一氧化氮制取及氧化实验器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种一氧化氮制取及氧化实验器，它包括底座，底座上设有上端开口的反应管，反应管的中部嵌设一筛板，反应管的下端设有一储液管，储液管的内部与反应管的内部连通，储液管的容积大于反应管的容积，反应管的上端开口密封插入有一活接，活接的内部与反应管的内部连通，活接上设有一活塞，活接上端密封插入有一氧化氮氧化管，一氧化氮氧化管的内部与活接的内部连通，一氧化氮氧化管上端设有尾气吸收管，尾气吸收管的内部与一氧化氮氧化管的内部连通，尾气吸收管内装有尾气吸收液。其有益效果在于：一氧化氮的制取及氧化实验连贯完成，快速、无需加热，气体纯净，量及速度可控制，无毒气逸散，可连续进行多次实验，且尾气能被吸收，环保安全。
【专利说明】一氧化氮制取及氧化实验器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种化学教学实验器具，尤其是涉及一种一氧化氮制取及氧化实验器。
【背景技术】
[0002]高一年级化学教材《氮的循环》及《硝酸》两个章节中，分别涉及了一氧化氮(一种有毒气体)的制取及其氧化两个实验。
[0003]由于无色一氧化氮在制取的过程中，极易在空气中被氧化成红棕色的二氧化氮(也是一种有毒气体)，因此教材要求一氧化氮的制取必须在通风橱中加热反应，并采用排水法收集气体，然后在通风橱(或自然环境中)打开集气瓶，以此来观察一氧化氮及二氧化氮的性状。这种实验技术存在如下几个缺点与不足:
[0004]1、受实验条件的制约
[0005]目前，中学化学实验室具备良好通风条件的学校并不多，即便具备这种条件的部分学校，往往因为此实验操作繁琐、难以控制产生一氧化氮的量及速度、易造成毒气逸散等原因而放弃实验。这无疑给化学教学带来较大的负面影响，使学生对这两个重要的实验缺乏必要的感性认识。
[0006]2、反应容器中混有空气
[0007]反应装置的大试管中，存有较多量的空气，在反应初始阶段，只能看到红棕色的二氧化氮气体，而非无色的一氧化氮气体，原因是刚开始产生的一氧化氮极易被试管中的空气氧化成二氧化氮。这易使学生形成错误的概念。
[0008]3、产气与集气需分步进行
[0009]分步操作的过程，易造成一氧化氮的逸漏，且加热反应产生气体及用排水法收集气体的实验操作方法很繁琐，实验时间长。
[0010]4、一氧化氮需在裸露的空气中氧化
[0011]一氧化氮氧化成二氧化氮只能靠大气中的氧气，因而需要打开集气瓶，使空气进入瓶内，此实验操作势必造成一氧化氮及二氧化氮的逸散，严重污染环境。
[0012]5、不能连续多次制取一氧化氮
[0013]无法控制一氧化氮气体产生的速度及量。只有在Cu片或稀HNO3消耗完毕的情况下才能停止气体的产生，或者把大试管中的稀HNO3倒出来，与Cu片分离，从而达到停止反应的目的。因此，若需再次产生一氧化氮，则要重新组装实验装置，加入新的试剂，这就造成试剂的大量浪费，并大大延长了实验时间。
[0014]6、无尾气吸收装置
[0015]毒害性气体一氧化氮、二氧化氮直接逸散到空气中，造成环境污染，危害师生健康。
实用新型内容
[0016]本实用新型的目的在于有效克服上述技术的不足，提供一种一氧化氮制取及氧化实验器，一氧化氮的制取及氧化实验连贯完成，能快速完成实验、无需加热，气体纯净，量及速度可控制，无毒气逸散，可连续进行多次实验，且尾气可被吸收，环保安全。
