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文章编号：1005－6629(2007)03－0011－02 中图分类号：G633.8 文献标识码：C
中学化学实验用到的气体有十多种，然而，目前的实验室气体制法普遍麻烦，这就导致许多简单的实验因为需要制气而变得很难。这里，我向大家介绍一种新的制气装置——安全环保型气体发生器，它将制气、集气、贮气融为一体，使用简单、方便、快速。突出以下优点：
（1）适用范围广，能够制取H2、O2、Cl2、NH3、CO2、NO、NO2、SO2、C2H2、H2S、HCl等十多种气体；
（2）结构简单操作方便、制取气体速度快、纯度高；
（3）气密性好，节约药品且不污染环境；
（4）能够控制反应停进和向实验提供平稳气源。因而它在2006年9月青岛举行的全国优秀自制教具评比会上荣获一等奖，10月又在沈阳举办的十省市化学实验教学改革创新研讨评比会上荣获一等奖。
下面我把安全环保型气体发生器的结构、使用方法、技术问题等向大家作一介绍：
1结构介绍
基本部件包括：发生器主体、磁性底座、导气管三部分。主体由优质PVC透明薄膜、气门、插口组合而成，分为上下两个腔体，上下腔体通过插入式接口紧密连接；上下两个腔体各安装一个气门，用于安装导气管和加入液体反应物；上腔体的插头上有小孔，用于通过液体和气体；磁性底座可使发生器主体放置平稳；导气管两端安装三级接口，中间安有控制阀，可以十分方便的为实验供气。右图是发生器的工作状态（充气状态）。
2 操作步骤
（1）将上下两腔体分开；（2）在下腔体内放入固体反应物并排除空气，在上腔体上安装导气管，关闭阀门；（3）连接上下两腔体；（4）用注射器于下腔体中注入液体反应物；（5）气体制满后，停止反应。
3 制气实例
3.1 氯气的制取（制取500ml需要氯酸钾2粒，浓盐酸10ml）
首先将固体氯酸钾颗粒（每粒含氯酸钾1g）放入发生器下腔体；然后用注射器注入浓盐酸。约1分钟，氯气即可充满发生器。然后将上下两腔体反转轻轻挤压下腔体，使液体流入上腔体，与剩余的固体反应物分开，反应便停止（此时上腔体在下，下腔体在上）。打开气阀，即可通过导气管取用气体；气体用完，再将发生器上下反转，使固、液反应物接触，气体又可产生，如此可反复使用。
凡固体反应物为块状，使用液体反应物较多（10ml以上），反应速度适中的，都可如上法进行制取，如制取H2、O2、CO2、H2S等。
3.2氨气的制取（制取500ml需要NaOH 2g，浓氨水1.5ml）
这个反应速度很快，且液体反应物用量少。如何控制反应停进呢？我们可以利用注射器来控制液体的加入量，达到控制气体产生量的目的。将固体NaOH置入发生器的下腔体。用注射器逐滴加入浓氨水，观察气体产量，待气体充满发生器时，停止加入浓氨水。使用时打开气阀用手轻压即可方便地取用。气体不足时，可继续滴加浓氨水。
还有些气体的制取是用液体与液体（如浓硫酸与浓盐酸反应制HCl气体）、粉状固体与液体（如Na2SO3与浓硫酸制SO2），都可以仿照氨气的制取方法。
4 几个技术问题的说明
4.1关于反应热的问题：由于该发生器为软的优质PVC，耐热性不够高，所以对于一些放热多的反应，可以采用下列措施：
4.1.1制取气体应尽量避免加强热或放热强烈的反应。如：制氢气用锌与稀盐酸而不用铝与浓氢氧化钠溶液，以免放热太多；制氨气用固体氢氧化钠与浓氨水反应，而不用氯化铵与氢氧化钙加热的方法。
4.1.2如果一定要使用放热的反应，那么减轻反应热对发生器的影响主要有两种方法：第一、使反应热被更多的物质吸收，这样整体的升温就不会太高，发生器就可以正常工作。一般采用液体中加水、固体中加盐的方法。如：氢气制取中，将浓盐酸用水稀释一倍（冬天浓些夏天稀些），这些水就能帮助吸收反应热，而不致使体系升温过高；第二，延长反应时间，使反应热散失在环境里。上面所说的稀释反应物就能延长反应时间，另外，我们也可以利用反应器能够控制反应停进的功能，随时关停和进行（必要时，也可以使用温热水浴加热或冷水浴冷却，但一般不用）。
4.2 颗粒状固体药品的制取
颗粒状固体药品取用方便，可以根据需要选用几粒，且反应容易控制。可将粉状或小颗粒状固体用适当的粘合剂粘合，再用模具压制成型。我们通过实验已经找到了将一些粉状药品粘合成固体颗粒的合适粘合剂，目前我们已经制得了用于双氧水分解制氧气的二氧化锰颗粒催化剂、用于制氯气的氯酸钾颗粒（每粒含氯酸钾一克）、用于制取二氧化碳的碳酸钙颗粒（实验室虽有块状固体，但形状和质量不够标准）、用于制取硫化氢气体的硫化亚铁颗粒（实验室虽有它的块状固体，但砸碎后再用粘合剂粘合制成适当大小的颗粒，实验效果更好）。
5 几种气体的制取方法简述
5.1 HCl气体的制取
先将适量的食盐置入气体发生器的下腔体，然后加几毫升浓盐酸，再用小注射器慢慢滴加浓硫酸，观察气体产生量，待气体充满发生器时，停止加入。
5.2C2H2的制取
