高中化学创新实验
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第 1 页 共 59 页 高中化学创新实验目录
§1《Fe(OH)2快速转化成Fe(OH)3》的实验
§2《气密性检查》的四种方法
§3《浓硫酸使蔗糖炭化》的环保实验法
§4普通酒精灯可成为《高温防风酒精灯》
§5《焰色反应》实验的新做法
§6水蒸气与铁粉发生置换反应实验
§7安全自动的《沉浮式贮气瓶》
§8有害气体（Cl2、CO）的安全环保收集法
§9用《沉浮式贮气瓶》快速制取大量氮气
§10快速做《煅烧石灰石》实验
§11《沉浮式气体发生器》简介
§12用《沉浮式气体发生器》制氧气
§13《过氧化钠与二氧化碳反应》
的趣味实验
§14安全准确地《检测电解质溶液导电性》
§15可做八种实验的《多用实验管》
① 二氧化碳四个性质系列实验
② 铜片与浓硝酸反应的环保型实验
③ 木炭与浓硝酸反应的环保型实验
④ 硫化氢和二氧化硫反应的环保型实验
⑤ 硫化氢和氯气反应的环保型实验
⑥ NH3 和HCl气体化合反应实验
⑦ 不加热快速制氨气的环保实验
⑧ 加热快速制HCl气体的环保实验
§16制取一氧化碳、氯气等气体时,分液漏斗里的酸液放不下来怎么办？
§17长时间观察《钠的金属光泽》
§18《氢气在氯气中燃烧》实验.
§19《离子的电荷及运动》实验 §20《Cu-Zn电池》实验
§21《燃料电池》H2-O2电池和H2-Cl2电池
§22制取乙酸乙酯能清楚地显现乙酸乙酯§23连续做氨气红色喷泉实验
§24甲烷气（CH4）的快速制法
§25乙烯气（C2H4）的优化制法
§26乙炔气（C2H2）的优化制法
§27《醛、葡萄糖、蔗糖水解后产物的银镜反应》实验方法
§28如何完成《气体通过串联溶液》实验
§29关于化学实验教师的工作若干问题
1 卤素实验中的若干问题
2 分装液体试剂
3 大量气体贮备方法
4 洗涤试管上铜渍的方法
5去除锰渍
6 怎样快速、高质量地给橡胶塞打孔?
7 洗涤酚醛树脂的两种方法
8 氢气吹泡简易实验方法
9简易的防爆装置
10如何打开粘结的试剂瓶塞？
11 实验教师如何提高自己的地位？
题外话： 中学化学实验的误区
第 2 页 共 59 页 §1《Fe(OH)2快速转化成Fe(OH)3》的实验
高中化学教材中《Fe(OH)2转化成Fe(OH)3 的实验》方法是把新制出的白色Fe(OH)2试管振荡，试管内的物质变成灰绿色，再振荡变成红褐色的Fe(OH)3。可是，直至下课了，除了在试管壁上有少量的红褐色痕迹外，试管内的物质仍为灰绿色。究其原因，是氧气在碱性介质中氧化能力弱，同时Fe(OH)2与氧气不能充分接触。笔者介绍一种在滤纸上完成Fe(OH)2快速转化成Fe(OH)3的实验方法：
1 实验步骤和现象
取一张滤纸，先用水湿润，再滴一些盐酸将滤纸酸化，而后把试管里的灰绿色物质倒在滤纸上，用玻棒将其摊开，片刻间灰绿色物质变成红褐色。向学生展示，红褐色在白色滤纸的衬托下很清晰，可见度很大。
2 原因分析
影响空气里的氧气氧化Fe(OH)2的能力因素有两点：
⑴介质的酸碱性 根据电极电势可知，介质的酸性越强，氧气的氧化能力越强，介质的酸性越弱，氧气的氧化能力越弱。酸化滤纸的目的是为了降低PH值，增大氧气的氧化能力，从而加快了Fe(OH)2转化成Fe(OH)3的速度；
⑵氧气的浓度（氧气的分压） 把Fe(OH)2倒在滤纸上，用玻棒将其摊开，是为了使Fe(OH)2与空气（氧气）充分接触，从而加快了Fe(OH)2转化成Fe(OH)3的速度。
▲ 探究实验设想提示
当今许多化学教学参资料、练习题、甚至2003年高考理科综合试卷第33题，都十分肯定地认为：制取白色的Fe(OH)2成功关键是全过程必须避免试剂与空气（氧气）接触，否则新生成的白色Fe(OH)2将被氧气迅速氧化成绿色。于是设计出多种实验方法：加热法赶出试剂溶液里溶解的少量氧气，用长滴管把氢氧化钠溶液注入硫酸亚铁溶液底部，为阻断与空气接触在试剂溶液上加植物油、加石蜡油、加苯等，甚至用氢气作保护气，但实验结果常常并不理想。
笔者认为，新生成的白色Fe(OH)2变成绿色并非氧化所致，其理由为： 第 3 页 共 59 页 1、Fe(OH)2与氧气的反应属多相间的反应，反应速率必然较慢，不可能在震荡试管的1min左右的时间里迅速氧化；
2、试管里的试剂与空气的接触面仅试管内的圆面，如此小的接触面不可能在震荡试管的1min左右的时间里迅速氧化；
3、根据氧气在酸性、中性、碱性介质里的电极电位数值可知，氧气在碱性介质里的氧化能力很弱，不可能在震荡试管的1min左右的时间里迅速氧化；
4、根据美术里合色原理可知，白色Fe(OH)2 因氧化渐变成红褐色的Fe(OH)3，被氧化后的物质其过渡色只能有三种颜色：①粉红 ②紫色 ③橙色，不应经过绿色（或灰绿色）。绿色（或灰绿色）物质不是被氧化后所生成的中间产物。
