無(wú)Cl2泄漏制氯水的新實(shí)驗(yàn)方法

劉丹

摘 要：氯氣的水溶液叫氯水，飽和氯水呈現(xiàn)淺黃綠色，具有刺激性氣味。擴(kuò)散到空氣中，對(duì)人體健康有很大的危害。新制氯水主要成分：HCl、HClO、Cl2、H2O。新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)可使制氯水的過(guò)程完全處于一種封閉狀態(tài)，實(shí)驗(yàn)安全、可靠。

關(guān)鍵詞：Cl2無(wú)泄漏 尾氣吸收 密閉狀態(tài)

中圖分類號(hào)：G633 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）04（a）-0045-01

大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)“鹵族元素”中鹵素的氧化性比較和中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)氯水的漂白性和鹵素單質(zhì)間的置換反應(yīng)都要用到氯水。氯水按現(xiàn)行課本的方法操作都有Cl2外逸，我們知道氯氣有毒，這樣不但對(duì)環(huán)境造成污染，而且對(duì)實(shí)驗(yàn)人員的健康也不利。

現(xiàn)在，隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，人們的環(huán)境保護(hù)的意識(shí)也日益增強(qiáng)。這樣，實(shí)驗(yàn)既要效果良好，又要體現(xiàn)“綠色”，這是提出這一方法的主導(dǎo)思想。

經(jīng)過(guò)反復(fù)實(shí)踐，本文為實(shí)驗(yàn)室制取氯水提供了一種安全方便、快捷的方法。

1 實(shí)驗(yàn)原理

1.1 Cl2的實(shí)驗(yàn)室制法

2KMnO4+16HCl===2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2↑

1.2 Cl2制氯水

Cl2+H2O===HCl+HClO

1.3 尾氣吸收

2NaOH+Cl2===NaCl+NaClO+H2O

2 儀器和藥品

2.1 儀器

100 ml球形分液漏斗、250 ml抽濾瓶（增加裝置的穩(wěn)定性免去用鐵架臺(tái)）、雙孔塞、單孔塞、玻璃導(dǎo)管、止水夾、乳膠管、小試劑瓶、尖嘴玻璃導(dǎo)管、1000 ml大試劑瓶?jī)蓚€(gè)、長(zhǎng)×寬×高為25×18×10的塑料水槽

2.2 藥品

KMnO4（s）、濃HCl、NaOH（s）

3 反應(yīng)裝置示意圖

見(jiàn)圖1。

4 實(shí)驗(yàn)步驟

（1）向抽濾瓶中加入KMnO4（s）8g（注意不要將固體藥品殘留在抽濾瓶瓶口，防止裝置漏氣）。

（2）檢查分液漏斗是否漏液，向球形分液漏斗中加入濃HCl約20 ml（注意裝藥品后立刻塞緊分液漏斗上部的單孔塞）。

（3）將大試劑瓶A裝上水（注意水不能裝的太滿，約五分之四體積）。

（4）大試劑瓶B裝水并倒扣在水槽中，在水中打開(kāi)瓶塞（注意不能裝的太滿，約五分之四體積）；塑料水槽中裝2/3體積水，向水槽的水中加入固體NaOH使之成為稀NaOH溶液。再在發(fā)生裝置中連接的小試劑瓶C裝入4/5體積濃NaOH溶液。

（5）連接裝置，檢查裝置的氣密性；發(fā)生裝置a處止水夾是關(guān)閉的，收集裝置和尾氣吸收裝置的b、c處止水夾是打開(kāi)的。

（6）旋分液漏斗的旋塞，使?jié)釮Cl緩慢滴到抽濾瓶中，反應(yīng)開(kāi)始。發(fā)生裝置中球形分液漏斗和抽濾瓶中有黃綠色的氣體產(chǎn)生。收集裝置的大試劑瓶里玻璃尖嘴導(dǎo)管有連續(xù)不斷的氣泡冒出，水由無(wú)色逐漸變成淺黃綠色；尾氣吸收裝置的大試劑瓶里的玻璃導(dǎo)管有氣泡冒出，NaOH溶液液面不斷下降。并隨時(shí)調(diào)節(jié)旋塞，使?jié)釮Cl逐滴滴下來(lái)。這時(shí)A和B兩個(gè)試劑瓶里中都有黃綠色的氣體。

