氯化氫制備和性質(zhì)一體化實(shí)驗(yàn)改進(jìn)

李粉敏　紀(jì)淡意　衷明華

【中圖分類號】G643.2 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2016）22-0-01

一、教材實(shí)驗(yàn)中的缺陷

氯化氫的制備和性質(zhì)實(shí)驗(yàn)，是高中化學(xué)重要的實(shí)驗(yàn)之一，其涉及到人教版《化學(xué)》九年級下冊第十單元，課題1常見的酸和堿，以及人教版高中化學(xué)必修1第四章，第二節(jié)富集在海水中的元素——氯的相關(guān)知識，因此，教師做好氯化氫的制備和性質(zhì)的演示實(shí)驗(yàn)，對學(xué)生能否掌握氯化氫相關(guān)知識，起著重要的作用。

而高中氯化氫的制備和性質(zhì)實(shí)驗(yàn)還存在著一定的不足：

1、HCl的實(shí)驗(yàn)制法：2NaCl+H2SO4（濃）=Na2SO4+2HCl↑（在500℃～600℃），制取HCl氣體，使用的是NaCl固體與濃H2SO4反應(yīng)，而若反應(yīng)時給予的溫度不夠高，就可能會出現(xiàn)在NaCl固體表面形成一個NaHSO4硬殼的現(xiàn)象，阻礙了濃H2SO4進(jìn)一步與硬殼內(nèi)部的NaCl反應(yīng)。

2、HCl氣體有毒，若其制備和性質(zhì)的驗(yàn)證分開進(jìn)行的話，會使更多的HCl氣體逃逸到空氣中，污染了環(huán)境，操作也顯得更加麻煩，不利于教師進(jìn)行課堂的演示實(shí)驗(yàn)。

二、實(shí)驗(yàn)改進(jìn)

針對以上的不足之處，我們對本實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了以下改進(jìn)：

1、實(shí)驗(yàn)原理：NH4Cl+H2SO4（濃）=（NH4）2SO4+2HCl↑

2、實(shí)驗(yàn)藥品及儀器

（1）藥品：氯化銨固體、98%濃硫酸、紫色石蕊試液、硝酸銀溶液、氫氧化鈉溶液、濃氨水。

（2）儀器：燒杯2個、注射器1個、三口燒瓶1個、圓底燒瓶1個、分液漏斗1個、洗氣瓶1個、漏斗1個、尖嘴直形通氣管1支、直角形通氣管3支、直形通氣管4支、橡膠管和橡膠塞（若干）。

3、實(shí)驗(yàn)裝置圖

圖1 實(shí)驗(yàn)裝置（略去鐵架臺和鐵夾）

a、b、c、d、e—橡膠管

A—裝有滴入紫色石蕊試液的氫氧化鈉溶液的燒杯

B—吸入濃氨水的注射器

C—裝有氯化銨固體的三口燒瓶

D—裝有濃硫酸的分液漏斗

E—裝有硝酸銀溶液的洗氣瓶

F—裝有氫氧化鈉溶液的燒杯

三、實(shí)驗(yàn)步驟及現(xiàn)象

1、檢查裝置氣密性：按以上實(shí)驗(yàn)裝置圖組裝儀器，用酒精燈微烤三口燒瓶，若燒杯A和洗氣瓶E中有氣泡冒出，說明裝置的氣密性良好。

2、裝藥品：在三口燒瓶C中加入15g氯化銨固體，在分液漏斗D中加入一定量的濃硫酸，在洗氣瓶E中加入AgNO3溶液，在燒杯A、F中加入一定量的NaOH溶液，并燒杯A中滴加紫色石蕊試液，用注射器B吸濃氨水。

3、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：（1）將分液漏斗D的活塞打開，讓濃H2SO4滴入到三口燒瓶C中，與NH4Cl固體接觸，并進(jìn)行反應(yīng)。

（2）當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到一定的時間后，就可以觀察到裝有AgNO3溶液的洗氣瓶E中有白色的AgCl沉淀生成，檢驗(yàn)了Cl-的存在。燒杯F可進(jìn)行尾氣處理。

（3）經(jīng)過一定時間后，就有氣體會從尖嘴直形通氣管逸出，當(dāng)燒杯中藍(lán)色的溶液變淺（或變?yōu)闊o色）時，圓底燒瓶中就集了較多的HCl氣體，此時，將注射器中的濃氨水壓入圓底燒瓶中，HCl氣體遇到濃氨水，會發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生NH4Cl顆粒，有大量的白煙產(chǎn)生，待白煙小消失后，圓底燒瓶的瓶壁就附著有白色的NH4Cl固體顆粒。

（4）待一小段時間后，由于HCl氣體溶于水和與濃氨水反應(yīng)，被大量地消耗，導(dǎo)致圓底燒瓶中的壓強(qiáng)急劇減小，大氣壓便會將燒杯A中的溶液壓入圓底燒瓶中，溶液經(jīng)過尖嘴直形通氣管，會以噴泉的形式被噴出來，溶液的顏色也會從淺藍(lán)色變?yōu)闊o色，最后變?yōu)榧t色（或從無色變?yōu)榧t色）。

（5）待反應(yīng)結(jié)束后，將裝置拆卸，清洗儀器，實(shí)驗(yàn)結(jié)束。

四、實(shí)驗(yàn)改進(jìn)后優(yōu)點(diǎn)

1、更換實(shí)驗(yàn)所用的藥品，即將NaCl固體改為NH4Cl固體，可以使實(shí)驗(yàn)持續(xù)的進(jìn)行，也省去了加熱這一操作。

2、將制備和性質(zhì)的驗(yàn)證一體化，可以省去較多的操作步驟，操作起來更加方便，既節(jié)省了時間，也盡可能減少HCl氣體逃到空氣中污染環(huán)境，適合教師的課堂演示實(shí)驗(yàn)。

3、將HCl氣體的幾個性質(zhì)放在一個裝置中進(jìn)行驗(yàn)證，方便快捷。如在圓底燒瓶中，可以驗(yàn)證HCl氣體與濃氨水反應(yīng)時，生成NH4Cl顆粒，有白煙產(chǎn)生，也可以進(jìn)行噴泉實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證HCl氣體溶于水后的水溶液呈酸性。

4、將注射器中的溶液換成濃氨水，可以更快地消耗HCl氣體，增加噴泉實(shí)驗(yàn)成功的可能性；噴泉實(shí)驗(yàn)噴出的溶液有顏色變化，更加有趣。