[0017]本实用新型的技术方案是这样实现的:它包括底座，其改进之处在于:所述底座上设有上端开口的反应管，所述反应管的中部嵌设一筛板，反应管的下端设有一储液管，所述储液管的内部与反应管的内部连通，储液管的容积大于反应管的容积，反应管的上端开口密封插入有一活接，所述活接的内部与反应管的内部连通，活接上设有一活塞，活接上端密封插入有一氧化氮氧化管，所述一氧化氮氧化管的内部与活接的内部连通，一氧化氮氧化管上端设有尾气吸收管，所述尾气吸收管的内部与一氧化氮氧化管的内部连通，尾气吸收管内装有尾气吸收液。
[0018]上述结构中，所述活接包括活接管和设置在活接管下端的活接密封塞，所述活接管上设有一活塞，所述活接管上端密封插入有一氧化氮氧化管，所述一氧化氮氧化管的内部与活接管的内部连通，所述活接密封塞插入所述反应管上端开口内并且其内部分别与活接管和反应管的内部连通。
[0019]上述结构中，所述一氧化氮氧化管的下端设有氧化管密封塞，所述氧化管密封塞插入所述活接管上端内并且其内部分别与活接管和一氧化氮氧化管的内部连通，一氧化氮氧化管上还设有氧化管活塞。
[0020]上述结构中，所述反应管的下端还设有一废液管，所述废液管的内部与所述反应管的内部连通，废液管上设有一废液管活塞。
[0021]上述结构中，所述尾气吸收液为NaOH溶液。
[0022]本实用新型的有益效果在于:本实用新型结构简单，操作简便，组装简单，一氧化氮的制取及氧化实验连贯完成，全过程都是在密闭系统中进行，操作快速、无需加热，气体纯净，气体量及速度可控制，无毒气逸散，可连续进行多次实验，且尾气能被吸收，环保安全，酸液可排出更换，方便快速，可数倍甚至数十倍节省实验时间及实验试剂，在任何场合都可安全使用，尤其适合中学化学实验室制取一氧化氮及氧化实验。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1为本实用新型一氧化氮制取及氧化实验器的实施例一的结构示意图
[0024]图2为本实用新型一氧化氮制取及氧化实验器的实施例二的结构示意图
[0025]图中:1、底座；2、反应管；3、筛板；4、储液管；5、活塞；6、一氧化氮氧化管；7、尾气吸收管；8、活接管；9、氧化管密封塞；10、活接密封塞；11、氧化管活塞；12、废液管；13、废液管活塞；14、反应管上盖；15、筛篮。
【具体实施方式】
[0026]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的描述。
[0027]实施例一
[0028]参照图1所示，本实用新型揭示的一氧化氮制取及氧化实验器，它包括底座1，底座I上设有上端开口的反应管2,反应管2的中部嵌设一筛板3,筛板3便于承托加入的Cu片，反应管2的下端设有一储液管4,储液管4的内部与反应管2的内部连通,储液管4的容积大于反应管2的容积，反应管2的上端开口密封插入有一活接，活接包括活接管8和设置在活接管8下端的活接密封塞10，活接管8上设有一活塞5，活接密封塞10插入反应管2上端开口内并且其内部分别与活接管8和反应管2的内部连通，密封性能好，便于拆卸，活接管8上端密封插入有一氧化氮氧化管6，储液管4与一氧化氮氧化管6并排设置，储液管4为长管状，具体的是，一氧化氮氧化管6的下端设有氧化管密封塞9，氧化管密封塞9插入活接管8上端内并且其内部分别与活接管8和一氧化氮氧化管6的内部连通，密封性能好，方便拆卸，一氧化氮氧化管上还设有氧化管活塞11，可很好的控制一氧化氮气体的量，并形成一体化装置，实验可连贯完成，且无气体逸漏，一氧化氮氧化管6上端设有尾气吸收管7，尾气吸收管7的内部与一氧化氮氧化管6的内部连通，尾气吸收管7内装有尾气吸收液，优选地，尾气吸收液为NaOH溶液，无毒气逸散，环保安全，不会造成环境污染和危害师生的健康。
[0029]进一步地,反应管2的下端还设有一废液管12,废液管12的内部与反应管2的内部连通，废液管12上设有一废液管活塞13，需更换酸液时开启废液管活塞13，酸液即可排出，操作方便、安全、快捷。
