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用DIS实验探究氢氧化钠固体的吸水性

2017-08-24葛德新

化学教与学 2017年8期

葛德新

摘要:传统氢氧化钠固体的吸水性实验往往要花好几分钟才有现象,且氢氧化钠也会与空气中的二氧化碳反应生成水,表面潮湿不能完全说明其吸水性,而利用DIS实验将除尽二氧化碳的空气通过氢氧化钠固体来完成实验,则能从量的角度进行探究,且能在很短时间内得出结果,对比度高、直观性强,学生参与度高,从而取得良好效果。

关键词:氢氧化钠固体;DIS;吸水性;湿度传感器

文章编号:1008-0546(2017)08-0092-01 中图分类号:G633.8 文献标识码:B

doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2017.08.033

一、研究背景

多年来,广大化学教师在研究氢氧化钠固体的吸水性实验时,通常是这样完成的:将几小片氢氧化钠固体放在表面皿上,8至10分钟后再来观察,发现固体表面变得潮湿而溶解,以此说明氢氧化钠固体有很好的吸水性,但是,仔细推敲不难发现,氢氧化钠也会与空气中的二氧化碳反应生成水,并且在学习另一种常见且重要的碱——氢氧化钙时,总要联系实际,如用石灰浆粉刷过的墙壁一段时间后会变得湿漉漉的,以此说明是氢氧化钙与空气中的二氧化碳作用生成了水。而氢氧化钠固体潮解了却往往有意无意地忽略空气中二氧化碳的作用!因此在探究氢氧化钠固体的吸水性时,最好能将二氧化碳气体除尽,这样才更科学、严谨。

利用DIS实验将除尽二氧化碳的空气通过氢氧化钠固体来完成实验,则能从量的角度进行探究,且能在很短时间内得出结果,对比度高、直观性强,学生参与度高,从而取得良好效果。

二、仪器、药品

数字化信息系统(含湿度传感器、数据采集器、笔记本电脑等)、洗气瓶、Y形管(2个)、止气夹(2个)、胶皮管、去底滴管胶头、充电式空气泵、玻璃管、U形管、浓氢氧化钠溶液、氢氧化钠固体、单向阀。

三、实验装置图

四、实验步骤

1. 如图,连接好仪器,关闭止气夹K2,打开止气夹K1;

2. 打开数字化信息系统操作界面,先点击“波形图”,再点击“开始”,此时湿度传感器测试到的是玻璃管内空气的湿度。

3. 打开充电式空气泵开关,让空气通过装有浓氢氧化钠溶液的洗气瓶,此时湿度传感器测试到的是不含二氧化碳的潮湿空气的湿度,观察波形图;

4. 打开止气夹K2,关闭止气夹K1,让不含二氧化碳的潮湿空气通过装有氢氧化钠固体的U形管,观察波形图。

五、实验结果

1. 波形图中起点至a点较平缓,反映的是玻璃管內空气的湿度,a点至b点曲线在上升,反映的是不含二氧化碳的潮湿空气的湿度,b点至c点曲线快速下滑,反映的是不含二氧化碳的潮湿空气通过氢氧化钠固体后的湿度变化情况,且湿度值很快就小于正常空气的湿度,效果好时,最终湿度往往能达到0%!

2. 仔细观察U形管的左端,可见氢氧化钠固体表面已潮解。