实验药品的选择与实验效果
来源:岁月联盟
时间:2015-06-05
当然,如果没有分析纯蔗糖也可使用纯度相对高的冰糖,并用蒸馏水冲洗过的以后再配制成蔗糖溶液使用。
普通高中课程标准实验教科书《化学1》(必修)p91观察与思考:
【实验2】取2g蔗糖放入大试管中,加入约5ml浓硫酸,搅拌,然后塞上带玻璃导管的橡皮塞,将玻璃导管的另一端插入盛有品红溶液的试管中,观察实验现象。
实验目的是:检验浓硫酸的脱水性和强氧化性。选择哪种“蔗糖”比较好呢?分析纯的蔗糖、白砂糖、绵白糖、还是红糖?
首先,我们先来分析一下这个实验。实验可以确定的是一个定性实验,只要证明“浓硫酸具有脱水性和强氧化性”。因此从这一点看实验对药品的纯度要求不高,一般市售的蔗糖都可以用。但红糖因为颜色较深,蔗糖在浓硫酸作用下脱水炭化现象没有白糖对比强烈,我们一般不选用红糖。
A、分析纯蔗糖:分析纯蔗糖纯度高,含杂质少,所以市场售价很高。在这个实验中我们已经明确是一个实验对药品的纯度要求不高的定性实验,价格高的分析纯蔗糖用于实验费用大,不合算,因此在浓硫酸脱水性、强氧化性实验中我们一般也不采用。
B、白砂糖:白砂糖作为蔗糖的一种,价格较分析纯蔗糖要便宜很多,购买也比较方便。白砂糖的特点是颗粒比较大,含水量少。我们用白砂糖进行了实验。
在实验过程中,白砂糖加入浓硫酸搅拌后,因为颗粒较大与硫酸接触不够充分,反应时虽然蔗糖颗粒表面在浓硫酸的作用下脱水炭化。但是白砂糖的含水量低,其中的水分与浓硫酸一起形成放热现象,放出的热量比较少,往往使白砂糖脱水生成的碳没有足够的热量与浓硫酸进行下一步反应释放出二氧化碳、二氧化硫和水,使反应难以不断地持续进行。反应停止时,可以看到很多变黑的白砂糖仍然保持较大的颗粒,白砂糖的体积也基本没有膨胀。没有足够的二氧化硫产生,浓硫酸的强氧化性也不能得到证明。
C、绵白糖:绵白糖的主要成分也是蔗糖(C12H22O11),但是绵白糖的纯度比白砂糖略低,结晶的颗粒较小,含水分较多。我们用绵白糖与浓硫酸进行实验。
在反应过程中,由于绵白糖颗粒较小,在绵白糖中加入浓硫酸迅速搅拌后,绵白糖的颗粒与浓硫酸充分接触脱水炭化,又由于绵白糖本身含水分较多,浓硫酸与较多的水分一起放出大量的热,这些热量促使浓硫酸与绵白糖炭化的生成的碳进一步反应。C+2H2SO4△CO2↑+2SO2↑+2H2O
同时,释放出的水分、二氧化碳、二氧化硫使被炭化的绵白糖膨胀,水分与浓硫酸混合放出的热量再促使反应不断进行下去。从实验中可以看到,绵白糖逐渐变黑,体积膨胀,形成疏松多孔海绵状的碳,不断有气体通过玻璃导管通入到品红溶液中,品红溶液的粉红色逐渐褪去。
通过比较几种蔗糖的特点和实际实验的结果,我们觉得“浓硫酸的脱水性和强氧化性”实验要用的“蔗糖“最好是绵白糖,因为它颗粒细小,含水分多,实验得到的效果比较好,价格又便宜。
对影响实验因素的探讨还不少,普通高中课程标准实验教科书《实验化学》(选修)p52页,拓展课题4-3“蔗糖的燃烧”中就希望学生在完成课题的同时,探讨影响这个实验的几个重要因素:白砂糖与小苏打的质量比,蔗糖颗粒的粗细、混合物的干燥程度与堆放形状,以及所用灰烬的种类等。