氯氣的制取與性質實驗的微量化改進

袁海雪　陳迪妹　朱俊燕　林曉暢

根據蘇教版高中化學教材必修1中氯氣的制取與性質實驗裝置進行實驗操作，雖然能很好地讓學生了解實驗室制取氯氣和氯氣性質的原理，但也存在以下缺點：（1）制取裝置用分液漏斗和圓底燒瓶等儀器，裝搭顯得較繁瑣且氣密性欠佳；（2）制得的氯氣往往量大難以控制，造成藥品的浪費和環境的污染；（3）在藥品原料選擇方面，因為二氧化錳與濃鹽酸反應的條件需要加熱，較為麻煩，而高錳酸鉀與濃鹽酸中的高錳酸鉀的顏色會給實驗帶來很大的干擾；（4）性質實驗中沒有考慮到在檢驗酸性時濃鹽酸中揮發出來的HCl雜質的影響；（5）設計的實驗基本上都是連續的，不利于教師上課時調控。為此，我們通過多次的實驗與探究對該實驗進行了如下的微量化設計。

一、氯氣的制取

圖1如圖1所示，氯氣的制取藥品原料選擇氯酸鉀與濃鹽酸，實驗裝置相當簡單，僅僅是一個大針筒。針筒里面裝了一個包著適量氯酸鉀的脫脂棉，如果需要氯氣，只需從針筒尖頭吸入濃鹽酸，浸沒脫脂棉，立刻將針尖插入木塞上，氯氣就會慢慢充滿針筒。待針筒的活塞不再上升，反應結束后，氣體制備完成。

二、氯氣的性質

1.酸性：如圖2所示，在下端穿好洞的一次性離心管（1.5mL）中放入一小團沾滿了NaCl的脫脂棉；將一次性離心管和小試管（13×100）連接好，中間夾住一張pH試紙；將針筒緩慢小心地從木塞上面拔出，迅速插入一次性離心管上部，緩慢注入氯氣；觀察pH試紙的變化情況，待觀察到現象后再用另一針筒注入NaOH溶液，振蕩以吸收多余的尾氣。

圖2注意：對應的一次性離心管與小號試管口要剛好磨合；一次性離心管底部有孔可透入；飽和NaCl的脫脂棉可除去HCl雜質氣體，排除干擾。

2.漂白性：如圖3所示，取兩支一次性離心管，一支裝入沾滿水的脫脂棉，一支裝入CaCl2固體顆粒，上下用脫脂棉固定；在一次性離心管和試管中都夾上干燥的品紅試紙；將針筒緩慢小心地從木塞上面拔出，迅速插入一次性離心管上部，緩慢注入氯氣；觀察品紅試紙的變化情況，待觀察到現象后再用另一針筒注入NaOH溶液，振蕩以吸收多余的尾氣。

圖3圖4

3.氧化性：如圖4所示，在下端穿好洞的一次性離心管中放入一小團沾滿水的脫脂棉；將一次性離心管和試管連接好，中間夾住一張淀粉KI試紙；將針筒緩慢小心地從木塞上面拔出，迅速插入一次性離心管上部，緩慢注入氯氣；觀察淀粉KI試紙的變化情況，待觀察到現象后再用另一針筒注入NaOH溶液，振蕩以吸收多余的尾氣。

三、實驗關鍵及操作注意點

1.本實驗是微量實驗，制取的氯氣足夠性質實驗使用，取用藥品的量不能過多，否則會產生過多的氣體，將活塞推出針筒，導致氯氣泄漏。

2.本實驗力求清潔環保，為防止氯氣外泄，在制取氯氣或不用氯氣時必須將針筒插到木塞上面，防止氯氣泄漏。

3.在用針筒制備氯氣時，吸取的濃鹽酸的量不能過多，只需剛好浸沒脫脂棉。待反應結束后，為防止取用氯氣時液體噴濺而出，應先將針筒內反應后的廢液注入NaOH溶液中，保留氯氣以待用。

4.在進行性質實驗用針筒注射完氯氣之后，立即將針尖插入木塞以堵住針口，防止展示或反應過程中氯氣外泄。

5.本實驗中所用的試紙最好是干燥的，因為新制氯氣是濕潤的，帶著水蒸氣，這樣可以減緩實驗現象的發生，方便觀察。

6.氯氣具有強氧化性，在進行性質實驗的時候，每個試管只需注入少量的氯氣，并且緩慢地注射，不要一下子注射太多，造成浪費。

四、實驗優點

1.用針筒作為反應裝置，適用于制取少量氯氣的實驗。

2.性質實驗在試管和一次性離心管中進行，解決了濃鹽酸揮發產生HCl的干擾。

3.在實驗進行過程中，每種性質實驗分不同的試管進行，利于老師上課的時候調控。

4.整個實驗操作簡單，裝置易于搭配，節約藥品，實現了綠色化學。

（責任編輯羅艷）endprint