一种制取二氧化氮的实验演示装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种制取二氧化氮的实验演示装置，属于教学设备技术领域。


背景技术：

2.化学是自然科学的一种，主要在分子、原子层面研究物质的组成、性质、结构与变化规律，创造新物质，世界由物质组成，主要存在着化学变化和物理变化两种变化形式。不同于研究尺度更小的粒子物理学与核物理学，化学研究的原子～分子～离子(团)的物质结构和化学键、分子间作用力等相互作用，其所在的尺度是微观世界中最接近宏观的，因而它们的自然规律也与人类生存的宏观世界中物质和材料的物理、化学性质最为息息相关。作为沟通微观与宏观物质世界的重要桥梁，化学则是人类认识和改造物质世界的主要方法和手段之一。
3.同时，化学也是一门以实验为基础的学科，化学教师经常化身为“魔法师”，为学生一次次地“见证奇迹”。化学教师对课本知识的传授之余，更多的是对实验的改进，力求有更为便捷、安全、直观的实验效果，让学生爱上化学。而对于一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮的实验，最早的实验装置都是选择用集气瓶分别收集好一氧化氮和氧气，盖上玻璃片，再把两个集气瓶相扣，抽走玻璃片，一氧化氮和氧气混合反应生成红棕色二氧化氮。但是整个实验过程无法做到严密，只能放在通风橱中完成，这样给课堂演示带来不便，同时有毒气体还是被排放到了空气中，对环境、对人体还是存在危害。
4.综上可知，现有技术在实际使用上显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。