（7）反應(yīng)中要用燒杯把水槽中的稀NaOH溶液取出，始終保持尾氣吸收裝置的大試劑瓶的液面要高于水槽中液面1.5cm左右。

（8）反應(yīng)結(jié)束后，次日關(guān)閉收集裝置和尾氣吸收裝置b、c處的止水夾。移走大試劑瓶A（蓋上瓶塞，備用），將b、c處用玻璃導(dǎo)管直接相連（使尾氣充分被吸收）。將發(fā)生裝置部分連接的小試劑瓶C倒置過(guò)來(lái)，注意保持玻璃管口和小試劑瓶高度相等（且兩者均高于抽濾瓶瓶口），打開(kāi)a處止水夾，由于重力作用，小試劑瓶中的NaOH溶液流到反應(yīng)發(fā)生裝置中來(lái)，吸收多余的Cl2和HCl。小試劑瓶C連接的玻璃彎管兩側(cè)液面高度始終一致，整個(gè)裝置處于一種密閉狀態(tài)，不會(huì)有尾氣外逸。

5 實(shí)驗(yàn)改進(jìn)后的優(yōu)點(diǎn)

（1）發(fā)生裝置的球形分液漏斗和抽濾瓶由導(dǎo)氣管相連，便于濃HCl順利滴下，使反應(yīng)順利進(jìn)行，避免產(chǎn)生的Cl2由分液漏斗口處外逸。

（2）收集裝置中的玻璃尖嘴導(dǎo)氣管的連入，使產(chǎn)生的氯氣小氣泡與水充分接觸，反應(yīng)進(jìn)行的較為徹底。

（3）尾氣吸收裝置的設(shè)計(jì)，利用壓差，保證多余氣體被NaOH堿液吸收，保護(hù)環(huán)境，防止污染。同時(shí)，這套裝置的好處在于兩次尾氣吸收處理，一次是尾氣吸收裝置，另一個(gè)是在發(fā)生裝置那側(cè)，同理也是利用壓差把NaOH溶液打進(jìn)發(fā)生裝置中，去吸收發(fā)生裝置中的剩余氯氣和反應(yīng)物揮發(fā)的HCl。

經(jīng)過(guò)反復(fù)實(shí)驗(yàn)，效果是很好的。

參考文獻(xiàn)

[1] 南京大學(xué)編.無(wú)機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)[M].高等教育出版社，2006.

[2] 宋心琦主編.普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)化學(xué)必修1[M].3版.人民教育出版社出版，2007.

[3] 宋心琦.普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)化學(xué)必修2[M].3版.人民教育出版社出版，2007.endprint

摘 要：氯氣的水溶液叫氯水，飽和氯水呈現(xiàn)淺黃綠色，具有刺激性氣味。擴(kuò)散到空氣中，對(duì)人體健康有很大的危害。新制氯水主要成分：HCl、HClO、Cl2、H2O。新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)可使制氯水的過(guò)程完全處于一種封閉狀態(tài)，實(shí)驗(yàn)安全、可靠。

關(guān)鍵詞：Cl2無(wú)泄漏 尾氣吸收 密閉狀態(tài)

中圖分類號(hào)：G633 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）04（a）-0045-01

大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)“鹵族元素”中鹵素的氧化性比較和中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)氯水的漂白性和鹵素單質(zhì)間的置換反應(yīng)都要用到氯水。氯水按現(xiàn)行課本的方法操作都有Cl2外逸，我們知道氯氣有毒，這樣不但對(duì)環(huán)境造成污染，而且對(duì)實(shí)驗(yàn)人員的健康也不利。

現(xiàn)在，隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，人們的環(huán)境保護(hù)的意識(shí)也日益增強(qiáng)。這樣，實(shí)驗(yàn)既要效果良好，又要體現(xiàn)“綠色”，這是提出這一方法的主導(dǎo)思想。