将电石砸碎成小颗粒，掺入适量的食盐，然后置入气体发生器的下腔体内；用注射器慢慢滴加硫酸铜溶液。观察气体产生量，待气体充满发生器时，停止加入。用硫酸铜溶液代替水，制气效果好。
中学化学实验用到的气体有十多种，然而，目前的实验室气体制法普遍麻烦，这就导致许多简单的实验因为需要制气而变得很难。这里，我向大家介绍一种新的制气装置——安全环保型气体发生器，它将制气、集气、贮气融为一体，使用简单、方便、快速。突出以下优点：
（1）适用范围广，能够制取H2、O2、Cl2、NH3、CO2、NO、NO2、SO2、C2H2、H2S、HCl等十多种气体；
（2）结构简单操作方便、制取气体速度快、纯度高；
（3）气密性好，节约药品且不污染环境；
（4）能够控制反应停进和向实验提供平稳气源。因而它在2006年9月青岛举行的全国优秀自制教具评比会上荣获一等奖，10月又在沈阳举办的十省市化学实验教学改革创新研讨评比会上荣获一等奖。
下面我把安全环保型气体发生器的结构、使用方法、技术问题等向大家作一介绍：
1结构介绍
基本部件包括：发生器主体、磁性底座、导气管三部分。主体由优质PVC透明薄膜、气门、插口组合而成，分为上下两个腔体，上下腔体通过插入式接口紧密连接；上下两个腔体各安装一个气门，用于安装导气管和加入液体反应物；上腔体的插头上有小孔，用于通过液体和气体；磁性底座可使发生器主体放置平稳；导气管两端安装三级接口，中间安有控制阀，可以十分方便的为实验供气。右图是发生器的工作状态（充气状态）。
2 操作步骤
（1）将上下两腔体分开；（2）在下腔体内放入固体反应物并排除空气，在上腔体上安装导气管，关闭阀门；（3）连接上下两腔体；（4）用注射器于下腔体中注入液体反应物；（5）气体制满后，停止反应。
3 制气实例
3.1 氯气的制取（制取500ml需要氯酸钾2粒，浓盐酸10ml）
首先将固体氯酸钾颗粒（每粒含氯酸钾1g）放入发生器下腔体；然后用注射器注入浓盐酸。约1分钟，氯气即可充满发生器。然后将上下两腔体反转轻轻挤压下腔体，使液体流入上腔体，与剩余的固体反应物分开，反应便停止（此时上腔体在下，下腔体在上）。打开气阀，即可通过导气管取用气体；气体用完，再将发生器上下反转，使固、液反应物接触，气体又可产生，如此可反复使用。
凡固体反应物为块状，使用液体反应物较多（10ml以上），反应速度适中的，都可如上法进行制取，如制取H2、O2、CO2、H2S等。
3.2氨气的制取（制取500ml需要NaOH 2g，浓氨水1.5ml）
这个反应速度很快，且液体反应物用量少。如何控制反应停进呢？我们可以利用注射器来控制液体的加入量，达到控制气体产生量的目的。将固体NaOH置入发生器的下腔体。用注射器逐滴加入浓氨水，观察气体产量，待气体充满发生器时，停止加入浓氨水。使用时打开气阀用手轻压即可方便地取用。气体不足时，可继续滴加浓氨水。
还有些气体的制取是用液体与液体（如浓硫酸与浓盐酸反应制HCl气体）、粉状固体与液体（如Na2SO3与浓硫酸制SO2），都可以仿照氨气的制取方法。
4 几个技术问题的说明
4.1关于反应热的问题：由于该发生器为软的优质PVC，耐热性不够高，所以对于一些放热多的反应，可以采用下列措施：
4.1.1制取气体应尽量避免加强热或放热强烈的反应。如：制氢气用锌与稀盐酸而不用铝与浓氢氧化钠溶液，以免放热太多；制氨气用固体氢氧化钠与浓氨水反应，而不用氯化铵与氢氧化钙加热的方法。
4.1.2如果一定要使用放热的反应，那么减轻反应热对发生器的影响主要有两种方法：第一、使反应热被更多的物质吸收，这样整体的升温就不会太高，发生器就可以正常工作。一般采用液体中加水、固体中加盐的方法。如：氢气制取中，将浓盐酸用水稀释一倍（冬天浓些夏天稀些），这些水就能帮助吸收反应热，而不致使体系升温过高；第二，延长反应时间，使反应热散失在环境里。上面所说的稀释反应物就能延长反应时间，另外，我们也可以利用反应器能够控制反应停进的功能，随时关停和进行（必要时，也可以使用温热水浴加热或冷水浴冷却，但一般不用）。
4.2 颗粒状固体药品的制取
颗粒状固体药品取用方便，可以根据需要选用几粒，且反应容易控制。可将粉状或小颗粒状固体用适当的粘合剂粘合，再用模具压制成型。我们通过实验已经找到了将一些粉状药品粘合成固体颗粒的合适粘合剂，目前我们已经制得了用于双氧水分解制氧气的二氧化锰颗粒催化剂、用于制氯气的氯酸钾颗粒（每粒含氯酸钾一克）、用于制取二氧化碳的碳酸钙颗粒（实验室虽有块状固体，但形状和质量不够标准）、用于制取硫化氢气体的硫化亚铁颗粒（实验室虽有它的块状固体，但砸碎后再用粘合剂粘合制成适当大小的颗粒，实验效果更好）。
5 几种气体的制取方法简述
5.1 HCl气体的制取
先将适量的食盐置入气体发生器的下腔体，然后加几毫升浓盐酸，再用小注射器慢慢滴加浓硫酸，观察气体产生量，待气体充满发生器时，停止加入。
5.2C2H2的制取
将电石砸碎成小颗粒，掺入适量的食盐，然后置入气体发生器的下腔体内；用注射器慢慢滴加硫酸铜溶液。观察气体产生量，待气体充满发生器时，停止加入。用硫酸铜溶液代替水，制气效果好。