SO2熏气实验装置改进研究
4制取SO2及性质实验装置改进研究
实验四实验室制取SO2及性质实验装置改进研究实验室制取SO2及性质实验是中学化学中的一个基础实验，高中化学教材关于二氧化硫的制备和性质的实验，得出一致结论：二氧化硫是一种具有刺激性气味的气体，对人体有一定的伤害，也对环境有一定的污染，具有漂白性和还原性。
但由于其制备装置与反应速率难于控制，也无法得知其漂白的原理。
我们就主要上边的两个问题设计和改换了一下实验装置供大家参考：实验原理：利用亚硫酸盐和酸反应可以生成SO2，然后让气体先后与鲜花与溴水作用进行漂白和还原性的检验。
设计思路：由于其制备装置与反应速率难于控制，也无法得知其漂白的原理而且SO2具有污染性，所以尽量减少仪器的组装，故设计在同一组仪器中进行该实验，并且有尾气处理装置。
实验装置图如下：实验操作：如图组装实验装置，检验其气密性，然后在广口瓶中加入适量体积比为1:1的硫酸，在纸盒中加入一定亚硫酸钠粉末,在干燥管中加入红色鲜艳的鲜花，在洗气瓶中加入适量溴水，在尾气回收装置中加入适量氢氧化钠溶液。
塞紧塞子，将粉末缓慢倒入硫酸溶液中观察实验现象并记录；待现象明显后，用酒精灯微热干燥管，观察实验现象并记录。
实验现象：将亚硫酸钠粉末与硫酸混合时，溶液有气泡产生鲜花的颜色退去，洗气瓶中溴水的颜色变浅尾气吸收装置有气泡；酒精灯微热干燥管之后鲜花颜色又变亮，并且洗气瓶中的溴水颜色也会比之前更淡。
注意点：因该实验是验证SO2的漂白性的原理，所以产生SO2的量相对较多，故在产生SO2时，要求亚硫酸钠的量不可少尾气处理时使用的是浓NaOH溶液。
由于气体中可能含有水分所以加热干燥管时一定要微热，尾气处理并加防倒吸装置。
反应使用硫酸溶液浓度不能太大否则会氧化生成的SO2气体，浓度太小又会有大量的SO2气体溶入溶液中，所以选择体积比为1:1的溶液。
实验探究点：亚硫酸钠粉末与硫酸溶液混合时，鲜花和溴水的颜色逐渐褪去，原因是什么？微热干燥管后鲜花的颜色逐渐变红而溴水的颜色变的更浅，又是为什么？推测：二氧化硫漂白是化和漂白，反应可逆，并且二氧化硫具有还原性。
二氧化硫性质实验的改进
二氧化硫性质实验的改进摘要二氧化硫性质探究是高一必修二重要内容，课本中的演示实验都是试管实验，为了避免污染和使实验现象观察明显，对二氧化硫性质探究实验进行了改进，同时培养学生良好实验习惯和提高实验创新能力。
关键词二氧化硫性质改进一、实验背景（1）人教版现行教材中，二氧化硫性质相关实验的探究存在以下问题：1、都是敞开性试管实验，对环境造成一定污染，也对人的身体健康造成一定伤害，且不利于对学生进行环保意识的熏陶。
2、实验现象难以实现。
教材实验是将装有二氧化硫气体的试管倒立在水中，在试管中保留1/3的溶液，滴加品红溶液，现象是品红溶液褪色，但是通过实验证明，褪色现象难以实现。
3、使用仪器多，操作复杂，耗时较长。
二氧化硫的性质实验涉及二氧化硫的制取和几个独立的性质实验，几个独立实验既浪费时间又造成空气污染。
4、需要二氧化硫量比价多，浪费药品。
5、各演示实验比较单一，不利于调动学生的学习激情，也没有体现二氧化碳气体对环境的影响。
（2）对实验进行分析，确定问题解决方向：1、对二氧化硫制备的处理。
2、可设计本实验把几个性质小实验组合在一起并在一个密闭空间里进行，避免了当堂制取气体的麻烦又节约了时间而且不会造成空气污染。
3、通过对比实验加深学生对二氧化硫性质的认识与学习。
4、对实验进行创新，调动学生激情，培养学生创新和环保意识。
二、实验探索1、二氧化碳的制备制备二氧化碳，可通过下述反应来实现：SO32－+ 2H＋= H2O +SO2或HSO32－+ H＋= H2O + SO2现行化学实验教科书以固体亚硫酸氢钠与浓硫酸的反应来制备二氧化硫。
