氯氣的制取及性質(zhì)檢驗的微型實驗改進(jìn)

許丹萍　衷明華

【中圖分類號】G64.26 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2016）13-0-01

氯氣的制備及其性質(zhì)實驗是中學(xué)化學(xué)課程中重要的實驗之一，由于氯氣的毒性比較大，用高錳酸鉀與濃鹽酸反應(yīng)制備氯氣的反應(yīng)速率快，很難控制并且具有較大的危險性，所以在中學(xué)化學(xué)實驗課程教學(xué)中，多采用教師演示實驗，很少讓學(xué)生動手實踐。

本實驗秉承綠色化學(xué)以及微型實驗的理念，對氯氣的制備及其性質(zhì)實驗改進(jìn)為微型實驗。提高了該實驗的安全性和成功率，使學(xué)生能參與到實驗中來；且微型儀器成本低，能夠滿足普通學(xué)校對實驗操作的需求。

一、實驗原理

制取氯氣：2KMnO4+16HCl=2MnCl+2KCl+5Cl2↑+8H2O

Cl2+H2O=HCl+HClO HClO+品紅溶液→品紅褪色（漂白作用）

2KI+Cl2=2KCl+I2

AgNO3+HCl=AgCl↓+HNO3

2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O

二、實驗改進(jìn)

（一）實驗用品

1.實驗儀器：微型氣體發(fā)生器（無內(nèi)嵌管）、V形側(cè)泡反應(yīng)管、通氣管、燒杯、3ml注射器、脫脂棉等

2.實驗試劑：濃鹽酸、高錳酸鉀（固體）、品紅溶液、碘化鉀溶液、硫酸銀溶液、氫氧化鈉溶液

（二）實驗裝置

（三）實驗步驟及現(xiàn)象

1.按上圖連接好裝置，并檢驗裝置的氣密性：先用止水夾夾住U形管支管的橡皮筋，在U形管里加入適量的自來水，右端用一橡膠塞塞住，左端連接一個帶有注射器的橡膠塞，推動注射器，觀察U形管中水的高度變化，如果裝置氣密性良好，U形管中的水會隨著注射器的拉動而產(chǎn)生左右液面高度差。

2.往U形管中加入0.4g左右的高錳酸鉀，在注射器內(nèi)加入適量濃鹽酸，插入U形管左端的橡膠塞中，并在U形管的右端口塞上橡膠塞。在U形側(cè)管用橡皮管連接V形側(cè)泡反應(yīng)管，管中依次加入蘸有品紅溶液的棉花、蘸有碘化鉀溶液的棉花、硫酸銀溶液。最后，將產(chǎn)生的氣體通入到氫氧化鈉中，吸收多余的氯氣，防止污染空氣。

3.實驗開始，逐滴加入濃鹽酸，反應(yīng)開始，觀察反應(yīng)的現(xiàn)象?？梢杂^察到：有黃綠色的氣體產(chǎn)生，蘸有品紅溶液的棉花顏色逐漸變淺，蘸有碘化鉀溶液的棉花變成黑色，硫酸銀溶液出現(xiàn)白色沉淀。

三、注意事項

該反應(yīng)不需要加熱，但由于反應(yīng)迅速，在短時間內(nèi)能得到大量的氯氣，所以要靠鹽酸的滴入量來調(diào)節(jié)。反應(yīng)很劇烈時應(yīng)停止加入濃鹽酸，否則會生成七氧化二猛，這種氧化物易發(fā)生爆炸。

四、改進(jìn)后的優(yōu)點

1.氯氣的制備和性質(zhì)檢驗同時進(jìn)行，簡化了實驗裝置，節(jié)約了實驗的時間，微型裝置大大的降低了實驗的成本，能夠滿足大多數(shù)學(xué)校對實驗操作的需求。

2.通過注射器控制實驗的反應(yīng)速率，非常簡單方便，中學(xué)生更加容易接受掌握；也提高了實驗的安全性。

3.用氫氧化鈉吸收氯氣，防止污染環(huán)境，增強了中學(xué)生的環(huán)保意識。

參考文獻(xiàn)：

[1]衷明華.中學(xué)化學(xué)實驗教學(xué)研究[M].廣州：暨南大學(xué)出版社，2010.123-125