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二氧化硫漂白性实验

及“黑面包”实验的改进与创新设计

许伟钦

（华南师范大学化学与环境学院20062401068）

同组人员：朱将娥何淑妍肖硕超

一、实验需要改进问题的发现

二氧化硫的漂白性实验是人教版普通高中课程标准实验教科书《化学必修1》中的重

要内容。如果是课堂演示,一般是由教师事先制取并收集二氧化硫气体,然后考察其溶解性

和漂白性;如果是由学生分组进行实验,一般是利用亚硫酸钠粉末与1∶1的硫酸共热制取

二氧化硫,然后将事先用品红染色的湿润红布条验证其漂白性。前一种方法在演示时会有大

量的二氧化硫逸出,危及广大学生的健康。后一种方法会造成更大量的二氧化硫扩散,并且

这种方法很难进一步观察二氧化硫漂白的不稳定性。另外,浓硫酸与蔗糖的“黑面包”实验,

同样是该教材第四章中较为重要的一个实验。由于该实验易于操作,现象明显,具有很强的

趣味性,在学习浓硫酸的脱水性、强氧化性等特性时,历来被大多数老师采用。然而该实验

所产生的大量二氧化硫等强烈刺鼻的有害气体会弥漫整个教室造成污染。

二、实验需要改进问题的提出

我们考虑能否将这两个实验联合进行,利用“黑面包”实验所产生的二氧化硫气体进行

二氧化硫的漂白性实验,力求能够充分利用实验药品,节约实验时间,将污染降到最小。本

着绿色化学、最小量药品的精神,我们对这两个实验进行了如下的改进。

三、实验改进方案的设计

(1)实验仪器和药品

小试管2支、小气球1只、试管夹、止水夹、滴管、药匙、酒精灯、火柴

蔗糖、浓硫酸、稀释后的品红试液。

(2)实验装置(如图1)

(3)实验步骤

①在一支小试管中加入几滴品红试液，适当稀释，放置待用(若品红试液浓度较大，影

响实验效果和所需时间)。

②另取一支小试管,加入约1g研细的蔗糖,小心注入约1mL浓硫酸,用一只压瘪的

小气球套住试管口,确保扎紧。

③用酒精灯稍稍加热小试管,观察现象。

④停止加热,继续观察。

⑤用止水夹夹住被吹鼓的小气球，小心将其从小试管上取下。并立即套在事先准备好的

盛有品红试液的小试管口部，确保扎紧。

⑥松开止水夹，振荡，观察。

⑦用酒精灯加热小试管，再次观察现象。

若气球口尺寸合适，操作者动作熟练，可以不用止水夹，直接转移小气球。

(4)实验可能现象及解释

①在蔗糖中加入浓硫酸后,由于浓硫酸的脱水作用,蔗糖缓慢变黄。

②在以往的“黑面包”实验中,都是事先加入几滴蒸馏水,利用浓硫酸稀释放热引发实

验。我们采用微热反应混合物的方式,同样可以收到满意的效果,并使反应的引发时间得到

控制。

③稍微加热之后,蔗糖迅速变黑,并不断膨胀,试管内产生白烟,套在试管口的小气球

很快鼓起。说明浓硫酸首先以2∶1的比例脱去了蔗糖中的氢氧元素,使蔗糖碳化,证明了

浓硫酸的脱水性。碳化的蔗糖被浓硫酸氧化，生成了二氧化硫和二氧化碳气体或一氧化碳气

体,大量气体物质的生成使蔗糖体积膨胀，变为疏松多孔的海绵状的炭。生成的二氧化硫和

二氧化碳气体将原先压瘪的气球吹鼓。

④把收集有二氧化硫和二氧化碳混合气体的小气球套到盛有稀释的品红试液的小试管

上后,可以观察到品红试液逐渐褪色，而小气球也稍稍变瘪。由于学生们早已熟悉的气体物

质二氧化碳、一氧化碳不能使品红试液褪色，因此使品红试液褪色的为上述实验中产生的二

氧化硫气体。由于二氧化硫使品红褪色的机理是生成无色的加合物，这种无色的加合物在常

温常压下不是气体，所以气体总体积减小，气球稍变瘪。

⑤待品红试液完全褪色之后,将其稍稍加热,品红试液很快恢复红色,而小气球重新变

鼓。气球变鼓有两个原因,首先由于二氧化硫与品红生成的无色加合物不稳定,受热分解出

二氧化硫气体;另外试管中的空气受热膨胀也是一个因素。二氧化硫使品红溶液褪色的实验

需要一定时间,可以加一份空白品红试液作对比,便于观察比较。

四、实验改进优点

①将从前敞开式的、会造成严重二氧化硫污染的两个实验改为在封闭系统中进行，极大

程度地缓解了这个实验对环境的污染、对师生身体健康的危害。

②利用“黑面包”实