在实验教学过程中，我们发现将浓硫酸加入固体亚硫酸氢钠，尤其是较长时间放置的固体亚硫酸氢钠，反应仅产生少量二氧化硫且很快终止，不能顺利进行二氧化硫的性质实验。
若改以同样质量的无水亚硫酸钠固体与浓硫酸反应，则产生大量的二氧化硫气体，反应平稳地进行，能很好地完成二氧化硫的性质实验。
2、二氧化硫的性质探究二氧化硫具有还原性、漂白性、氧化性，其水溶液呈酸性。
案例4 《硫在氧气中燃烧的实验》改进
（4）集气瓶中留有少量滴加品红溶液的水，以及一根镁条，可增加实验的趣味性。
硫粉、过氧化氢溶液、二氧化锰、品红溶液、镁条。
实验
装置
实验
步骤Βιβλιοθήκη 及现象1、连接好装置，检查气密性。
2、在锥形瓶中加入适量二氧化锰，在燃烧匙中加入适量硫，集气瓶中装有少量滴加品红溶液的水以及一根镁条。
3、在锥形瓶中注入适量过氧化氢溶液，使用向上排空气法收集一瓶氧气，验满后先用小橡胶塞塞好备用，并断开橡胶管用止水夹夹住。
案例4硫在氧气中燃烧的实验改进
实验名称
硫在氧气中燃烧的实验改进
实验目的
体现绿色化学的要求，装置简单，现象明显，有利于对学生进行环境保护教育，也有利于激发学生学习化学的兴趣。
实验原理
硫在氧气中燃烧生成二氧化硫
实验仪器
及药品
锥形瓶（带橡胶塞和导管）、注射器、集气瓶、橡胶塞（带燃烧匙和导管）、止水夹、酒精灯、火柴、弯玻璃管（带小气球）。
4、将热的弯玻璃管下移，使玻璃管下端与硫粉接触，再将玻璃管上移，可观察到燃烧匙中硫的燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰。
5、反应后将瓶内液体充分震荡，可观察到液体褪色，镁条表面产生大量气泡。
创新
设计
说明
（1）制取氧气采用注射器注入过氧化氢溶液，可控制反应物的量。
（2）硫在氧气中燃烧的装置用橡胶塞取代玻璃片，密闭性较好。
硫的燃烧改进实验
硫的燃烧实验改进设计在人教版九年级化学教材上册P33学习氧气的性质时，教师要在课堂上演示硫在空气中和氧气中的燃烧实验，教材的演示实验方案存有以下几个问题:1．由于硫燃烧会产生有毒的气体二氧化硫，而该实验首先要将硫在空气中点燃并观察实验现象，此时产生大量有毒气体危害师生健康，同时由于反应微弱，学生也不能近距离观察实验现象，之后再放入氧气中燃烧，由于反应放热，虽然有玻璃片盖住瓶口，仍然会有大量二氧化硫从集气瓶中逸出。
2．水不能很好的吸收二氧化硫，实验结束后，洗涤仪器中仍然会有二氧化硫的逸出，危害实验员的健康。
3．教师在课前要制取好氧气，这对于有连堂课的老师准备时间仓促，同时制取好的氧气容易泄露，从而造成演示实验现象不明显或者实验失败。
为解决这些问题，作者在教学中经过反复尝试，最后设计了一套用于实行硫在空气中、氧气中的燃烧实验装置，该装置简单容易操作，大量减少空气污染，可近距离观察实验现象，实验对比效果很好，演示时间也很短，同时把氧气的制取和硫的燃烧两个实验很好的结合起来。
一、实验仪器及试剂实验仪器:集气瓶一个、20 mL塑料注射器两个、三孔橡皮塞一个、燃烧匙一个、导管两根、气球一个、橡皮筋一根、酒精灯、火柴、药匙2个。
实验药品:二氧化锰、6%双氧水、硫、氢氧化钠溶液。
二、实验仪器装置图（图1）及仪器的组装说明过氧化氢溶液硫二氧化锰图1 实验装置图集气瓶内装有少量二氧化锰，注射器内装有适量6%双氧水，燃烧匙中装有少量硫。
由于实验中会产生大量氧气和二氧化硫，同时反应放热，气球起到一个缓冲压强的作用，同时也能够收集产生的二氧化硫。
三、实验操作先向集气瓶中加入适量二氧化锰，用塑料注射器吸取适量双氧水，用药匙取少量硫于燃烧匙上，将燃烧匙在酒精灯上加热至有火焰时迅速伸入集气瓶并塞进橡皮塞，此时可近距离观察硫在空气中燃烧的现象:硫燃烧，发出微弱的淡蓝色火焰，如图2所示。
