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“喷泉实验”装置再改进发表时间：2020-08-13 16:32 “喷泉实验”装置再改进 刘佳奇，田梦媛 [摘要]氨气的喷泉实验是高中化学必修一的重要内容，主要是为了验证了氨气的极易溶于水与氨水为碱性的性质。本文针对这一实验，进行更为巧妙的设计，将氨气的制取，收集，和喷泉反应一体化，减少实验的耗材，并且加入氨气与浓盐酸的反应，无水硫酸铜与氨水的反应， 提高实验效率。 [关键词]喷泉实验；一体化；实验改进 1 问题的提出 氨溶于水的反应是高中化学的重要实验之一[1]，但是在实际操作中，会发现存在不足。 (1)不符合绿色化学观念，药品用量大，且容易泄露逸出；(2)由于气密性难以控制，实验现象不明显，喷泉产生微弱或者不产生喷泉。(3)氨气的其他性质需要做额外实验。 2 改进的实验装置及用品 铁架台，具支 U 型管(40Ml)一支，5ML 针管 3 支，大烧杯 1个，橡胶塞 4 个，乳胶管 4个，止水夹 4 个，小试管 3 支。 药品：浓氨水，固体氢氧化钠，无水硫酸铜，浓盐酸，酚酞，蒸馏水。 3 实验原理 NH3∙H2O(浓)=NH3↑+H2O NH3+H2O⇋NH3∙H2O⇋NH4++OH- NH3＋HCl=NH4Cl CuSO4+2NH3∙H2O=Cu(OH)2+(NH4)2SO4 Cu(OH)2+4NH3∙H2O=[Cu(NH3)4](OH)2+4H2O 4 操作步骤及现象 (1)连接好装之后，如图 1 所示，先检测气密性，之后打开止水夹 A，B，C，关闭止水夹D。 (2)向装有氢氧化钠固体的试管中，注射浓氨水。反应生成的氨气进入具支试管，此时一部分无水硫酸铜粉末与氨气反应生成蓝色沉淀；当含有酚酞溶液的试管中出现红色，证明氨气收集完。 (3)关闭止水夹 A，B，C。此时向集满氨气的试管中，注射浓盐酸，会迅速出现白色烟雾。 (4)关闭止水夹 B，打开止水夹 D。使用具支 U 型管左测的注射器向管内注射少量水由于压强减少，烧杯中的水向 U 型管涌入，当蒸馏水进入 U 型管左侧时，左侧无水硫酸铜被溶解，由于氨水过量，会形成四氨合铜络离子，溶液为深蓝色。 (5)实验结束后，将废液正确处理，保证环保。  图 1 实验装置 5 实验创新及意义 (1)实验装置体积减小，定量计算，减少药品使用，体现绿色化学理念。 (2)实验封闭环境好，避免出现由于操作引起的实验失败。 (3)在喷泉实验中，加入了氨气与无水硫酸铜粉末的反应，通过实验现象，学生避免产生氨气可以使用无水硫酸铜干燥的误区。 (4)添加氨气与浓盐酸的反应，在密闭环境下，减少对空气的污染，且实验现象更明显。 (5)添加氨水和氢氧化铜，无水硫酸铜的反应，络合铜离子引起溶液颜色加深，呈现深蓝色，有助于学生体验到化学的奇妙，为之后络合物的学习奠定兴趣。 参考文献 [1]宋心琦．普通高中课程标准实验教科书·化学 1(第 3 版)[M]．北京：人民教育出版社，2014．
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