經(jīng)過(guò)反復(fù)實(shí)踐，本文為實(shí)驗(yàn)室制取氯水提供了一種安全方便、快捷的方法。

1 實(shí)驗(yàn)原理

1.1 Cl2的實(shí)驗(yàn)室制法

2KMnO4+16HCl===2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2↑

1.2 Cl2制氯水

Cl2+H2O===HCl+HClO

1.3 尾氣吸收

2NaOH+Cl2===NaCl+NaClO+H2O

2 儀器和藥品

2.1 儀器

100 ml球形分液漏斗、250 ml抽濾瓶（增加裝置的穩(wěn)定性免去用鐵架臺(tái)）、雙孔塞、單孔塞、玻璃導(dǎo)管、止水夾、乳膠管、小試劑瓶、尖嘴玻璃導(dǎo)管、1000 ml大試劑瓶?jī)蓚€(gè)、長(zhǎng)×寬×高為25×18×10的塑料水槽

2.2 藥品

KMnO4（s）、濃HCl、NaOH（s）

3 反應(yīng)裝置示意圖

見(jiàn)圖1。

4 實(shí)驗(yàn)步驟

（1）向抽濾瓶中加入KMnO4（s）8g（注意不要將固體藥品殘留在抽濾瓶瓶口，防止裝置漏氣）。

（2）檢查分液漏斗是否漏液，向球形分液漏斗中加入濃HCl約20 ml（注意裝藥品后立刻塞緊分液漏斗上部的單孔塞）。

（3）將大試劑瓶A裝上水（注意水不能裝的太滿，約五分之四體積）。

（4）大試劑瓶B裝水并倒扣在水槽中，在水中打開(kāi)瓶塞（注意不能裝的太滿，約五分之四體積）；塑料水槽中裝2/3體積水，向水槽的水中加入固體NaOH使之成為稀NaOH溶液。再在發(fā)生裝置中連接的小試劑瓶C裝入4/5體積濃NaOH溶液。

（5）連接裝置，檢查裝置的氣密性；發(fā)生裝置a處止水夾是關(guān)閉的，收集裝置和尾氣吸收裝置的b、c處止水夾是打開(kāi)的。

（6）旋分液漏斗的旋塞，使?jié)釮Cl緩慢滴到抽濾瓶中，反應(yīng)開(kāi)始。發(fā)生裝置中球形分液漏斗和抽濾瓶中有黃綠色的氣體產(chǎn)生。收集裝置的大試劑瓶里玻璃尖嘴導(dǎo)管有連續(xù)不斷的氣泡冒出，水由無(wú)色逐漸變成淺黃綠色；尾氣吸收裝置的大試劑瓶里的玻璃導(dǎo)管有氣泡冒出，NaOH溶液液面不斷下降。并隨時(shí)調(diào)節(jié)旋塞，使?jié)釮Cl逐滴滴下來(lái)。這時(shí)A和B兩個(gè)試劑瓶里中都有黃綠色的氣體。

（7）反應(yīng)中要用燒杯把水槽中的稀NaOH溶液取出，始終保持尾氣吸收裝置的大試劑瓶的液面要高于水槽中液面1.5cm左右。

（8）反應(yīng)結(jié)束后，次日關(guān)閉收集裝置和尾氣吸收裝置b、c處的止水夾。移走大試劑瓶A（蓋上瓶塞，備用），將b、c處用玻璃導(dǎo)管直接相連（使尾氣充分被吸收）。將發(fā)生裝置部分連接的小試劑瓶C倒置過(guò)來(lái)，注意保持玻璃管口和小試劑瓶高度相等（且兩者均高于抽濾瓶瓶口），打開(kāi)a處止水夾，由于重力作用，小試劑瓶中的NaOH溶液流到反應(yīng)發(fā)生裝置中來(lái)，吸收多余的Cl2和HCl。小試劑瓶C連接的玻璃彎管兩側(cè)液面高度始終一致，整個(gè)裝置處于一種密閉狀態(tài)，不會(huì)有尾氣外逸。

5 實(shí)驗(yàn)改進(jìn)后的優(yōu)點(diǎn)

