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《麦瑞尔化学》中的微型实验之——微型仪器的
发布时间:2021-06-14 19:53访问

  现以《麦瑞尔化学》第11章的化学活动——氢气的制备与性质和第30章的化学活动——生产阿司匹林为例,来介绍该书中微型仪器的使用方法。

  一、氢气的制备与性质

  1.将细茎滴管的吸泡剪开一小口,从小口处装入一小粒镁,用胶布封住剪开处。在距吸泡2.5cm处剪去细茎,制成气体发生装置,如图1所示。

  2.将两支尖头滴管在距吸泡1cm处剪去,浸在装有水的250mL烧杯中,挤压吸泡,使其吸满水,制成气体收集装置,如图2所示。

  3.另取一支尖头滴管,吸取1/2体积1mol/L的盐酸,将盐酸压入24孔井穴板的一个井穴中。

  4.用气体发生装置吸取该井穴中的盐酸,立即倒转气体发生装置,并将细茎插入装满水的集气滴管中。当氢气收集满时(允许集气滴管的颈部保留一段水柱),可换用另一支集气滴管,并将收集有氢气的滴管细茎朝上插入其他井穴中,如图3所示。

  5.用燃烧着的火柴放在集气滴管口,检验收集到的氢气的纯度。

  二、阿司匹林的合成

  1.用100mL烧杯取半杯水,加热至60℃。

  2.用小塑料杯取2mL乙酸酐,向其中加入5滴浓硫酸和1g水杨酸,并用牙签将三种物质混匀。

  3.将尖头滴管从吸泡中央剪开,如图5.1.2.4.4所示。另取一支尖头滴管,吸取塑料杯中的混合物,将其细茎端插入第一支滴管的球形部分,形成一个安全帽(如图4)。将滴管的吸泡放入热水浴中加热,保持水浴温度在55~60℃,如图5所示。25min后,将滴管从水浴中移走。

  4.另取一只100mL的烧杯,装入冰水混合物,将滴管吸泡部分浸在冰水中,使之尽快冷却。可以观察到阿司匹林白色晶体的生成,如图6所示。将滴管的尖头向下,轻轻挤压球形部分,将液体排入装有水的烧杯中。用乙醇的水溶液漂洗两次后,剪开滴管,取出阿司匹林晶体。

  从上述两个化学活动,我们不难看出,《麦瑞尔化学》中的微型实验设计精妙、仪器小巧,为学生提供了更多的亲自动手做实验的机会,有利于学生动手能力的培养。塑料滴管的主要用途有:(1)滴管。用于滴加液体试剂。(2)试剂储瓶。一般浓度的无机酸、碱、盐溶液可长期储于吸泡中;浓硝酸等强氧化剂的浓溶液和浓盐酸等与聚乙烯有不同程度反应的试剂不宜长期储于吸泡中;甲醛、松节油、石油醚等对聚乙烯有溶解作用,不要储于滴管中。(3)少量液体的计量器。通过计量滴加液滴的滴数,可得出滴加试剂的体积。因此,已标定体积的多用滴管就是一支简易滴定管(市面上已有带刻度的多用滴管出售)。(4)反应容器。用于温度低于80℃的反应,比如氢气、二氧化碳、二氧化硫等气体的发生器,以及合成乙酸乙酯、阿司匹林等有机物的反应器。(5)集气瓶。少量气体可用多用滴管收集和储存。(6)分液装置。分离两种互不相溶的液体或将固液分离。

  井穴板除了具有烧杯、试管、点滴板、试剂储瓶等仪器的功能外,有时还起到一组比色管的作用,可进行目视比色的实验。而且,使用井穴板还可以做对比实验和平行实验,尤其是研究一组溶液液滴颜色递变系列的对比实验和平行实验。此外,井穴板是透明的,还可做投影实验。