[0030]本实用新型的底座I材质为有机玻璃,其他部件的材质均为玻璃。
[0031]本实用新型的具体的使用过程如下:1、一氧化氮的制取:取下活接，从反应管2上端开口加入适量Cu片，Cu片被筛板3承托着，将活接密封塞10插入反应管2上端开口内并开启活塞5，从储液管4开口加入稀HNO3至完全充满反应管2，使空气被彻底排除，同时关闭活塞5，这样产生的一氧化氮气体不会与空气接触，气体纯净，稀HNO3与Cu片接触，反应缓慢开始，速度逐渐加快，反应管2中液体渐渐由无色透明变成蓝色，且溶液蓝色随着反应时间的增加而加深，现象明显，便于学生观察，此时产生的一氧化氮气体被收集存储在反应管2内，同时反应管2中产生的一氧化氮气体把液体压向储液管4，当液面低于反应管2中的筛板3时，固液分离，反应停止，此时反应管2中充满无色气体，即可观察一氧化氮气体的性状，这就很好的控制了一氧化氮气体产生的量，固液反应无需加热，大大简化实验装置并节省实验时间；2、一氧化氮的氧化:将氧化管密封塞9插入在活接管8上端内，开启活塞5和氧化管活塞11,储液管4中液体压力把反应管2中的一氧化氮气体压向一氧化氮氧化管6，被一氧化氮氧化管6中的空气所氧化,一氧化氮氧化管6中迅速充满红棕色二氧化氮气体，一氧化氮被氧化的同时，因一氧化氮氧化管6内气体压力增大，会有少部分气体被压向尾气吸收管7，被尾气吸收管7中的NaOH溶液所吸收，毒害性气体一氧化氮、二氧化氮不会直接逸散到空气中，不会造成环境污染，不会危害师生的健康。
[0032]本实用新型可连续进行多次实验，实验前，在反应管2中加入数倍量的Cu片，每个班实验后，进行第二个班实验时，只需更换一氧化氮氧化管6 (含尾气吸收管7)，此时，整个实验器形成全密封系统，毒害性气体一氧化氮、二氧化氮不会逸漏，必要时可随时更换酸液，开启废液管活塞13，酸液即从废液管12排出。本实用新型也可进行单次实验，把活接去掉，直接将一氧化氮氧化管6上的氧化管密封塞9插入反应管2上端开口内即可。
[0033]本实用新型结构简单，操作简便，组装简单，一氧化氮的制取及氧化实验连贯完成，全过程都是在密闭系统中进行，操作快速、无需加热，气体纯净，气体量及速度可控制，无毒气逸散，可连续进行多次实验，且尾气能被吸收，环保安全，酸液可排出更换，方便快速，可数倍甚至数十倍节省实验时间及实验试剂，在任何场合都可安全使用，尤其适合中学化学实验室制取一氧化氮及氧化实验。
[0034]实施例二
[0035]参照图2所示，为本实用新型揭示的另一个实施例，它包括底座1，底座I上设有上端开口的反应管2，反应管2的上端开口插入有反应管上盖14，反应管2的上端开口和反应管上盖14之间通过磨砂口形成密封，密封性能好，方便拆卸，反应管上盖14上密封插入有储液管4和一氧化氮氧化管6，储液管4和一氧化氮氧化管6并排设置，储液管4为长管状，储液管4、一氧化氮氧化管6与反应管上盖14成为一体，储液管4的容积大于反应管2的容积，储液管4和一氧化氮氧化管6的内部均与反应管2的内部连通，储液管4的下端面靠近反应管2的底面，且储液管2的下端上设有筛篮15，一氧化氮氧化管6上设有氧化管活塞11，可很好的控制一氧化氮气体的量，并形成一体化装置，实验可连贯完成，且无气体逸漏，一氧化氮氧化管6上端设有尾气吸收管7，尾气吸收管7的内部与一氧化氮氧化管6的内部连通，尾气吸收管7内装有尾气吸收液，优选地，尾气吸收液为NaOH溶液，无毒气逸散，环保安全，不会造成环境污染和危害师生的健康。
[0036]本实用新型的底座I材质为有机玻璃,其他部件的材质均为玻璃。
