钠跟水反应演示实验的新方法
现行高中课本上钠跟水反应的演示实验至少存在以下两个缺点:(1)没有排除氧气的干扰。在有空气(含氧气)存在的情况下,钠跟水反应的同时,时常发生燃烧和爆炸等次要现象。这不仅不安全,而且妨碍了对主要现象的观察。(2)整个实验所用的钠分“两次”进行。这样,钠既没能尽其用,又削弱了实验效果。为了克服上述之缺点,陕西省商洛师专化学系任有良老师探索出了一种新的方法,收到了良好的实验效果,现介绍给大家。
①熔化的钠球 ②水
③滴有酚酞的水溶液 ④螺丝帽
1实验装置
见图1。图中A为粗玻管(用破底的粗试管截割而成);B为破底的粗试管(也可用容积相当的长颈漏斗代替):C、D、E分别为直形和弯形玻璃尖咀导管;F为塑料软管;G为轮式夹(与F配套,均来自打吊针用的废输液器);H为尖咀帽(取一段2~3cm长的上述塑料软管,烧封一端即成)。
安装要点:(1)插入胶塞的C、D、E尖咀导管的大端头均不要露出塞面,最好与塞面平齐;(2)为了不影响视线,夹持A管铁夹的着力点应放在A管的下端头处;(3)B管下口面略高于A管上口面。
2实验步骤
(1)按图1安装好装置,并检查气密性。然后打开轮式夹,拨下A管的上口胶塞,向其中注满水,并向B管中滴入几滴酚酞试液。
(2)取一颗5mm×5mm(孔径和厚度)的普通小螺丝帽,平放在桌面上,再取黄豆粒大的一小块钠放在其孔口上。然后借助玻棒头将钠填满螺孔(多出的部分用小刀刮去),并用胶带纸(也可用石蜡)封其一端孔口。(www.xing528.com)
(3)将装满钠的螺帽投入A管中(投放时,注意使螺帽没加封的一端加上),并迅速塞紧胶塞(胶塞上戴帽的尖咀C需要事先用胶头尖咀滴管或一次性废塑料注射器注满水,以排去其中的空气)。
我们看到的现象是:①螺帽一放入水中,就从螺口处滔滔不绝地冒出大量的气泡;生成的气体把A管中水快速压入B管中;紧接着B管中的水变成了红色。②数秒钟后,钠从沉在水底下的螺帽中挣脱出来浮于水面,熔成一个光亮的小球,四处游动,并逐渐缩小,最后完全消失。
(4)反应结束后,先关小轮式夹,再拔下尖咀帽。待尖咀内滞水被气体全部带出后,再点燃。可看到氢气燃烧的火焰(火焰的大小可通过轮式夹来控制)。
3实验简论
(1)将钠块嵌入螺帽中,其目的使钠能暂时沉入水中。此做法有三点好处:①便于塞好胶塞及完全赶净容器水面上的空气,以确保实验安全。②钠在水面下跟水反应,能看到有大量的气泡冒出。这不仅很直观地说明了钠跟水反应有气体生成,而且钠跟水反应的激烈程度也得到了很好的显现(比锌粒跟稀酸的反应要剧烈得多)。③螺帽中的钠跟水反应数秒钟后,便会挣脱螺帽的束缚而浮于水面。此现象能强烈地启示观察者对“钠的密度比水小”这一物性的认识。
(2)用胶带纸或石蜡封其螺帽的一口端,是为了多保留几秒钟钠在水面下的时间,以便达到或增强上述的几个效果。
(3)本实验中一螺孔的钠与水完全反应后生成氢气的体积约60ml(室温1大气压下)。因此,选用的粗玻管或破底粗试管的有效容积(去掉胶塞所占的体积)应不小于70ml。如果没有粗玻管或破底的粗试管,可选用广口瓶和分液漏斗,改用图2装置进行实验。
(4)本实验方法具有器材易得、装置简单、操作简便、现象明显、安全可靠、可见度高、趣味性强等优点,是一种较为理想的实验演示方法。该法也适用于钾(用量须控制在小颗黄豆粒大以下,即须选用更小的螺帽)跟冷水反应的实验。因排除了氧气这个爆炸根源的存在,所以显得更为安全。
免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。