推入注射器的活塞，向集气瓶中注入双氧水，双氧水在二氧化锰的催化作用下产生大量氧气，此时可马上观察到硫在氧气中燃烧的现象变为:剧烈燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，如图3所示。
SO2性质实验的改进
北京师范大学化学学院2007级教育硕士李小兵SO2性质实验的改进（北京师范大学化学学院2007级李小兵）在人教版普通高中课程标准实验教科书《化学》（必修1）第四章第三节《硫和氮的氧化物》中安排了SO2的性质实验，在实验中发现该实验存在以下问题：1、学生实验时有SO2逸出，污染空气；2、在水下塞橡皮塞，操作不便；3、不能用同一装置反复演示。
4、所得SO2溶液浓度小，现象不够明显。
为了克服一以上不足，达到更好的实验效果，将本实验做如下改进：一、实验用品：U型管，干燥管，酒精灯，注射器，铁架台，PH试纸，品红溶液，NaOH溶液，棉花Array二、实验装置图三、实验步骤1、取一橡皮塞A打一孔，注意不要打穿，留大约0.5厘米，这样既便于注射器针头刺入，又能保证良好的气密性。
3、从U型管右管注入蒸馏水，在左管口塞上橡皮塞A，注意短管内液面与橡皮塞之间不留气泡，右管口塞上连接干燥管的橡皮塞B，固定在铁架台上如上图。
4、将用NaOH溶液浸湿的棉花盖住干燥管口，用注射器从左管注入SO2气体，这时观察到左管中出现气体，液面下降，干燥管中液面上升；伴随着SO2的溶解，继而左管中气体量减少，液面上升，干燥管中液面下降，最后短管中气体消失。
5、用注射器抽取少量溶液，用PH试纸检验酸碱度。
6、用注射器向短管内加入1-2滴品红溶液，可观察到溶液的红色逐渐褪去；用酒精灯加热，又可看到溶液又恢复红色，将棉花移走，可闻到刺激性气味。
再用注射器注入SO2气体，一段时间后溶液又褪色，加热又恢复红色，可反复演示。
四、改进后装置优点1、采用了注射器加样，操作简便，易于控制；2、可得到较大浓度的SO2溶液，现象明显3、可以反复演示，再现性好；4、只要采用气密性良好的装置，几乎无SO2逸出，不污染空气，更加绿色环保。
SO2性质的实验方法改进
囝２
图３
１４７
实验名称
Ｓ０２性质的实验方法改进
杨国平
ｓ仉性质的实验方法改进
（青海湟川中学第‘分校 实验目的 检验ｓ仉的性质
青海西宁８１００１２
）ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
实验仪器及试剂 仪器：培养皿、点滴板、滴管 试荆：巫硫酸钠、７５％的硫酸、品红溶液、紫色石蕊试液、酸性高锰酸钾溶液、湿润的
四、实验仪器装置图（无论用手或电脑画都必须清晰）及仪器的组装说明 说明： 点滴板上分别有：（亚硫酸钠粉末和７５％的硫酸制ＳＯ：气体）、品红溶液、紫色石蕊试液、 酸性高锰酸钾溶液、湿润的ＰＨ试纸、氢氧化钠溶液、酚酞溶液，
五、实验操作部分 １、用滴管分别在点滴板上加入品红溶液、紫色石蕊试液、酸性高锰酸钾溶液、湿润的ＰＨ 试纸、氢氧化钠的酚酞溶液。 ２、用滴管向亚硫酸钠粉末上滴入三四滴７５％的硫酸溶液，迅速盖上培养皿盖。 ３、二氧化硫污染环境，必须进行尾气处理。实验结束后，将蘸有氢氧化钠溶液的棉花放入 培养皿中，进行尾气处理。 六、装置改进的意义 ｓＯ：是高中化学教学中一种重要的气体、是学生要掌握的相关知识。但由于Ｓ０：具有毒性， 污染环境，因此在高中教学中研究它的性质的方法一般是教师做演示实验。学生在讲台下 观察。这种教学方法有利于教师控制课堂节奏，但学生观察现象就不到位，有时 ＳＯ：气体
过多，污染教室环境。此实验不会产生过多的ＳＯ：气体，不会污染环境，若学生分组实验， 观察现象更明显。从而更深刻地掌握Ｓ０：的性质。
２１２
SO2性质的实验方法改进
作者： 作者单位： 杨国平 青海湟川中学第一分校 青海．西宁810012
本文链接：/Conference_7714305.aspx
二氧化硫性质实验的再改进
空输液管用于防倒吸.