技术实现要素：

5.为了克服上述现有技术中的缺点，本实用新型设计了一种制取二氧化氮的实验演示装置，其节约了时间又避免了污染，同时解决了仪器间连接不连贯的问题，减少了有毒气体的泄漏。
6.为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
7.一种制取二氧化氮的实验演示装置，包括总反应容器、第一反应容器、第二反应容器、双头注射器和废物集中容器，总反应容器、第一反应容器和第二反应容器的上端口处分别设置有第一密封塞、第二密封塞和第三密封塞，总反应容器通过第一连接管、第二连接管和第三连接管分别与第一反应容器、双头注射器和废物集中容器连通，第二反应容器通过第四连接管与双头注射器连通，第二连接管、第三连接管和第四连接管上均设置有止水夹。
8.进一步地，第一连接管包括第一橡胶管和套设在第一橡胶管两端的第一玻璃管，一端的第一玻璃管的自由端贯穿第一密封塞伸入到总反应容器的底部，另一端的第一玻璃管的自由端贯穿第二密封塞伸入到第一反应容器内部。
9.进一步地，第二连接管包括相互连接的第二橡胶管和第二玻璃管，第二橡胶管的自由端与双头注射器的第一注射头套接，第二玻璃管的自由端贯穿第一密封塞伸入到总反应容器的内部。
10.进一步地，第三连接管包括第三橡胶管和套设在第三橡胶管两端的第三玻璃管，一端的第三玻璃管的自由端贯穿第一密封塞伸入到总反应容器的底部，另一端的第三玻璃管的自由端伸入到废物集中容器的内部。
11.进一步地，第四连接管包括相互连接的第四橡胶管和第四玻璃管，第四橡胶管的自由端与双头注射器的第二注射头套接，第四玻璃管的自由端贯穿第三密封塞伸入到第二反应容器的内部。
12.进一步地，所述止水夹分别设置在第二橡胶管、第三橡胶管上和第四橡胶管上。
13.进一步地，所述总反应容器为集气瓶。
14.进一步地，所述第一反应容器为试管。
15.进一步地，第二反应容器为锥形瓶。
16.进一步地，废物集中容器为烧杯。
17.与现有技术相比本实用新型有以下特点和有益效果：整个生成二氧化氮的反应从制取反应气体到发生反应生成二氧化氮，全部在密封的环境内进行，省去了传统的“两步走”的步骤，即先制取再反应，既能够节约时间，也能够避免气体的泄漏，不用专门在通风橱中完成实验，同时整个装置连接简单，能够随取随用，方便快捷。
附图说明
18.图1是本实用新型的连接示意图。
19.其中附图标记为：1、总反应容器；11、第一密封塞；2、第一反应容器；21、第二密封塞；3、第二反应容器；31、第三密封塞；4、止水夹；5、双头注射器；51、第一注射头；52、第二注射头；6、第一连接管；61、第一橡胶管；62、第一玻璃管；7、第二连接管；71、第二橡胶管；72、第二玻璃管；8、第三连接管；81、第三橡胶管；82、第三玻璃管；9、第四连接管；91、第四橡胶管；92、第四玻璃管；10、废物集中容器。
具体实施方式
20.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
21.如图1所示，本实施例的制取二氧化氮的实验演示装置，包括总反应容器1、第一反应容器2、第二反应容器3、双头注射器5和废物集中容器10，总反应容器1、第一反应容器2和第二反应容器3的上端口处分别设置有第一密封塞11、第二密封塞21和第三密封塞31，总反应容器1通过第一连接管6、第二连接管7和第三连接管8分别与第一反应容器2、双头注射器5和废物集中容器10连通，第二反应容器3通过第四连接管9与双头注射器5连通，第二连接管7、第三连接管8和第四连接管9上均设置有止水夹4。
22.进一步地，第一连接管6包括第一橡胶管61和套设在第一橡胶管61两端的第一玻璃管62，一端的第一玻璃管62的自由端贯穿第一密封塞11伸入到总反应容器1的底部，另一端的第一玻璃管62的自由端贯穿第二密封塞21伸入到第一反应容器2内部。
23.进一步地，第二连接管7包括相互连接的第二橡胶管71和第二玻璃管72，第二橡胶管71的自由端与双头注射器5的第一注射头51套接，第二玻璃管72 的自由端贯穿第一密封塞11伸入到总反应容器1的内部。
24.进一步地，第三连接管8包括第三橡胶管81和套设在第三橡胶管81两端的第三玻璃管82，一端的第三玻璃管82的自由端贯穿第一密封塞11伸入到总反应容器1的底部，另一端的第三玻璃管82的自由端伸入到废物集中容器10 的内部。
25.进一步地，第四连接管9包括相互连接的第四橡胶管91和第四玻璃管92，第四橡胶管91的自由端与双头注射器5的第二注射头52套接，第四玻璃管92 的自由端贯穿第三密封塞31伸入到第二反应容器3的内部。
26.进一步地，止水夹4分别设置在第二橡胶管71、第三橡胶管81上和第四橡胶管91上。
27.进一步地，总反应容器1为集气瓶。
28.进一步地，第一反应容器2为试管。
29.进一步地，第二反应容器3为锥形瓶。
30.进一步地，废物集中容器10为烧杯。
31.本实用新型的工作原理：反应开始前，首先检查装置的气密性，气密性没有问题之后，在总反应容器1中装满水，安装好总反应容器1；在第一反应容器2中加入稀硝酸和铜片并安装好第二密封塞21，即在第一反应容器2内制取一氧化氮；在第二反应容器3中加入过氧化氢和二氧化锰并安装好第三密封塞 31，即在第二反应容器3制取氧气；
32.然后将第一反应容器2固定到试管架上并进行加热，铜片和稀硝酸在第一反应容器2中，在加热的条件下生成一氧化氮，相关化学反应方程式为 3cu 8hno3(稀)＝3cu(no3)2 2no
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4h2o，生成的一氧化氮从第一连接管6进入到总反应容器1中，此时打开第三连接管8上的止水夹4，使得总反应容器 1中的水通过第三连接管8排出到废物集中容器10中，当水快排完时预留一些，然后打开第四连接管9上的止水夹4，并用双头注射器5缓慢抽取第二反应容器3内的氧气，当双头注射器5达到最大容量之后，关闭第四连接管9上的止水夹4，同时打开第二连接管7上的止水夹4，并通过双头注射器5将刚刚抽取的氧气注入到总反应容器1中，即可完成一氧化氮和氧气在总反应容器1中反应生成红棕色的二氧化氮，相关的反应化学方程式为：2no o2＝＝＝2no2。
33.显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。