磁铁在化学实验中的应用

磁铁在化学实验中的应用

将磁铁做成磁舟盛放药品，利用磁铁的磁性，通过容器外部的磁铁移动可以控制磁舟在容器内部移动，从而解决了密闭容器内的反应物之间的接触问题。下面为笔者对几例常规实验进行的改进，将磁铁运用到其中的尝试。

1 钠与水（或无水乙醇）的反应

图1 钠与水反应的装置

1.1 反应装置的制作方法

（1）反应器和储水器均可以采用小的矿泉水瓶；储水器是将矿泉水瓶去底后倒置，瓶口通过橡胶塞打孔后插入乳胶管与反应器下部插接。

（2）磁舟可以采用5 mL注射器的一段，里面放入小磁铁后用塑料封堵留出钠盛放处既可。

（3）尖嘴管采用20 mL注射器针头并用钳子将针尖孔捏小，注射器针头底端通过乳胶管和插入到橡胶塞中的玻璃管连接。

（4）如图1连接好装置后加上止水夹，进行刻度线的画制。需要用注射器边注入边画刻度的方法制作。

1.2 实验步骤

（1）检验装置的气密性。反应前，用橡胶塞塞上反应器，用止水夹夹住乳胶管，从储水器中加水，当水在储水器中形成水柱而不下落，证明装置气密性良好，才能开始实验。

（2）取黄豆粒大小的金属钠放在磁舟中，用磁铁吸引至反应器最顶部，塞紧橡胶塞，从储水器中加水，当水到达水位线（0刻度线）时，夹紧止水夹。

（3）将磁铁下移，钠和水接触，反应开始，可以手持该装置走到学生中间，便于学生观察。

（4）钠与水反应结束后，观察正刻度线，记录下液面高度（即为产生氢气的体积）。

（5）打开止水夹，点燃尖嘴管（或注射器针头）处，罩上干燥的小烧杯，可以检验产生的气体H 2；

（6）向反应液体中滴加酚酞，可以验证另外一种产物NaOH【也可以在钠与水反应之前（步骤（2）之后）加入酚酞】。

1.3 实验优点

与烧杯、培养皿或者试管相比：

（1）本改进能将钠与水反应及其产物验证在一个容器内完成，现象明显；

（2）而且还可以进行定量实验，算出参加反应的有关物质的量；

（3）不用验纯气体，节约金属钠的用量，减少了步骤和危险性，增加了学生的学习兴趣等。

上述实验也可以验证钠与无水乙醇的反应现象和产物。

2 在制备氯气中的应用

图2 氯气制备装置

2.1 实验步骤

组装好仪器，检验装置的气密性，先向圆底烧瓶中加入浓盐酸，将二氧化锰或高锰酸钾装入容器中，把容器放入圆底烧瓶，通过内部磁铁和手动磁铁控制容器不与浓盐酸接触，塞上塞子，移动手动磁铁，带动内部磁铁及容器与浓盐酸接触，加热使反应进行，当制备好所需的氯气后，可以将手动磁铁上移，带动容器脱离浓盐酸，反应减慢或停止。

2.2 实验优点

不再使用分液漏斗控制盐酸的加入，减少了仪器，减少了浓盐酸的挥发，通过磁铁带动下的容器内固体药品的控制来控制反应的进行，便于最后反应药品的分离，有利于节约和环保，使用方便，易于改进。

对于其他的固体和液体反应（例如：氢气的制备、硫化氢的制备、乙炔的制备、二氧化碳的制备等），也可以使用本装置进行。