７０％ 的硫酸溶 液、无 水 亚 硫 酸 钠 固 体、品 红 溶
液、石蕊溶液、碘 水、酸 性 高 锰 酸 钾 溶 液、重 铬 酸 钾
溶液、氢氧化钠溶液等.
３ 实验装置
实验装置如图 １ 所示.
(
２)为了便 于 对 比 实 验 现 象,再 制 一 组 加 入 相
腾的水会怎样变化?
后把酒精灯拿开,水会停止沸腾,立即塞上瓶 塞,在
２ 教材中实验的不足之处
虽然从实验中 可 以 观 察 到 停 止 沸 腾 的 水 会 重
烧瓶下面放一个 水 槽.为 了 方 便 在 烧 瓶 上 浇 冷 水,
可把烧瓶瓶颈倾斜一定角度或横向放置,再向烧瓶
上部浇冷水,可以观碘水;
(
６)输液管 ⑥ 中脱脂棉滴有酸性高锰酸钾溶液;
(
７)输液管 ⑦ 中脱脂棉滴有重铬酸钾溶液;
(
８)空输液 ⑧ 管(防倒吸);
(
点滴瓶⑨中盛有氢氧化钠溶液(
吸收尾气).
９)
４ 实验步骤
(
１)先连接 好 一 组 有 ６ 个 输 液 管 的 装 置 (连 接
时先使输液管 一 端 口 稍 大,让 另 一 端 口 插 入,用 热
似,这时水的沸腾其实一部分是空气泡上升并破裂
的现象,给人以烧瓶中的水都在沸腾的假象.
收稿日期:
２０１５－１１－２０
２５０ ml１ 个、
１００ ml１ 个、
５００ ml３
个)、一次性注射器(
２０ ml２ 支、
５ ml５ 支)、输液管
(
１２ 条 )、脱 脂 棉、烧 杯 (
硫在空气中燃烧的改进实验1
硫在空气中燃烧的改进实验
三里岗中心学校刘忠恩
九年级化学上册（人教版）P34，实验2-3，在燃烧匙里放少量硫，加热，直到发生燃烧，观察硫在空气里燃烧时发生的现象。
硫在空气中燃烧产生微弱的淡蓝色火焰，只有近距离才能观察清楚，为了能让学生观察现象，我们教师的一般做法是：手持燃烧匙在教室内走一周，但是硫燃烧会生成有毒的二氧化硫气体，既会给学生的健康带来影响，又会污染空气，基于此，设计了如下改进实验。
实验原理（化学反应）：
S+O2点燃
SO2
2NaOH+SO2 Na2SO3+H2O
实验用品：
燃烧匙、酒精灯、药匙、硫、氢氧化钠溶液、塑料瓶2只（可口可乐瓶1只、
矿泉水瓶1只）、胶带、小刀、海绵等。
实验步骤：
1、用小刀在可口可乐塑料瓶的侧上方开一个口（长约4cm，宽约2cm）。
2、用胶带把两个塑料瓶口对口粘好。
3、取一块海绵，厚约2cm，长、宽略大于塑料瓶开口的面积，把燃烧匙斜穿海绵（当海绵塞在开口处时，燃烧匙竖直，不倾斜）。
4、从开口处向塑料瓶内加入一定量的氢氧化钠溶液，并在朝向瓶内的海绵一侧喷适量的NaOH溶液。
5、在燃烧匙里放少量硫加热，直到发生燃烧，迅速伸入塑料瓶内，塞
紧海绵。
6、手持装置，近距离靠近学生，观察现象。
实验分析：
由于硫燃烧有少量白烟生成，故用上面的矿泉水瓶吸收白烟，下面用大
一些的可乐瓶，为了提供更多的空气（氧气），延长反应时间，有利于现象
