钠在氯气中燃烧实验改进

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  普通高中新课程标准人教版化学必修2第一章第三节离子键部分,钠在氯气中燃烧实验操作方法是:事先收集一瓶氯气,然后将一块绿豆大小的钠(切去氧化层)放在石棉网上加热到熔化,再将盛有氯气的集气瓶迅速扣在上面,观察现象。在实际操作过程中,氯气需要提前收集,而且氯气储存过程中容易泄露。钠的用量较多,并且钠在加热融化过程中极易氧化,使得钠粒表面形成氧化膜,阻碍钠与氯气的接触,实验效果不够理想。即使实验成功,一些氯气可能逸散到空气中造成环境污染,并导致原料浪费,这与新课程标准倡导的绿色化学理念背道而驰,需对该实验做必要的改进。要改进该实验需解决两个问题:一是减少氯气泄露避免氯气长时间放置,解决好尾气处理。二是减少钠被氧气的氧化形成氧化膜,使钠充分和氯气反应现象明显。根据以上设计原则特作如下改进:
  1.仪器装置:
  2.实验仪器
  广口瓶、分液漏斗、橡皮塞、烧杯、胶头滴管、玻璃导管、橡皮管
  3.实验药品:
  浓盐酸、高猛酸钾固体(或者氯酸钾)、钠、水、氢氧化钠溶液
  4.实验步骤和现象:
  (1)在第一个广口瓶中放置适量固体高猛酸钾固体,在分液漏斗中加入浓盐酸。在第二个广口瓶中先铺一层细沙或者石棉绒(防止钠反应放热使广口瓶破裂),然后上面放一块绿豆大小的钠,胶头滴管中事先吸入蒸馏水(胶头滴管要正对钠块),烧杯中加入较浓的氢氧化钠。如图所示组装好装置。
  (2)打开分液漏斗活塞使浓盐酸滴下,待到第二个广口瓶内充满黄绿色气体,关闭分液漏斗活塞,挤压胶头滴管,使一滴水滴落到钠块上面,可以观察到广口瓶内钠剧烈燃烧,产生黄色火焰,生成大量白烟。
  (3)实验结束,做好尾气处理。
  5.实验改进后优点:
  (1)氯气现用现制,不需要事先收集,方便操作,便于控制。
  (2)整个装置在一封闭体系中完成,又采取尾气处理可以避免氯气泄露污染空气。
  (3)采用滴水而不是加热方法,可以防止钠表面有较多氧化膜,同时水和钠放热可以引发改反应,使现象更明显成功率更高。
  (作者单位:湖北省黄冈市英山县第一中学)
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