一種氧氣的制取、收集實驗裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及中學化學實驗技術領域，尤其涉及一種氧氣的制取、收集實驗裝置。
【背景技術】
[0002]中學化學教學中，實驗室制取氧氣的方法包括三種:加熱氯酸鉀、加熱高錳酸鉀和分解過氧化氫，制取氧氣的化學方程式分別為:
[0003](I) 2ΚΜη04=Κ2Μη04+Μη02+02 ? ；
[0004](2) 2KC103= 2KC1+30 2 ? (MnO2催化、加熱)；
[0005](3) 2H202=2H20+02 ? (Μη02 催化)。
[0006]其中，利用雙氧水的分解制取和收集氧氣的方法，雙氧水濃度過大(大于30%)時，反應過程太過劇烈，產生大量的氣體且放出大量的熱量，不利于實驗的控制；雙氧水濃度較低(小于5%)時，雙氧水的濃度降低，無法實現(xiàn)較短時間內獲得大量氧氣。制取的氧氣的實驗過程中，通常采用排水法或向上排空氣法收集氧氣，實驗中發(fā)現(xiàn)，無法收集到足夠量的氧氣，為后續(xù)氧氣的化學性質實驗提供氧氣。

【發(fā)明內容】

[0007]本實用新型所要解決的技術問題是，提供一種氧氣的制取、收集實驗裝置，具有設計新穎合理、操作方便，該裝置能隨用隨開，能為后續(xù)的氧氣化學性質實驗提供足夠的氧氣，安全系數(shù)高，是一種實用的中學化學實驗裝置。
[0008]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用下述技術方案:
[0009]一種氧氣的制取、收集實驗裝置，包括鐵架臺，設置于所述鐵架臺上的第一鐵夾和第二鐵夾，三口燒瓶通過所述第一鐵夾固定于所述鐵架臺上部，具支試管通過所述第二鐵夾固定于所述鐵架臺下部，所述具支試管上設置有第一開口試管，所述第一開口試管下端置于所述具支試管中，所述第一開口試管上設有第二開口試管，所述第二開口試管下端置于所述第一開口試管中，所述三口燒瓶上分別設置有直導管、直角導管和分液漏斗，所述直角導管連接第一橡膠管，所述第一橡膠管的另一端連接有一彎角導管，所述彎角導管伸入所述具支試管底部。
[0010]特別的，所述分液漏斗的上方設置漏斗。
[0011]特別的，所述直導管的上端連接第二橡膠管，且所述第二橡膠管上設置有第二彈費夾。
[0012]特別的，分液漏斗內盛放雙氧水溶液，雙氧水濃度約為15%。
[0013]特別的，所述三口燒瓶中盛放二氧化錳固體。
[0014]特別的，所述三口燒瓶的三個管口均配置橡膠塞，且分別與所述直導管、直角導管和分液漏斗相適配。
[0015]特別的，所述第一橡膠管上設置有第一彈簧夾。
[0016]本實用新型的有益效果是，
[0017]1、該裝置中可以通過調節(jié)分液漏斗中雙氧水的滴加速度，控制02的單位時間生產量。
[0018]2、該裝置中可根據(jù)實際實驗過程的需要，需要氧氣時擰開分液漏斗活塞，開始產生氧氣，不用時關閉分液漏斗活塞，實現(xiàn)了隨用隨開，類似啟普發(fā)生器。
[0019]3、利于培養(yǎng)中學生的科學探宄能力和觀察能力，增強化學學習的生動性和趣味性。
【附圖說明】
[0020]圖1為本實用新型整體結構示意圖。
[0021]其中，1、鐵架臺；2、第一鐵夾；3、第二鐵夾；4、三口燒瓶；5、分液漏斗；6、具支試管；7、第一開口試管；8、第二開口試管；9、橡膠塞；10、彎角導管；11、直角導管；12、第一開口 ；13、第二開口 ；14、第三開口 ；15、第一橡膠管；16、漏斗；17、直導管；18、第二橡膠管；19、第二彈簧夾；20、第一彈簧夾。