观察，实验结束后，待白烟消失，SO2全部吸收后拆装置，减少有毒物质的
扩散。
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臭氧分解［ ４ １ ， 依据 《 环境空气 二氧化硫 的测定 甲醛吸 收一 副玫瑰苯胺分光光度法》 （ Ｈ Ｊ ４ ８ ２ －２ ０ ０ ９ ） 分析 ， 全
Ａ ｇ ｒ ｏ — Ｅ ｎ ｖ ｉ ｒ ｏ ｎ ｍｅ ｎ ｔ ＆Ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｍ ｅ ｎ ｔ ４ ４
环 境整 治 ・ Ｅ Ｎ Ｖ Ｉ Ｒ ．ＣＯＮ Ｔ Ｒ ＯＬ 述 ３ 个 主要 问题 ：
通过调节流量使不 同熏气室分别获取适合的 ｓ ０ 浓
度。 ２ ． ３ 熏气 室
２ 熏气 实验装 置改进设计
在资料调研 的基础上 ， 依据熏气实际 ， 通过不 断 调试 、 实验 ， 改进设计了 Ｓ Ｏ 熏气实验装置 ， 解决 了下
框架
经查阅参考文献及现场试制后 ， 发现开顶式熏气
装置存在以下缺陷 ：
过滤器
上层壁 （ 单层塑料薄膜 ）
图 １ 开顶式熏气装置示意 图
２ ． ４ 尾气 回收 及检 测 系统
实际实验 中发现 ， 经过 ２ 次稀释的 Ｓ Ｏ ： 混合气体 仍无法有效利用完 ， 仍有部分剩余尾气产生。为减少 尾气对人员及周边环境 的危害， 设计尾气回收处理装
置， 设置 １ 个 １ ０ Ｌ塑 料桶 ， 配 制饱 和 浓 度 的氢 氧化 钠
环 境整 治 ・ Ｅ Ｎ ＶＩ Ｒ．Ｃ ＯＮ Ｔ Ｒ ＯＬ
Ｓ Ｏ ２ 熏气 实验装置 改进研 究
刘新峰 ， 袁 惠 ， 杨 军 ， 席君 兰 ， 解伟 力
（ １ ． 中国石化 中原油 田技术监测 中心 ，河南 濮 阳 ４ ５ ７ ０ ０ １ ； ２ ． 中国石化 中原油 田石油化工总厂， 河南 濮 阳 ４ ５ ７ ０ ０ １ ）
（ １ ） Ｓ Ｏ 气源现改为液态 Ｓ Ｏ ： 钢瓶气 ，供气稳定 、
经济 。
（ ２ ） Ｓ Ｏ ： 浓 度监 测 应 用 Ｐ Ｇ Ｍ一 ５ ０ ２ ０无 线 数 据 传输 复合 式气 体检 测仪 监测 ，每半 分钟 出具 １ 个数据 ， 可
实时 监控 。
熏气 室框架 由竹 竿 、 铁丝 、 聚氯 乙烯薄 膜组 成 。 根 据实 验对 象 不 同 ， 熏气 室框 架 分 为 圆柱体 和长方 体 ２ 类 。 圆柱 体框 架 主要 用 于 油菜 、 红薯 、 玉 米 等 熏 气 实
部监测耗时 ２ ｈ以上 ， 监 测 时 效性 差 ， 数 据 结 果 相对
滞后 。
罩 内， 接触受试植物 ， 然后通过 敞开 的顶部直接扩散
到 环境 大气 中。 装置 设置 在 田间 ， 熏气 室 内的温 湿 度 、 光照 、 雨 露 等 更 接 近 于周 围实 际环 境 ， 有 可 能 在更 为
文章编号 ： １ ０ ０ ５ — ４ ９ ４ ４ （ ２ ０ １ ３ ） ０ １ 一 Ｏ Ｏ ４ ４ — ０ ５