5、实验验证：取新制的绿色（或灰绿色）物质加盐酸溶解，向溶液里加硫氰化钾，不变红色，证明没有Fe3+生成， 说明Fe(OH)2没有被氧化，即白色Fe(OH)2变成绿色非氧气氧化所致。
绿色（或灰绿色）物质可能是氢氧化亚铁的某种络合物，配位体是水分子或者氢氧根离子，笔者尚不能确定。
把不含Fe3+的亚铁盐浓溶液与浓热的NaOH溶液混合，就可得到Fe(OH)2白色沉淀，冷的NaOH溶液稀与亚铁盐稀溶液混合可能得到绿色的Fe(OH)2沉淀。
可见，沉淀物呈白色、呈绿色都是氢氧化亚铁；
Fe(OH)2由白色变绿色与氧气没有关系；
没有必要花那么的精力研究如何制白色Fe(OH)2。
：§2《气密性检查》的四种方法
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§2《气密性检查》的四种方法
初中化学教材上关于《气密性检查》的方法（如图1所示），是手贴在容器（烧瓶或试管）壁上，容器内的空气受热体积膨胀，观察插在水里的导管末端有无气泡放出，手离开容器壁一会，容器内的空气受冷体积收缩，水能否进入导管末端，形成一段水柱。
1教材上的《气密性检查》方法的缺点：
1.1由于热量通过玻璃传递，太慢，手贴在容器壁上需要数分钟，插在水里的导管末端才有气泡放出，手离开容器壁，又需要数分钟，水才能进入导管末端，形成一段水柱，太费时间；当气温与手温无较大温差时，这一方法决不会成功。
1.2 当制取易溶于水的气体时（制氨气、氯化氢气等），导管末端不应被水浸湿。
1.3 对启普发生器、老式贮气瓶、沉浮式气体发生器、沉浮式贮气瓶等大型仪器气密性检查就很难完成。
2 现在介绍另外四种气密性检查方法，供您选择：
2.1导管末端浸水法 （如图2所示） 把导管末端插入装满水的试管（或烧杯）里，向上提起试管，使导管插到试管底，观察导管末端。如果水没有大量进入导管，则气密性好；如果水大量进入导管，移去装水的试管，导管里的水就自动流出，则气密性不好。此法简单第 5 页 共 59 页 快速，当容器中装有试剂时也能进行检查。缺点是水会浸湿导管末端。
2.2 滴定管抽气法 （如图3所示） 在注满水的滴定管顶部加一只单孔橡胶塞，孔里加玻璃导管，导管上连接一段乳胶管，乳胶管连接在被检查装置的导管末端。打开滴定管下部的活塞阀门，如果水流出一部分后就不再流，说明装置的气密性好；如果水外流不止，说明装置漏气。此法水不会浸湿导管末端，当容器中装有试剂时也能进行检查，简单快速。
2.3 滴定管压水法 （如图4所示） 在注满水的滴定管下部尖嘴处连接一段长30cm的乳胶管，乳胶管连接在被检查装置的导管末端。打开滴定管下部的活塞阀门，如果滴定管里的液面下降一部分后就不再下降，说明装置的气密性好；如果液面下降不止，说明装置漏气。此法水不会浸湿导管末端，当容器中装有试剂时也能进行检查，简单快速。
2.4 检查启普发生器气密性的方法
2.4.1没装试剂的启普发生器的检查方法 首先关闭启普发生器上的活塞导管，向启普发生器的球形漏斗里注水，当水在容器里把漏斗下端封闭后再注水，容器里的液面不再上升，则气密性好；容器里的液面继续上升，则漏气。
2.4.2 已装试剂的启普发生器的检查方法 打开启普发生器上的活塞导管，球形漏斗里的酸液下降，酸液穿过"细腰"进入容器，和固体试剂接触发生反应，关闭活塞导管，生成的气体把酸液压回球形漏斗，一分钟内球形漏斗里的酸液不下降，则气密性好，酸液下降，则漏气。
▲ 探究实验设想提示
加热容器法。
上篇：§1《Fe(OH)2快速转化成Fe(OH)3》的实验
下篇：§3《浓硫酸使蔗糖炭化》的环保实验法
第 6 页 共 59 页 §3《浓硫酸使蔗糖炭化》的环保实验法
把20克蔗糖放入100mL的烧杯里，向蔗糖上滴加14mL水（水是该反应的催化剂），再滴加20mL浓硫酸，立即把一根玻璃棒插在蔗糖中间。片刻间蔗糖变黑，体积膨胀，用玻璃棒拔出一个大黑炭砣子。
化学反应方程式是：C12H22O11 → 12 C + 11H2O
该实验并不难做，但是，由于有强氧化性的浓硫酸参与该反应，常有SO2 释放出来，污染实验环境，是该实验的问题。消除方法：培养皿里放进装适量NaOH溶液,把100mL 的烧杯放在NaOH溶液里，100mL 的烧杯上罩一只250mL 的烧杯（NaOH溶液应封闭250ml 的烧杯下口），SO2被NaOH溶液吸收。化学反应方程式是：2NaOH + SO2 == Na2SO3 + H2O
▲ 探究实验设想提示
1、浓硫酸使蔗糖脱水炭化除了有SO2、CO2水蒸气排放外，还有大量的CO排放。
2、在大烧杯的内壁上粘贴滤纸条，滴加品红试液，观察浓硫酸和蔗糖发生炭化反应时产生的SO2使红色消退过程。
上篇： §2《气密性检查》的四种方法
下篇：§4普通酒精灯可成为《高温防风酒精灯》