【具體實施方式】
[0022]為了能夠清楚的說明本方案的技術特點，下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的說明。
[0023]一種氧氣的制取、收集實驗裝置，如圖1所示，包括鐵架臺1，設置于所述鐵架臺上的第一鐵夾2和第二鐵夾3，三口燒瓶4通過所述第一鐵夾2固定于所述鐵架臺I上部，具支試管6通過所述第二鐵夾3固定于所述鐵架臺I下部，所述具支試管6上設置有第一開口試管7，所述第一開口試管7下端置于所述具支試管6中，所述第一開口試管7上設有第二開口試管8，所述第二開口試管8下端置于所述第一開口試管7中，所述三口燒瓶4上分別設置有直導管17、直角導管11和分液漏斗5，第一開口 12設置分液漏斗5，第二開口 13設置直角導管11，第三開口 14設置直導管17，所述直角導管11連接第一橡膠管15，所述第一橡膠管15的另一端連接有一彎角導管10，所述彎角導管10伸入所述具支試管6底部。
[0024]所述分液漏斗5的上方設置漏斗16，用于將雙氧水加入到分液漏斗5中。
[0025]所述直導管17的上端連接第二橡膠管18，且所述第二橡膠管18上設置有一彈簧夾，直導管17作為氣壓平衡管，可以防止三口燒瓶4中溫度降低及水霧冷凝而產生的負壓，使得導氣管將具支試管6中的水倒吸到三口燒瓶4中發(fā)生虹吸現(xiàn)象，若虹吸現(xiàn)象即將發(fā)生，立刻打開第二橡膠管18上的第二彈簧夾19。
[0026]所述具支試管6中盛放水，該裝置中具支試管6用途有:收集氣體、導氣和洗氣。
[0027]分液漏斗5內盛放雙氧水溶液，分液漏斗5可控制H2O2溶液的滴加速度和滴加量，本實用中使用的雙氧水濃度約為15%，市售30%的H2O2試劑與水按1:1體積比混溶而成，將濃度為5%的雙氧水改為濃度約為15%的H2O2，解決了較短時間內盡快獲得較大量02的問題。
[0028]所述三口燒瓶4中盛放二氧化錳固體，通過第二開口加入催化劑，當MnO2加入量為1-2藥匙，H2O2溶液用量約為50ml。
[0029]所述三口燒瓶4的三個管口均配置橡膠塞9，且分別與所述直導管17、直角導管11和分液漏斗5相適配。
[0030]第一橡膠管15上還設置有第一彈簧夾20，該第一彈簧夾20能將制氣裝置與集氣裝置斷開，此時，第二橡膠管18上的彈簧夾必須打開。
[0031]第一開口試管7和第二開口試管8制作方法，先用配套的塞子將試管口塞緊，然后將試管開口部位置于酒精噴燈的上方固定加熱，試管中膨脹的空氣會將燒熔的管壁沖穿，形成開口。第一橫口試管、第二橫口試管的作用有三:1、充當集氣瓶，硫、磷等燃燒物在氧氣中燃燒；2、導氣管，不斷接受制氣裝置導出的氧氣，使得反應持續(xù)進行；3、減少污染，當硫磷燃燒后，迅速寄走第一開口試管7和第二開口試管8，就會大大減少有害氣體對環(huán)境的污染。
[0032]操作過程:
[0033]1、用第二彈簧夾19將直導管17上端連接的第二橡膠管18夾緊，關閉直導管17。
[0034]2、取下三口燒瓶4的第二開口 13上配置的橡膠塞9，用紙槽和鑰匙往三口燒瓶4中加入MnO2，約為1-2藥匙，加入后再塞上連接有第一橡膠管15的直角導管11。
[0035]3、關閉分液漏斗5活塞，用漏斗16向分液漏斗5中加入約50ml含15%的H2O2溶液。
[0036]4、向具支試管6中加入適量的水，伸入具支試管6中的彎角導管10末端浸入水中2cm作用，鐵絲在充滿氧氣的具支試管6中燃燒時，可防止熔化物濺落到具支試管6底部炸裂具支試管6，同時還可減少從三口燒瓶4中與氧氣同時導出的水霧。