１ 熏气实验装置 介绍
研究 Ｓ Ｏ 等大气污染物对农作物的伤害机理时 ， 设计制作适合的田间熏气实验装置十分重要。 熏气实 验装置从最早采用的静态式人工熏气罩 ， 后演变为动 态式人工熏气室。 但 由于装置 内的环境条件仍然与外 界自 然情况不 同， 不适宜进行低浓度污染气体的长期 慢性影响实验㈣ 。 其后改进为开顶式熏气装置 。 开顶
摘
要： 根据作物现场熏气设计 ， 制作开顶式 熏气装 置并做 ３ 项改进。利用复合式气体检测仪监测熏气室 内 ｓ ｏ ： 浓度 ，
汇总分析监测数 据 ， 统计检验 ｓ ｏ ： 浓度差 异性。结果表 明， 熏气装置可稳定获取设定 的浓度梯度 ， 且熏气室 内各点浓度 无显著差异。此装置可用来研究受控条件下 ｓ ｏ 对农作物 的伤害影响。 关键词 ： 熏气装置 ； Ｓ Ｏ 浓度 ； 变异系数
式 熏气 罩 顶部 完全 敞开 ， 模 拟 的污染 气 流从 下部 通 人
（ １ ） 以往 Ｓ Ｏ 气 源多 为气 体 发 生器 或 者 Ｓ Ｏ 标 准
气体。 Ｓ Ｏ 气体发生器依靠化学反应生成 Ｓ Ｏ 气体 ， 由 于化学反应条件控制 比较苛刻 ， 因此较难实现连续稳
定供气 ； Ｓ Ｏ ： 标准气体浓度普遍偏低 ， 持续供气时间过
鼓 风系统 主要 由鼓 风 机 和布 风管 道组 成 ， 作 用 是
不断地将空气以稳定 的风速送入熏气室。 鼓风机选用
２ ０ ０ Ｗ 的离 心鼓 风机 ， 风量 为 ３ ． ２ ｍ ・ ａｉ ｒ ｎ ～ 。主管道 是 ６ ５ ｍｍ 的聚 氯 乙烯 塑 料 管 ； 设 ４条 布 风 支 管 ， 均 为
（ ３ ） Ｓ Ｏ 尾气 采用 Ｎ ａ Ｏ Ｈ吸 收液 中和吸 收 ， 消除 了
污染 隐患 。
验； 长方体框架主要用于水稻熏气实验 。圆柱体框架 顶部呈收 口状 敞开 ， 熏气室高约 １ ． ６ ０ ｍ， 直径约 ０ ． ７ ０ ｍ； 长方体框架高约 １ ． ６ ０ ｍ， 长１ ． ４ ０ １ Ｔ Ｉ ， 宽０ ． ６ ０ ｎ ３ 。圆
柱体框 架 的配 气管 道 环绕 熏气 室底 部 布设 ； 长方 体 框 架配 气胶 管调 整 为单根 直 管式 ， 用 竹竿 绑扎 后悬 挂 于
固定 短杆 上 。
改进后 的 Ｓ Ｏ 熏气实验装置由鼓风系统 、 Ｓ Ｏ 气
体发 生 系统 、 熏 气室 、 尾气 回收及检 测 系统 组 成 。 ２ ． １ 鼓风 系统
接近 自然环境条件 的情况下 ， 研究空气中污染物对植 物的影Ｉ １ １ ￣ ［ ３ ］ 。因此可以比较好地模拟 田间作物实际生 长情况 。开顶式熏气实验装置见图 ｌ 。
（ ３ ） 多余尾气的吸收。在熏气实验中 Ｓ Ｏ ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ尾气浓 度较高 ， 排放后会污染周边环境 ， 损害人体健康 。