水制氨气: 将锥形瓶与圆底烧瓶相连。量取10ml浓氨水于锥形瓶中,在石棉网上加热。注意锥形瓶上要用双孔塞塞住,以免产生的氨气刺激眼睛及鼻子。 3. 喷泉实验: 将事先准备好的带有玻璃管和滴管(吸入水的滴管)的橡胶塞塞进瓶口,倒置烧瓶,将玻璃管插入盛有水的烧杯中(水中滴入几滴酚酞溶液)。轻轻挤压滴管,使少量水进入烧瓶,稍候片刻,打开橡皮管处的止水夹,观察现象。 ●实验现象及分析: 1. 通过固固法制备氨气时有少量的刺激性气体,瓶口处的红色石蕊试纸变红,实验装置的其他接口处没有试纸变红的现象。用此法制得的气体经多次实验,没有出现喷泉现象。 分析:此法制得的氨气不够纯净,不足以产生压差时水倒吸。 2. 通过加热浓氨水制备氨气时,有强烈的刺激性气体生成。用此法制得的氨气在做喷泉实验时,烧杯中的水迅速倒吸入烧瓶中,且溶液变为红色。 分析:此方法虽然可以顺利观察到实验现象,但是由于气体有很强的刺激性,应做出尾气处理。 实验二 ●实验原理: FeSO4 + 2NaOH == Fe(OH)2 + Na2SO4 ●实验用品: 固体药品:硫酸亚铁、氢氧化钠 液体药品:蒸馏水 实验仪器:50ml烧杯、滴管、酒精灯、三脚架、量筒、玻璃棒 材 料:火柴、称量纸 ●实验装置: ●实验内容: 1. 称取5g氢氧化钠和5.7g硫酸亚铁,将氢氧化钠溶于50ml蒸馏水中备用。 2. 将蒸馏水煮沸,加入硫酸亚铁,搅拌。待固体溶解后,将滴管伸入硫酸亚铁溶液液面下,加入氢氧化钠,观察现象。 ●实验现象及分析: 加入氢氧化钠后溶液中出现白色沉淀,维持十几秒钟后,白色沉淀转变为墨绿色沉淀。 分析:这是由于氧化反应使Fe(OH)2转化生成Fe(OH)3。如果加入氢氧化钠过程中更加缓慢,可以减少空气进入溶液中,从而使Fe(OH)2 沉淀保持更长的时间。 实验三 ●实验原理: 由于浓硫酸有脱水性会使蔗糖炭化变黑,反应放热,碳再与浓硫酸反应生成二氧化碳和二氧化硫。由于产生气体,使反应后的物质膨胀,有较松散的结构。 ●实验用品: 固体药品:蔗糖 液体药品:蒸馏水、浓硫酸 实验仪器:50ml烧杯、量筒、玻璃棒 ●实验内容: 称取5g蔗糖放入烧杯中,用少量水润湿,加入5ml浓硫酸,快速搅拌,将玻璃棒立于烧杯中。 ●实验现象及分析: 本实验共操作六次,其中前五次的先后失败了,有的溶液加入浓硫酸后迅速变黑,有的则变为黄色,但均未膨胀。经过前几次的失败经验,最后一次的实验成功了,出现了黑色的蓬松物质,并释放出刺激性气体。 分析:由于前几次的操作中加入水的量的较多,最后一次只加入了一滴水。另外搅拌时间过长也会使实验失败,只要稍加搅拌,并放置片刻即可观察到现象。 实验四 ●实验用品: 液体药品:水、浓硝酸、浓硫酸 实验仪器:50ml烧杯、滴管、表面皿、量筒、玻璃棒 材 料:棉花 ●实验内容: 向5ml浓硝酸中分次加入15ml的浓硫酸混合后冷却至室温,将棉花撕碎放入酸中,盖上表面皿反应30min。反应完成后,取出棉花,用清水冲洗至中性,晾干棉花,下次实验备用。 ●实验现象及分析: 两种浓酸的混合后,有大量的热放出。 讨论: 1. 氨的喷泉实验中,制备氨气时一定要注意集满。否则喷泉实验可能失败。集满可用湿润的红色石蕊试纸放在瓶口检验,若完全变蓝,则集满。 2. 制备氢氧化亚铁胶体时,应将氯化铁溶液煮沸,并将氢氧化钠溶液的滴管伸到氯化铁液面下滴入。 3. 做蔗糖的碳化实验中注意不要加入过多的水1-2滴即可,并稍加搅拌即可。 |
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