（1）發(fā)生裝置的球形分液漏斗和抽濾瓶由導(dǎo)氣管相連，便于濃HCl順利滴下，使反應(yīng)順利進(jìn)行，避免產(chǎn)生的Cl2由分液漏斗口處外逸。

（2）收集裝置中的玻璃尖嘴導(dǎo)氣管的連入，使產(chǎn)生的氯氣小氣泡與水充分接觸，反應(yīng)進(jìn)行的較為徹底。

（3）尾氣吸收裝置的設(shè)計(jì)，利用壓差，保證多余氣體被NaOH堿液吸收，保護(hù)環(huán)境，防止污染。同時(shí)，這套裝置的好處在于兩次尾氣吸收處理，一次是尾氣吸收裝置，另一個(gè)是在發(fā)生裝置那側(cè)，同理也是利用壓差把NaOH溶液打進(jìn)發(fā)生裝置中，去吸收發(fā)生裝置中的剩余氯氣和反應(yīng)物揮發(fā)的HCl。

經(jīng)過(guò)反復(fù)實(shí)驗(yàn)，效果是很好的。

參考文獻(xiàn)

[1] 南京大學(xué)編.無(wú)機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)[M].高等教育出版社，2006.

[2] 宋心琦主編.普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)化學(xué)必修1[M].3版.人民教育出版社出版，2007.

[3] 宋心琦.普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)化學(xué)必修2[M].3版.人民教育出版社出版，2007.endprint

摘 要：氯氣的水溶液叫氯水，飽和氯水呈現(xiàn)淺黃綠色，具有刺激性氣味。擴(kuò)散到空氣中，對(duì)人體健康有很大的危害。新制氯水主要成分：HCl、HClO、Cl2、H2O。新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)可使制氯水的過(guò)程完全處于一種封閉狀態(tài)，實(shí)驗(yàn)安全、可靠。

關(guān)鍵詞：Cl2無(wú)泄漏 尾氣吸收 密閉狀態(tài)

中圖分類號(hào)：G633 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）04（a）-0045-01

大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)“鹵族元素”中鹵素的氧化性比較和中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)氯水的漂白性和鹵素單質(zhì)間的置換反應(yīng)都要用到氯水。氯水按現(xiàn)行課本的方法操作都有Cl2外逸，我們知道氯氣有毒，這樣不但對(duì)環(huán)境造成污染，而且對(duì)實(shí)驗(yàn)人員的健康也不利。

現(xiàn)在，隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，人們的環(huán)境保護(hù)的意識(shí)也日益增強(qiáng)。這樣，實(shí)驗(yàn)既要效果良好，又要體現(xiàn)“綠色”，這是提出這一方法的主導(dǎo)思想。

經(jīng)過(guò)反復(fù)實(shí)踐，本文為實(shí)驗(yàn)室制取氯水提供了一種安全方便、快捷的方法。

1 實(shí)驗(yàn)原理

1.1 Cl2的實(shí)驗(yàn)室制法

2KMnO4+16HCl===2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2↑

1.2 Cl2制氯水

Cl2+H2O===HCl+HClO

1.3 尾氣吸收

2NaOH+Cl2===NaCl+NaClO+H2O

2 儀器和藥品

2.1 儀器

100 ml球形分液漏斗、250 ml抽濾瓶（增加裝置的穩(wěn)定性免去用鐵架臺(tái)）、雙孔塞、單孔塞、玻璃導(dǎo)管、止水夾、乳膠管、小試劑瓶、尖嘴玻璃導(dǎo)管、1000 ml大試劑瓶?jī)蓚€(gè)、長(zhǎng)×寬×高為25×18×10的塑料水槽

