四氯化碳在化学实验中的妙用
摘要利用四氯化碳特殊的理化性质,改进了次氯酸的漂白实验、原电池装置、
淀粉与碘的可逆热色性实验和防气体倒吸的实验装置,教学效果理想。
关键词漂白实验原电池可逆热色性防倒吸实验装置次氯酸
碘淀粉
CCl4是一种常用化学试剂,不溶于水、不导电、密度比水大,是优良的有
机溶剂(常做萃取剂),化学反应惰性,与多数物质不反应。结合CCl4特殊的理
化性质,笔者改进、增设了一些教材演示实验,取得了理想的教学效果。1改
进次氯酸的漂白实验
装置如图1,实验操作:将氯气通入盛有2mL水的试管,制得氯水,加入
1mL四氯化碳充分振荡,溶液分层,下层显黄绿色,上层几近无色,然后将用
缠有红纸条的玻璃棒插入溶液。
实验现象:浸入Cl2一CCl4溶液的红纸条不褪色,浸入水层的红纸条被漂
白了。
改进优点:药品用量少,操作简单,实验现象对比明显。
(1)向盛有溴水的试管加入1mI,四氯化碳后稍稍振荡(下层显橙黄色,上层显
淡黄色,若振荡的次数较多,水层太淡,不易观察),然后用长滴管向上层水溶
液滴加3滴乙醛,淡黄色褪去,再将长滴管伸入油层,滴加3滴乙醛,橙黄色不
变。
增设目的:苏教版教材只介绍了乙醛被弱氧化剂银氨溶液、新制氢氧化铜氧
化的实验,本实验能证明:溴水(应是次溴酸)或其它强氧化剂也能将乙醛氧化,
溴的四氯化碳溶液和乙醛不发生反应。
(2)取2支小试管分别加入2mL溴的四氯化碳溶液、溴水,分别通入乙烯,
观察溴水和溴的四氯化碳溶液的颜色均褪去。
改进优点:苏教版教材只介绍乙烯与溴的四氯化碳反应,改进实验证明溴水、
溴的四氯化碳都能与乙烯发生加成反应,且溴的四氯化碳溶液与乙烯的反应速度
更快(观察油层颜色先褪色)。2改进原电池装置
实验准备:取铜漆包线和铝漆包线各1根,下端剥去外包塑料,露出铜丝和
铝线,上端的塑料线均不除(起绝缘作用),向试管依次加入1mL四氯化碳、2mL
0.1mol/L的盐酸,实验装置如图2。
实验操作与现象:
(1)将裸露铜线、裸露铝线全插入盐酸,铜线表面产生气泡,电流计偏转;
(2)将裸露铜线、裸露铝线全部插入CCl4,无现象;
(3)将裸露铜线全部插入CCl4、裸露铝线插入盐酸,铜线表面产生气泡,电
流计偏转(此时铜线相当于惰性电极);
(4)将裸露铜线全插入盐酸、裸露铝线全插入CCl4,无现象。
改进优点:将盐酸与四氯化碳置于同一个试管中,通过铜线、铝线上下移动,
巧妙实现了电解质溶液与非电解质的切换,直观证明了CCl4不能导电(CCl4不
是电解质),处理的铜线、铝线则兼具导电和绝缘的双重功能。与苏教版教材实
验相比较,改进的装置简洁、现象明显,实验功能强大(若将铜线换成碳棒、铝
线等,可以探究构成原电池的电极材料)。3改进淀粉与碘的可逆热色性实验
如图3装置,实验操作与现象:先向一支试管加入lmL的CCl4、再加入2mL
淀粉-I4:溶液不振荡,上层溶液显蓝色,下层无色,将试管浸入60℃水浴中,
观察CCl4层逐渐变为淡紫红色,上层蓝色消失,将试管冷却,水层出现较淡的
蓝色。
改进优点:苏教版《实验化学》仅以文字介绍了“淀粉、碘一碘化钾”体系的
可逆热色性现象:淀粉遇碘显蓝色,加热时直链淀粉的螺旋构象被破坏,无法保
持对碘的吸附,I2游离出来,与KI形成Kl3,蓝色消失,冷却后蓝色出现。但
是学生对平衡体系KI+l2—Kl3不甚熟悉,改进实验中将KI换成CCl4,加热“淀
粉一碘”溶液,蓝色消失,CCl4层逐渐变红;温度降低,水层出现淡蓝色(与加
热前颜色比较)。改进实验现象明显,还能证明CCl4和I2之间的作用力比淀粉
和I2之间的作用力强(如下实验现象也能佐证:在淀粉-I2溶液加入CCl4振荡静
置,油层显紫红色,水层蓝色变浅)。4改进防气体倒吸的装置
按图4组装装置,实验操作与现象:将球形干燥管下端浸入CCl4层,持续
通入氨气,滴有酚酞的水层逐渐变红(无倒吸发生),将球形干燥管下端提取,浸
入水层,大量红色的水溶液瞬间倒吸至干燥管球形部,水面随即回落,再将干燥
管下端浸入CCl4层,倒吸立刻停止,重复操作几次,现象十分明显。
改进优点:苏教版教材介绍了氨气溶于水,用倒置漏斗扣在烧杯水面防倒吸
的装置,本实验通过移动干燥管,使氨气先与CCl4接触、再浸入水里,出现“不
倒吸一倒吸一不倒吸”的有趣现象,深刻揭示了氨气发生倒吸的原因,教学效果
理想。
说明:四氯化碳有毒,实验中应严格控制用量(以1~2mL为宜),上述实验
中四氯化碳均位于水层下,被水密封,毒害小,还可用蘸有酒精的棉花塞住试管
以吸收可能挥发的四氯化碳,实验结束后四氯化碳要回收。
本文发布于:2022-11-13 01:28:20,感谢您对本站的认可!
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