氯氣制備與性質(zhì)實驗裝置的改進

桂耀榮　李小紅

摘要：氯氣的制備及性質(zhì)實驗是高中化學(xué)的重要內(nèi)容，經(jīng)探索對課本上氯氣的制備及性質(zhì)實驗裝置進行了改進，實現(xiàn)了在密閉條件下制備氯氣并驗證其化學(xué)性質(zhì)；實驗改進后，現(xiàn)象更直觀、明顯，操作方便，節(jié)約藥品，符合綠色環(huán)保理念。

關(guān)鍵詞：氯氣；微型化實驗；綠色實驗

文章編號：1008—0546（2016）07—0095—01

中圖分類號：G632.41

文獻標(biāo)識碼：B

doi：lO.3969/j.issn.1008—0546.2016.07.034

一、問題的提出

氯氣的制備及性質(zhì)實驗是高中化學(xué)的重要演示實驗之一。它是普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書必修化學(xué)1（人教版）第四章非金屬及其化合物中的重要內(nèi)容。教材中采用瑞典化學(xué)家舍勒發(fā)現(xiàn)的氯氣方法（MnO₂與濃鹽酸在加熱條件下）制取氯氣，然后在廣口瓶中進行氯氣的性質(zhì)實驗，該實驗在制取氯氣時，藥品用量大，并且在制取、收集氣體及性質(zhì)實驗時可能會污染空氣。學(xué)生在氯氣制備和性質(zhì)實驗學(xué)習(xí)時，顧忌氯氣不慎逸出會對環(huán)境及師生的身體造成傷害，教師在課堂上盡量不做有關(guān)氯氣的制備和性質(zhì)實驗，也不讓學(xué)生直接操作。

為了解決上述不足，許多教師設(shè)計出了這樣或那樣的改進裝置，效果不錯。例如李斌老師用注射器、小號玻璃針?biāo)亢洼斠汗芨倪M實驗。又如劉文芳老師使用一只無色透明飲料瓶改進實驗。筆者經(jīng)過多次研究和改進，設(shè)計了下面的微型實驗，讓學(xué)生親身體驗氯氣的制備和探究相關(guān)性質(zhì)。

二、實驗裝置的改進

1.實驗用品

具支u形管、小試管1支、注射器（20mL）一個、注射器（10mL）推桿2個、大頭針2個、橡膠塞2個、小燒杯1個、導(dǎo)管、橡膠管、雙聯(lián)打氣球。

濃鹽酸、高錳酸鉀固體、無水氯化鈣、紅色紙條、有色花瓣、淀粉Kl試紙、pH試紙、蒸餾水、氫氧化鈉溶液。

2.實驗裝置及制作要點

實驗裝置如下圖，具支u形管底部加人干燥劑，一支小試管放人u形管的左側(cè)，注射器推桿（自制檢驗架：截取一段推桿，然后在其莖片上等距離位置處打3圈孔）用大頭針分別固定在左右兩個橡膠塞上，左側(cè)橡膠塞上面連接注射器，左側(cè)支管口連接雙聯(lián)打氣球，右側(cè)支管口連接導(dǎo)管，完成簡易實驗裝置。

3.實驗步驟和現(xiàn)象

如圖組裝好裝置，檢查裝置氣密性后，在具支u形管中加入少量無水氯化鈣固體并置于底部：將約0.8g高錳酸鉀固體裝入小試管中，然后將小試管放入u形管左側(cè)：用大頭針將推桿（推桿上等距離固定了有色花瓣、濕潤的pH試紙、濕潤的淀粉Kl試紙）固定在橡膠塞底部，然后在u形管左側(cè)塞上橡膠塞：用注射器抽取15mL濃鹽酸后插入u形管左側(cè)橡膠塞：用大頭針將推桿（推桿上等距離固定了紅色紙條、pH試紙、淀粉Kl試紙）固定在橡膠塞底部，然后在u形管右側(cè)塞上橡膠塞：右側(cè)的導(dǎo)管插入裝有氫氧化鈉溶液中的燒杯中。

逐滴向盛有高錳酸鉀固體的小試管中加入濃鹽酸，當(dāng)氯氣充滿具支u形管時，停止滴加鹽酸，觀察具支u形管左右側(cè)內(nèi)推桿上的實驗現(xiàn)象。反應(yīng)完畢后，用雙聯(lián)打氣球?qū)⒀b置內(nèi)的氯氣鼓入氫氧化鈉溶液中進行尾氣吸收。

通過觀察具支u形管左右側(cè)內(nèi)推桿，得到如下實驗現(xiàn)象與結(jié)論：干燥的氯氣不能使紅色紙條褪色，可以使有色花瓣褪色（探究氯氣的漂白。