2025年高考利用濾紙做系列創(chuàng)新實驗

　　濾紙除了用于過濾之外，還常被用于其它實驗，例如用濾紙吸除鉀、鈉表面的煤油，用濾紙作載體進(jìn)行焰色反應(yīng)，用濾紙做疊層式原電池實驗，用濾紙進(jìn)行各種噴霧顯色反應(yīng)等。下面再舉幾個有新意、有代表性的實例：
　　
　　1、鈉和水的反應(yīng)
　　
　　1.1 操作
　　
　　取一個培養(yǎng)皿，注入占其容積1／2的水，滴加幾滴酚酞溶液，剪一張圓形濾紙小心地貼在上述水面上，用鑷子取黃豆大小一粒金屬鈉，吸除煤油后放在濕的濾紙上，同時罩上一個大燒杯。由于鈉留在了濾紙上無法游動，其反應(yīng)熱很容易積聚，故可看到鈉在濾紙上先熔化成球，并在片刻后起燃，發(fā)出黃色的火焰，并產(chǎn)生大量白煙(該產(chǎn)物為淡黃色過氧化鈉，實際觀察時該煙的顏色近為白色)，濾紙下的水溶液漸變成紅色。
　　
　　1.2 說明
　　
　　(1)濾紙不能沉在水中，只能浮在水面上，否則鈉不會起燃。
　　
　　(2)金屬鉀與水反應(yīng)也可選用上述方法。
　　
　　(3)鈉在濕濾紙上反應(yīng)時，沒有發(fā)生鈉粒四處游竄及溶液飛濺的現(xiàn)象，這說明反應(yīng)條件的變化會造成實驗現(xiàn)象的變化。
　　
　　(4)該實驗的優(yōu)點是：不僅能看到鈉和水反應(yīng)的各種現(xiàn)象，而且還能觀察到鈉在空氣中燃燒的實驗現(xiàn)象；實驗安全性提高，且無污染。
　　
　　2、制“羊皮紙”
　　
　　2.1 原理
　　
　　利用纖維素能溶于濃硫酸并發(fā)生水解反應(yīng)的特點，將純纖維素的濾紙浸入一定濃度的硫酸中，使濾紙表面發(fā)生部分溶解和水解并生成一薄層粘稠物。此時停止反應(yīng)，用大量清水洗滌則可使粘稠層均勻地附在濾紙的表面，使濾紙的孔隙變小，用這種處理后的濾紙可做有關(guān)半透膜的實驗。由于濾紙表面部分纖維素在溶于酸的過程中改變了原有的疏松結(jié)構(gòu)，所以用清水洗滌后，其牢固度明顯增加，據(jù)測試其耐拉力可達(dá)原濾紙的28倍。又因其顏色潔白，故人們稱之為“羊皮紙”。
　　
　　2.2 準(zhǔn)備
　　
　　(1)將兩份(體積)濃硫酸慢慢注入一份水中，攪拌均勻后待其冷卻至室溫， 此時得到的硫酸濃度約為75％左右。冬天的濃度可略高于此值，夏季則應(yīng)略低于此濃度。
　　
　　(2)取一水槽注入約一半的水，再注入少量氨水。
　　
　　(3)準(zhǔn)備一些定量濾紙及玻璃棒。
　　
　　2.3 操作
　　
　　(1)取一張濾紙，投入上述配制的75％冷的硫酸中，用玻璃棒使之全部浸沒在酸液中，浸泡約60～90秒(與溫度有關(guān)，溫度高時間短些)。
　　
　　(2)用玻璃棒取出變軟的濾紙，先在清水中漂洗一下，再浸入稀氨水溶液中柔洗片刻，使濾紙上的酸全部中和。此時濾紙已變得較為堅固，取出后放在干凈的玻璃板上待其自然晾干即可，制得的“羊皮紙”潔白牢固如羊皮。
　　
　　(3)如果不經(jīng)晾干，也可直接用于有關(guān)半透膜的實驗，其實驗效果與羊皮紙的制作過程(溫度、硫酸濃度、浸泡時間等)有很大關(guān)系。
　　
　　2.4 說明
　　
　　(1)浸濾紙的硫酸一定要冷卻到室溫，否則濾紙會全部溶解掉，甚至發(fā)生炭化。
　　
　　(2)如想做滲析實驗，須用優(yōu)質(zhì)定量濾紙(無灰濾紙)，并要控制好浸泡的諸條件。
　　
　　(3)濾紙只能一張一張浸泡，千萬不能重疊浸泡及在浸泡時折疊。

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