氯氣制備及其性質(zhì)微型實(shí)驗(yàn)裝置的改進(jìn)

馬瓊勉 衷明華

氯氣的制備及其性質(zhì)實(shí)驗(yàn)是中學(xué)化學(xué)課程中十分重要的實(shí)驗(yàn)。氯氣的毒性比較大，用高錳酸鉀與濃鹽酸反應(yīng)制備氯氣，該反應(yīng)速率快，很難控制反應(yīng)的速率而且也有較大的危險(xiǎn)性，所以在中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)中，多采用教師演示實(shí)驗(yàn)，很少讓學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐。為了讓學(xué)生能自己動(dòng)手做氯氣的制備及其性質(zhì)實(shí)驗(yàn)，本文根據(jù)綠色化學(xué)和微型實(shí)驗(yàn)的發(fā)展理念，對(duì)氯氣的制備及其性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的微型實(shí)驗(yàn)裝置做了改進(jìn)，旨在減少實(shí)驗(yàn)用劑量，降低尾氣毒害性，提高實(shí)驗(yàn)安全性。

一、實(shí)驗(yàn)原理

四、實(shí)驗(yàn)步驟及其現(xiàn)象

1.檢查裝置的氣密性。

2.具支試管中加入KMnO4固體，V形側(cè)泡反應(yīng)管左側(cè)的凹槽中加入紫色石蕊試劑，中間塞入沾有KI—淀粉溶液的棉花，試管中加入NaOH溶液，注射器吸取濃鹽酸，按照實(shí)驗(yàn)圖所示裝置裝配好實(shí)驗(yàn)儀器。

3.將注射器內(nèi)的濃鹽酸慢慢注射入具支試管，濃鹽酸與KMnO4固體反應(yīng)，產(chǎn)生黃綠色的氣體，V形側(cè)泡反應(yīng)管③處的紫色石蕊試劑先變紅后褪色，④處的棉花由無色變成藍(lán)色，小試管中不斷有氣泡冒出說明有未反應(yīng)的氯氣尾氣排出，氣泡逐漸消失說明氯氣被NaOH溶液吸收掉。

五、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的解釋

1.將濃鹽酸注射入具支試管，濃鹽酸與KMnO4固體反應(yīng)，產(chǎn)生黃綠色的氣體是氯氣，反應(yīng)式為：2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。

2.紫色石蕊試劑先變紅后褪色，說明氯氣與石蕊試劑中的H2O反應(yīng)生成了HCl和HClO，生成的HCl和HClO具有酸性，HClO具有漂白性，反應(yīng)式為：Cl2+H2O=HCl+HClO。

3.沾有KI—淀粉溶液的棉花由無色變成藍(lán)色，說明Cl2置換出KI中的I2，淀粉遇碘變成藍(lán)紫色，反應(yīng)式為：2KI+Cl2=2KCl+I2。

4.小試管中不斷有氣泡冒出，氣泡又逐漸消失，說明氯氣被NaOH溶液吸收掉了，反應(yīng)式為：

Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O。

六、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論

本文改進(jìn)的這套微型實(shí)驗(yàn)裝置，藥品用量少，尾氣排放少，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯，便于控制實(shí)驗(yàn)速

率，提高實(shí)驗(yàn)的安全性；在制取氯氣的同時(shí)進(jìn)行氯氣的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)，產(chǎn)生的氯氣可以得到充分利

用；尾氣處理時(shí)，用NaOH溶液吸收氯氣，防止環(huán)境污染。整個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)單，實(shí)驗(yàn)容

易操作又省時(shí)，便于學(xué)生自己操作，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力。而且，實(shí)驗(yàn)后無污染，

符合綠色化學(xué)和微型實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)理念。

（責(zé)任編輯 羅 艷）