[0037]本实用新型的具体使用过程如下:1、将反应管上盖14取下，往筛篮15中加入适量Cu片，再将反应管上盖14插入到反应管2内，开启氧化管活塞11，从储液管4开口加入稀HNO3至完全充满反应管2，使空气被彻底排除，同时关闭氧化管活塞11 ;2、稀HNO3与Cu片接触，反应缓慢开始，速度逐渐加快，产生的一氧化氮气体被收集储存在反应管2内，溶液由无色透明变成蓝色透明，且颜色越来越深；3、反应管2中产生的一氧化氮气体把液体压向储液管4,当液面低于反应管筛篮15底板时，固液分离,反应停止,此时反应管2中充满无色气体，现象直观明了 ；4、开启氧化管活塞11，储液管4中液体压力把反应管2中的一氧化氮气体压向一氧化氮氧化管6，被一氧化氮氧化管6中的空气所氧化，一氧化氮氧化管6中迅速充满红棕色二氧化氮气体；5、一氧化氮被氧化的同时，因一氧化氮氧化管6内气体压力增大，会有少部分气体被压向尾气吸收管7，为尾气吸收管7中的NaOH溶液所吸收，毒害性气体一氧化氮、二氧化氮不会直接逸散到空气中，不会造成环境污染，不会危害师生的健康。
[0038]本实用新型可使中学化学实验室制取一氧化氮(含收集、储存)及氧化的两个重要实验在这密闭的实验器内快速、连贯完成。此实验器适合一班一换制取一氧化氮气体及金属钠、钾与水、醇反应产生氢气并点燃等实验。该实验器简单耐腐蚀，且大大节约实验时间及试剂用量，同时实现了实验的绿色化。
[0039]本实用新型结构简单，操作简便，组装简单，一氧化氮的制取及氧化实验连贯完成，全过程都是在密闭系统中进行，操作快速、无需加热，气体纯净，气体量及速度可控制，无毒气逸散，且尾气能被吸收，环保安全，方便快速。
[0040]以上所描述的仅为本实用新型的较佳实施例，上述具体实施例不是对本实用新型的限制。在本实用新型的技术思想范畴内，可以出现各种变形及修改，凡本领域的普通技术人员根据以上描述所做的润饰、修改或等同替换，均属于本实用新型所保护的范围。
【权利要求】
1.一种一氧化氮制取及氧化实验器，它包括底座，其特征在于:所述底座上设有上端开口的反应管，所述反应管的中部嵌设一筛板，反应管的下端设有一储液管，所述储液管的内部与反应管的内部连通，储液管的容积大于反应管的容积，反应管的上端开口密封插入有一活接，所述活接的内部与反应管的内部连通，活接上设有一活塞，活接上端密封插入有一氧化氮氧化管，所述一氧化氮氧化管的内部与活接的内部连通，一氧化氮氧化管上端设有尾气吸收管，所述尾气吸收管的内部与一氧化氮氧化管的内部连通，尾气吸收管内装有尾气吸收液。
2.根据权利要求1所述的一氧化氮制取及氧化实验器，其特征在于:所述活接包括活接管和设置在活接管下端的活接密封塞，所述活接管上设有一活塞，所述活接管上端密封插入有一氧化氮氧化管，所述一氧化氮氧化管的内部与活接管的内部连通，所述活接密封塞插入所述反应管上端开口内并且其内部分别与活接管和反应管的内部连通。
3.根据权利要求2所述的一氧化氮制取及氧化实验器，其特征在于:所述一氧化氮氧化管的下端设有氧化管密封塞，所述氧化管密封塞插入所述活接管上端内并且其内部分别与活接管和一氧化氮氧化管的内部连通，一氧化氮氧化管上还设有氧化管活塞。
4.根据权利要求1所述的一氧化氮制取及氧化实验器，其特征在于:所述反应管的下端还设有一废液管，所述废液管的内部与所述反应管的内部连通，废液管上设有一废液管活塞。
5.根据权利要求1所述的一氧化氮制取及氧化实验器，其特征在于:所述尾气吸收液为版10?溶液。
【文档编号】G09B23/24GK204166785SQ201420585127
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年10月10日 优先权日:2014年10月10日
【发明者】郑子辂 申请人:郑子辂