2.2 藥品

KMnO4（s）、濃HCl、NaOH（s）

3 反應(yīng)裝置示意圖

見(jiàn)圖1。

4 實(shí)驗(yàn)步驟

（1）向抽濾瓶中加入KMnO4（s）8g（注意不要將固體藥品殘留在抽濾瓶瓶口，防止裝置漏氣）。

（2）檢查分液漏斗是否漏液，向球形分液漏斗中加入濃HCl約20 ml（注意裝藥品后立刻塞緊分液漏斗上部的單孔塞）。

（3）將大試劑瓶A裝上水（注意水不能裝的太滿，約五分之四體積）。

（4）大試劑瓶B裝水并倒扣在水槽中，在水中打開(kāi)瓶塞（注意不能裝的太滿，約五分之四體積）；塑料水槽中裝2/3體積水，向水槽的水中加入固體NaOH使之成為稀NaOH溶液。再在發(fā)生裝置中連接的小試劑瓶C裝入4/5體積濃NaOH溶液。

（5）連接裝置，檢查裝置的氣密性；發(fā)生裝置a處止水夾是關(guān)閉的，收集裝置和尾氣吸收裝置的b、c處止水夾是打開(kāi)的。

（6）旋分液漏斗的旋塞，使?jié)釮Cl緩慢滴到抽濾瓶中，反應(yīng)開(kāi)始。發(fā)生裝置中球形分液漏斗和抽濾瓶中有黃綠色的氣體產(chǎn)生。收集裝置的大試劑瓶里玻璃尖嘴導(dǎo)管有連續(xù)不斷的氣泡冒出，水由無(wú)色逐漸變成淺黃綠色；尾氣吸收裝置的大試劑瓶里的玻璃導(dǎo)管有氣泡冒出，NaOH溶液液面不斷下降。并隨時(shí)調(diào)節(jié)旋塞，使?jié)釮Cl逐滴滴下來(lái)。這時(shí)A和B兩個(gè)試劑瓶里中都有黃綠色的氣體。

（7）反應(yīng)中要用燒杯把水槽中的稀NaOH溶液取出，始終保持尾氣吸收裝置的大試劑瓶的液面要高于水槽中液面1.5cm左右。

（8）反應(yīng)結(jié)束后，次日關(guān)閉收集裝置和尾氣吸收裝置b、c處的止水夾。移走大試劑瓶A（蓋上瓶塞，備用），將b、c處用玻璃導(dǎo)管直接相連（使尾氣充分被吸收）。將發(fā)生裝置部分連接的小試劑瓶C倒置過(guò)來(lái)，注意保持玻璃管口和小試劑瓶高度相等（且兩者均高于抽濾瓶瓶口），打開(kāi)a處止水夾，由于重力作用，小試劑瓶中的NaOH溶液流到反應(yīng)發(fā)生裝置中來(lái)，吸收多余的Cl2和HCl。小試劑瓶C連接的玻璃彎管兩側(cè)液面高度始終一致，整個(gè)裝置處于一種密閉狀態(tài)，不會(huì)有尾氣外逸。

5 實(shí)驗(yàn)改進(jìn)后的優(yōu)點(diǎn)

（1）發(fā)生裝置的球形分液漏斗和抽濾瓶由導(dǎo)氣管相連，便于濃HCl順利滴下，使反應(yīng)順利進(jìn)行，避免產(chǎn)生的Cl2由分液漏斗口處外逸。

（2）收集裝置中的玻璃尖嘴導(dǎo)氣管的連入，使產(chǎn)生的氯氣小氣泡與水充分接觸，反應(yīng)進(jìn)行的較為徹底。

（3）尾氣吸收裝置的設(shè)計(jì)，利用壓差，保證多余氣體被NaOH堿液吸收，保護(hù)環(huán)境，防止污染。同時(shí)，這套裝置的好處在于兩次尾氣吸收處理，一次是尾氣吸收裝置，另一個(gè)是在發(fā)生裝置那側(cè)，同理也是利用壓差把NaOH溶液打進(jìn)發(fā)生裝置中，去吸收發(fā)生裝置中的剩余氯氣和反應(yīng)物揮發(fā)的HCl。

經(jīng)過(guò)反復(fù)實(shí)驗(yàn)，效果是很好的。

參考文獻(xiàn)

[1] 南京大學(xué)編.無(wú)機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)[M].高等教育出版社，2006.

[2] 宋心琦主編.普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)化學(xué)必修1[M].3版.人民教育出版社出版，2007.

[3] 宋心琦.普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)化學(xué)必修2[M].3版.人民教育出版社出版，2007.endprint