钠和硫反应实验的微量化设计

1、 钠和硫反应实验的微量化设计摘要:研究发现国内各版本教科书都因实验操作的危险性,对钠 和硫反应实验的设计及操作未有涉及。文章从实验的安全性考虑, 提出了微量化、绿色化设让并巧妙地验证了反应产物,给出了一体 化的实验设计。关键词:全封闭式制取装置;微量化;绿色化学;资源再利用 文章编号:1005-6629(20128-0047-02 中图分类号:g633.8 文献标识码:b钠和硫的反应是高中化学中的重要反应,是讨论钠和硫性质的重 要特征反应。但由于该实验操作的危险性和特殊性,现行高中教材 中 (新人教版、新苏教版、新上科版 都没有介绍该实验操作。旧人 教版也只是强调了“钠与硫化合时甚至发生爆炸,

2、生成硫化钠”这 一信息。笔者在互联网上也看到了关于该实验的一些设计 , 如将钠 和硫放入坩埚中加热、将钠和硫各取少许放人研钵中一起研磨、将 钠与硫蒸气反应等操作。 由于钠和硫发生反应时很剧烈、 火花四射, 以上操作都很容易伤人而且污染环境。同时,以上操作都是在实验 结束后验证反应产物。1 原理与分析钠的化学性质很活泼,能跟很多非金属直接化合。钠和硫在微热、 点燃和研磨条件下很容易发生反应, 反应时很剧烈, 甚至发生爆炸, 生成硫化钠。为此,可采用钠与水的反应引发该反应,因为钠与 水反应会放出大量的热,可使钠融化为闪亮的小球。若滴入少量的 水,放出的热量可使未反应水挥发掉,同时又能为钠与硫的反应

3、提 供条件, 2na+s=na2s 。由于该反应很剧烈易爆炸,容易伤人和污 染环境,可考虑反应在密闭系统内进行微量反应。该反应后的产物 可用醋酸铅溶液来检验,因为硫离子与铅离子可生成难溶性的硫化 铅黑色沉淀。2 仪器与改造2.1 实验用品1.25l 透明可乐瓶 2个,铁架台 (带铁夹、铁圈 ,长胶头滴管, 3号单孔橡胶塞一个, 6 cm 短颈漏斗一个,石棉绒一小块,细小试管 一个,厚壁透明气球一个。金属钠,硫粉,蒸馏水,醋酸铅溶液, 碳酸钠溶液等。2.2 实验步骤切取一小块绿豆粒大小的金属钠,去掉氧化膜,用滤纸吸净其表 面的煤油, 再用小刀切成更小的碎片, 然后在钠的表面覆盖少量 (约 半药匙

4、 硫黄粉 (防止钠被氧化 ,备用。 取底部打有孔洞的可乐瓶倒置于铁架台铁圈上,然后将盛有 10 ml 醋酸铅溶液的小试管固定于中间的孔洞上,再将铺有石棉绒的普通 漏斗伸入小试管中固定,并迅速将钠与硫粉的混合物平铺在石棉绒 上。取另一无底的可乐瓶迅速套装在固定有漏斗和试管的可乐瓶底 部上 (可乐瓶底部稍细套装并不困难 ,再将带有胶头滴管 (内有少 量水不要使其滴出 的橡胶塞塞紧于无底可乐瓶的上口部。最后将 盛有 10 ml碳酸钠溶液的厚壁透明气球套紧于底部可乐瓶的口部 (如图 3 。3 操作与现象轻轻挤压顶部胶头滴管的胶头,缓慢滴入一滴蒸馏水。可看到钠 与硫剧烈反应,火花四射,并带有爆炸性的火光和声音。反应停止 后,继续向普通漏斗中滴加蒸馏水,可看到小试管中有黑色沉淀产 生。4 理念与改进(1该设计采用微量化设计,节约了试剂且现象明显。(2该反应在密闭系统中进行,避免了剧烈反应对人体的伤害。同 时,产生的少量二氧化硫气体被碳酸钠溶液吸收减少了污染性气体 的排放,体现环保意识,绿色化学精神。(3该装置运用了废弃的可乐瓶,体现资源再利用,培养了师生变 废为宝充分利用现有资源的学习生活意识。 (4盛有碳酸钠溶液的厚壁气球在该实验中既充当了容器盛放试 剂,又起到了爆炸时气体膨胀时缓冲压强的作用,真是一举两得。 (5该装置一次性验证了反应产物,操作简单,效果明显。 参考文献:1