
二氧化硫的性質是高中化學重要的知識點。二氧化硫是一種酸性氧化物,有刺激性氣味,有毒,易溶于水;從價態來說,二氧化硫既有氧化性又有還原性,同時還具有漂白性。制備二氧化硫氣體時裝置復雜,且制備及性質檢驗過程中污染嚴重。為了克服裝置比較龐大,實驗步驟繁瑣,儀器繁多,浪費藥品,不便于學生操作,且污染嚴重等問題,我對整個實驗做了改進,進行了微型化處理。
一、實驗儀器
培養皿(2個)、廢棄的藥丸塑料包裝板、藥匙、針管
二、實驗試劑
Na2SO3晶體、濃H2SO4、紫色石蕊溶液、KMnO4溶液、Br2水、BaCl2溶液、品紅溶液、Na2S溶液、NaOH溶液、酚酞溶液、脫脂棉
三、實驗儀器裝置圖
四、實驗操作及現象
具體做法為用培養皿和廢棄的藥片塑料包裝板作為反應容器,另一較大的培養皿作容器的蓋子。首先,將一培養皿放在白紙上,取一廢棄的藥片塑料包裝板放在培養皿里,在塑料板凹坑內分別依次滴入2滴NaOH和酚酞的混合溶液、紫色石蕊溶液、KMnO4溶液、溴水、溴水和BaCl2的混合溶液、Na2S溶液、品紅溶液。在培養皿中放入少量Na2SO3晶體,將少量濃H2SO4滴到Na2SO3晶體上,迅速蓋好培養皿。
很快,我們可以觀察到培養皿中各種溶液的顏色發生了變化,滴有酚酞的NaOH溶液紅色逐漸退去,紫色石蕊溶液變紅,說明SO2是酸性氧化物;紫色石蕊溶液變紅,但不退色,說明SO2氣體不能漂白石蕊溶液;KMnO4溶液和溴水退色,溴水和BaCl2的混合溶液變白色渾濁,說明SO2具有還原性,同時也證明SO2的氧化產物為SO42-;Na2S溶液變黃色、渾濁,說明SO2具有氧化性;品紅溶液退色,說明SO2具有漂白性。
最后,將培養皿倒轉過來,用針管向縫隙中滴加濃的NaOH溶液,輕輕轉動培養皿,使NaOH快速吸收剩余的SO2氣體。
五、實驗特點
該實驗出現明顯現象大約需1-2分鐘,同時實驗有以下幾個特點:
(1)實驗操作簡單方便,實驗現象明顯,用時較短。
(2)材料來源廣泛,并充分利用身邊的廢棄物。除此之外,還可以用廢棄的塑料瓶、塑料盒,甚至還可以用保鮮盒來代替培養皿。這些材料也可以發動學生自己收集準備,同時也調動了學生的積極性、參與度。
(3)藥品用量少,儀器拆裝方便,符合微型化學實驗要求。
(4)SO2污染物較少,便于處理。
(5)有利于課堂演示實驗,也有利于學生自主探究實驗,同時還有助于學生潛移默化地形成環保意識。
(6)綜合性強。在同一實驗裝置中實現了制備SO2和驗證SO2性質的實驗,能把二氧化硫的漂白性、氧化性、還原性、酸性氧化物的性質全部體現出來。并且藥片的塑料板凹坑選擇性較強,可多可少,可供老師和同學們自由的增減,檢驗SO2性質。
六、討論與反思
化學實驗的改進與創新是一項長期的有探究意義的事情,其中有很多方面值得我們探究與挖掘。另外實驗的改進也沒有具體的模式,只需我們做一個有心人,把平時教學過程中的某一想法或突發靈感積累起來,就會從實驗的操作者變為一名實驗創新者。
(責任編輯 劉 馨)