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化学示範实验:「粉红幽灵」—氨在水中扩散(Diffusions of Ammonia in the Water)? 请按此连结:「粉红幽灵」—氨在水中的扩散,YouTube。 示範步骤 1. 取一个大烧杯,加自来水至距瓶口3-4公分,再加5 mL酚酞指示剂,搅拌后静置3-5分钟使水溶液静止而不发生扰动。 2. 在小烧杯中置入一些铅粒(或小卵石、硬币),并加入20-25 mL稀氨水(约3 M)。 3. 以圆形滤纸覆盖小烧杯的杯口,并用橡皮圈绑紧,剪去周围多余的滤纸。 4. 以滴管吸取步骤2的稀醋酸均匀地湿润滤纸,特别是周边橡皮圈绑住的裙襬部分,如图一所示。注意:均匀湿润即可,不要用过多的醋酸湿润。再将小烧杯放入大烧杯底部的中央,放入时儘量不要让大烧杯中的水溶液扰动。 图一??以滴管用稀醋酸均匀地湿润滤纸 5. 等待并观察有无「粉红幽灵」出现。观察滤纸表面以及氨水扩散到大烧杯内的水溶液,如图二和图三所示。 图二??一阵子后滤纸上出现「粉红幽灵」 图三??时间越长,出现「粉红幽灵」越多 6. 以2-3滴稀醋酸滴到水溶液,吓走「粉红幽灵」。 7. 重複步骤5-6。 药品与器材 1. 清洁用氨水(约3 M),或实验用浓氨水1:1稀释(约7.5 M) 20-25 mL 2. 酚酞指示剂(在一个PE瓶中,加1.0克的酚酞在50 mL的药用酒精中,盖紧瓶盖并摇晃,促使溶解,再加50 mL的水,盖紧瓶盖并摇晃之) 10-12 mL 3. 冰醋酸(用水稀释冰醋酸10倍)或食用醋(用水稀释食用醋2倍) 少许 4. 自来水??2公升 5. 大烧杯(1公升)或透明宝特瓶(2公升) 1个 6. 剪刀??一支 7. 小烧杯(50或100 mL) 一个 8. 圆形滤纸??一张 9. 橡皮圈??一条 10. 铅粒(或小卵石、硬币) 80-100 克 11. 玻璃棒??一支 12. 塑胶滴管??两支 原理和概念 ● 氨极易溶于水,常温常压下,1体积的水可溶解700倍体积的氨气。氨的水溶液呈硷性,称为氨水或氢氧化铵溶液,其反应如下所示: NH 3 ( aq ) + H 2 O( l ) → NH 4 + ( aq ) + OH - ( aq ) 氨水的性质与氨气完全不一样。一般在实验室里的稀氨水浓度为1 M至2 M。氨的饱和水溶液(约18 M),密度为0.880 g/cm 3 ,氨的浓度越高,氨水的密度越小。 ● 有些物质能随酸硷改变颜色,此类物质称为酸硷指示剂。本实验使用的指示剂为酚酞指示剂,其颜色变化的结构式如下所示图四: 图四??酚酞指示剂的颜色变化之结构式 图片来源:Wikipedia, http://en.wikipedia.org/wiki/Phenolphthalein ● 酸硷指示剂的变色反应是可逆的,下面是酚酞在酸硷中的可逆反应: H 2 In + OH - ? 2H 2 O + In 2- 依照勒沙特列原理,加硷,平衡向右,呈现粉红色;加酸,平衡左移,变无色。 教学提示 1. 虽然这是一个化学示範实验,教师也可以改成有趣的化学实验,让学生亲自动手做。 2. 教师準备时间:15分钟;课堂时间:当作示範实验10分钟,当作学生实验20分钟。 3. 用计算法或试验法决定铅粒(或小卵石、硬币)数量,以使小烧杯能“缓慢地”沉入水中。 4. 可以用2公升透明宝特瓶取代大烧杯。先剪掉瓶口,然后在瓶底内部不平坦之处用支撑物固定使底部平坦,便于放置小容器不会倾斜。 5. 用稀醋酸湿润滤纸,除可避免大烧杯内的溶液渗入小烧杯之外,也可作为延迟氨气扩散到大烧杯之用,延迟时间好让大烧杯内的水溶液在小烧杯放入后重新静止而不受扰动,增减滤纸的厚度(张数)也可改变延迟的时间。 6. 如果自来水的硷性太强而使酚酞指示剂变粉红色,可滴入少许的稀醋酸直到粉红色消失为止。 7. 提醒示範者:现场演示示範实验所展现的变化现象的临场感,以及激发互动讨论的教学效果,比单纯的播放影片好很多。 问题 1. 氨气在水中如何扩散? 2. 如何知道氨的水溶液密度小于纯水? 3. 为何醋酸能赶走「粉红幽灵」? 4. 这个示範实验与酸硷滴定有何相同之处? 安全 ● 示範这个实验必须戴可丢弃的手套,以防伤害。 ● 示範这个实验实行适当的风险评估是老师的责任。 参考资料 (撷取日期:2010年7月) 1. David W. Brooks, Teaching and Research Web Site, http://chemmovies.unl.edu/chemistry/beckerdemos/BD023.html. 2. Phenolphthalein, Wikipedia, http://en.wikipedia.org/wiki/Phenolphthalein. 3. Ammonium hydroxide, Wikipedia, http://en.wikipedia.org/wiki/Ammonium_hydroxide. ? 查看更多
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职业:安徽恒远新材料有限公司 - 改性塑料销售高...
学校:黄河水利职业技术学院 - 环境与化学工程系
地区:辽宁省
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