创新性实验报告doc.docVIP

实验题目 多喷泉与音乐喷泉 一. 实验目的与要求 1.、利用气体的物理性质及气体参与的反应，涉及化学多喷泉实验。 2、通过音乐喷泉实验，探索并学习离子浓度增大的反应。 3、练习实验过程中的某些实验基本操作，巩固学习气体制备与收集的方法。 4、通过喷泉实验，达到培养学生学科间、学科内的综合能力。 5要求正确操作，确保喷泉效果好。 二. 实验原理 1、某些气体参见反应后，密闭装置内的气体压强减小，小于外部压强，此压强差使液体进入密闭装置内，形成喷泉，根据烧杯内指示剂颜色的不同，形成多颜色喷泉。 2、Na2S2O3+4Br2+5H2O=2NaBr+2H2SO4+6HBr 利用该反应使离子浓度增大的反应，反应后溶液中离子浓度增大，使溶液的导电能力增大，是电路变成通路，音乐响起，乌龟向前爬行。 3、气体制备原理：向固体NaCl中滴加浓盐酸制HCl 向NaOH固体中滴加浓氨水制备NH3 4、HCl和NH3反应，使装置内气体压强降低，随着Na2S2O3进入装置内，与Br2发生反应，HCl溶于水中，压强继续降低，形成喷泉，溶液中离子浓度增大。 三. 仪器与试剂 主要仪器 三孔烧瓶、等压漏斗、铂电极、带音乐的玩具乌龟、橡胶管、玻璃导管、橡皮塞、铁架台、洗气瓶、烧杯、漏斗等。 主要试剂 硫代硫酸钠固体、氢氧化钠固体、氯化钠固体、浓硫酸、浓氨水、稀盐酸、液溴、指示剂等 四. 实验部分 1. 实验步骤 ⑴对仪器装置进行干燥，分别按照设计的装置图连接喷泉装置，并检查装置气密性； ⑵连接气体制备装置图，并检查装置气密性； ⑶配置1mol/L的Na2S2O3溶液，将小乌龟两接到溶液中，观察小乌龟是否爬行和响音乐，并准备4个大烧杯，编号1、2、3、4 ⑷在1号烧杯内加入配好的硫代硫酸钠溶液，并加入几滴甲基橙； ⑸分别在2、3、4烧杯中加入自来水，并分别加几滴甲基橙、溴甲酚绿、紫色石蕊 ⑹在通风厨内制备Hcl，在烧瓶中固体NaCI，烧杯中加水，洗气瓶中装浓硫酸，检验纯净后验纯后收集，在另一通风处内制氨气，烧瓶中装固体氢氧化钠，烧杯中加水，等压漏斗内装浓氨水，反应后验纯、收集气体； ⑺在1号烧杯中收集氨气，2号烧瓶收集氯化氢气体，3号烧瓶收集氨气，4号烧瓶收集氯化氢气体； ⑻向1号烧瓶中加入35ml液溴，尽量使液溴不与铂电极接触； ⑼将喷泉装置连接好，将小乌龟的电极与铂电极相连，将4个烧瓶下端的导管插入对应的烧杯中； ⑽先打开止水夹6、7，使两烧瓶内气体反应，几秒钟后，关闭止水夹6、7，打开止水夹5、8，待有少量气体进入烧瓶3、4后，立即关闭止水夹3、4； ⑾同时打开止水夹1、2、3、4，并及时向烧杯中加水； 仪器装置图 1喷泉装置： 2制备HCl装置 3制备NH3 2. 实验结果 开始时，音乐短暂的瞬间响起，乌龟有短暂的爬行，随着反应进行，音乐中止，1号烧瓶内生成大量黄色沉淀生成，4个烧瓶形成4色喷泉，最终喷泉结束，液体充满烧瓶大约2/3，触摸1号烧瓶，微烫， 五. 结果讨论 实验开始有音乐响起，证明开始时，溶液离子浓度比反应前大，导电能力增强，后来，音乐终止，由于液溴量不足，使硫代硫酸钠过量，与溶液中的氢溴酸反应，生成大量单质硫，将铂电极堵塞，使其不能导电，导致实验失败。该实验用的硫代硫酸钠与液溴的体积比为1/12，若将硫代硫酸钠浓度换成0.5mol/L，，两者将反应充分，液溴稍过量，不会生成单质硫，实验可能会成功。 六. 结论 1mol/L的硫代硫酸钠与液溴的体积比为1/12比较合适，0.5mol/L的硫代硫酸钠与液溴的体积比为1/6比较合适；当这两者的比例适中，进行反应后，溶液中离子浓度增大，导电性增强，能使音乐装置形成通路，放出音乐，同时有喷泉形成，因此形成音乐喷泉。 七. 问题与建议 1、实验过程很复杂繁琐，细节问题很多，需要细心用心，装置气密性检查易忘，应特别注意； 2、建议该实验一气呵成，选择恰当且充足的时间，将实验一次进行完，以减少适应时间； 3、实验前要将各个细节认真检查，减少不必要的失败。 八. 参考文献 1、崔学桂、张晓丽、胡清萍 《《基础化学实验（I）——无机及分析化学实验》》（第二版）北京：化学工业出版社。2007.7 2、杨春、梁平、张颖、刘晓莉主编 《《无机化学实验》》天津：南开大学出版社2007.9 3、《《无机化学（下册）》》河北师范大学等合编北京：高等教育出版社 九. 回答问题 1．影响此类实验的主要因素有哪些？ 答：主要有装置的气密性、干燥性，以及气体是否纯净、是否干燥，装置内气体是否能很好的循环，关键还是硫代硫酸钠与液溴比例是否适中，这直接影响实验的成败。 2、在气体制备过程中应注意的事项有那些？ 答：要