简易可控气体发生器的设计与特点

肖文中

湖南省洞口县第九中学肖文中

启普发生器是常温下使用块状或颗粒固体物质与液体物质作用制取气体物质的常用仪器。但是，如果其中固体物质是粉末或细粒状则无法使用启普发生器，为此，笔者设计了一种简易可控气体发生器，给教学带来了很多方便。如能推广，可取代并超越启普发生器。

一、器材

125mL广口瓶1个、大小橡皮塞各1个、50mL分液漏斗1个、10mL注射筒1个、活塞（或弹簧夹）1个、棉花（玻璃纤维或海棉薄片等）。

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二、组装

整个装置如图1所示：广口瓶大橡皮塞

带有一大一小双孔，小孔插入分液漏斗，其末端管口接近瓶底，大孔插入10mL注射筒。筒内底部垫纤维或海棉等垫片，筒口塞上带活塞的单孔橡皮塞。该简易可控气体发生器即组装完毕。

三、操作

以制取氢气为例，使用时，注射筒内垫层上放锌粒，筒口塞上带活塞的单孔橡皮塞（打开活塞），从漏斗中加入稀硫酸，以使注射筒内锌粒浸没为度（如图1），反应生成的H2从导气管排出。如要停止发生气体，可关闭导气管活塞，截断气体出路，注射筒内气体把酸液压回广口瓶及分液漏斗内（先打开分液漏斗活塞及玻璃塞），此时注射筒内酸液与锌粒分离，反应即自行停止。

四、特点

与启普发生器相比较，该装置具有以下优点：

1．制作成本低，便于推广；体积小、轻便，便于携带。

2．由于液体物质大部分贮存在广口瓶里，装置重心较低，放置稳妥安全。

3．添加及更换药品方便，试剂用量少，经济实惠。

4．易检查装置气密性，只要关闭导气管活塞，从分液漏斗注入液体物质的同时就可检查装置的气密性。

5．注射筒反应室空间较小，一则较易产生纯净的气体，二则气体压力大，制可燃性气体点燃时火焰明显，且不易发生爆炸。

6．该装置既简易又具有启普发生器灵活控制固、液反应物的接触与分离之功能，特别是突破了启普发生器不宜粉末固体物质与液体物质作用制取气体之难点。例如，用碳酸钙粉末与稀盐酸反应制取CO2气体，就不能使用启普发生器，但可使用该装置且既简易又具有可控性。

又如高一化学必修教材第四章第4节中有关氨气的喷泉实验中，如果按课本内容利用NH4Cl与Ca(OH)2两种固体加热制取氨气，实验准备步骤不仅繁琐，工作量大，且预备的气体在运送过程中易发生泄漏污染环境，甚至往往导致课堂演示成功率低，严重影响教学效果。如果采用该简易可控气体发生器并利用氢氧化钠固体与浓氨水作用制取氨气，课堂中即可随时制得氨气演示喷泉实验，降低了实验准备的工作量，提高了实验的灵活性和成功率，给教学带来了极大的方便。

五、注意事项

1．如果利用简易可控气体发生器制取有毒气体应预备好尾气处理装置。

2．注射筒内底部垫层材料应根据反应物的不同性质分别选择之。

3．每次实验结束，应冲洗注射筒、垫层材料及广口瓶。