[0037]5、自上向下依次安裝第二開口試管8、第一開口試管7和具支試管6，各試管的管口塞緊。
[0038]6、向已加入MnO2催化劑的三口燒瓶4中，滴加雙氧水，調節(jié)分液漏斗5活塞，調整H2O2溶液的滴加量，從而控制氧氣的單位時間內生產量，此時可觀察到，浸入水中的彎角導管10末端有氣泡生成，三口燒瓶4上部有水霧生成，這是由于反應放出的熱量使少量水汽化并隨氧氣溢出又立刻冷凝形成小水滴。
[0039]7、用帶火星的小木條檢驗第一開口試管7、第二開口試管8和具支試管6中是否集滿氧氣，該過程中，依靠直導管17控制三口燒瓶4中的氣壓，防止加入到具支試管6中的水沿著第一橡膠管15倒吸到三口燒瓶4中，將H2O2稀釋使得反應變緩而不能迅速制得大量的氧氣，從而無法為后續(xù)氧氣化學性質的實驗提供足夠的氧氣。
[0040]本實用新型未經描述的技術特征可以通過現(xiàn)有技術實現(xiàn)，在此不再贅述。當然，上述說明并非是對本實用新型的限制，本實用新型也不僅限于上述舉例，本技術領域普通技術人員在本實用新型的實質范圍內所作出的變化、改型、添加或更換，也應屬于本實用新型的保護范圍。
【主權項】
1.一種氧氣的制取、收集實驗裝置，包括鐵架臺，設置于所述鐵架臺上的第一鐵夾和第二鐵夾，其特征在于，三口燒瓶通過所述第一鐵夾固定于所述鐵架臺上部，具支試管通過所述第二鐵夾固定于所述鐵架臺下部，所述具支試管上設置有第一開口試管，所述第一開口試管下端置于所述具支試管中，所述第一開口試管上設有第二開口試管，所述第二開口試管下端置于所述第一開口試管中，所述三口燒瓶上分別設置有直導管、直角導管和分液漏斗，所述直角導管連接第一橡膠管，所述第一橡膠管的另一端連接有一彎角導管，所述彎角導管伸入所述具支試管底部。
2.如權利要求1所述的一種氧氣的制取、收集實驗裝置，其特征在于，所述分液漏斗的上方設置漏斗。
3.如權利要求1所述的一種氧氣的制取、收集實驗裝置，其特征在于，所述直導管的上端連接第二橡膠管，且所述第二橡膠管上設置有第二彈簧夾。
4.如權利要求1所述的一種氧氣的制取、收集實驗裝置，其特征在于，所述分液漏斗內盛放雙氧水溶液。
5.如權利要求1所述的一種氧氣的制取、收集實驗裝置，其特征在于，所述三口燒瓶中盛放二氧化錳固體。
6.如權利要求1所述的一種氧氣的制取、收集實驗裝置，其特征在于，所述三口燒瓶的三個管口均配置有橡膠塞，且分別與所述直導管、直角導管和分液漏斗相適配。
7.如權利要求1所述的一種氧氣的制取、收集實驗裝置，其特征在于，所述第一橡膠管上設置有第一彈簧夾。
【專利摘要】本實用新型涉及一種氧氣的制取、收集實驗裝置，包括鐵架臺，所述具支試管上設置有第一開口試管，所述第一開口試管下端置于所述具支試管中，所述第一開口試管上設有第二開口試管，所述第二開口試管下端置于所述第一開口試管中，所述三口燒瓶上分別設置有直導管、直角導管和分液漏斗，所述直角導管連接第一橡膠管，所述第一橡膠管的另一端連接有一彎角導管，所述彎角導管伸入所述具支試管底部。本實用新型新穎合理、操作方便、隨用隨開，解決了較短時間內盡快獲得較大量O2的問題，為后續(xù)的氧氣化學性質實驗提供足夠的氧氣，且安全系數(shù)高，是一種實用的中學化學實驗裝置。
【IPC分類】G09B23-24
【公開號】CN204596294
【申請?zhí)枴緾N201520294089
【發(fā)明人】劉子豪
【申請人】劉子豪
【公開日】2015年8月26日
【申請日】2015年5月8日