無Cl2泄漏制氯水的新實驗方法

劉丹

摘 要：氯氣的水溶液叫氯水，飽和氯水呈現淺黃綠色，具有刺激性氣味。擴散到空氣中，對人體健康有很大的危害。新制氯水主要成分：HCl、HClO、Cl2、H2O。新實驗設計可使制氯水的過程完全處于一種封閉狀態，實驗安全、可靠。

關鍵詞：Cl2無泄漏 尾氣吸收 密閉狀態

中圖分類號：G633 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）04（a）-0045-01

大學化學實驗“鹵族元素”中鹵素的氧化性比較和中學化學實驗氯水的漂白性和鹵素單質間的置換反應都要用到氯水。氯水按現行課本的方法操作都有Cl2外逸，我們知道氯氣有毒，這樣不但對環境造成污染，而且對實驗人員的健康也不利。

現在，隨著科學技術的飛速發展，人們的環境保護的意識也日益增強。這樣，實驗既要效果良好，又要體現“綠色”，這是提出這一方法的主導思想。

經過反復實踐，本文為實驗室制取氯水提供了一種安全方便、快捷的方法。

1 實驗原理

1.1 Cl2的實驗室制法

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（增加裝置的穩定性免去用鐵架臺）、雙孔塞、單孔塞、玻璃導管、止水夾、乳膠管、小試劑瓶、尖嘴玻璃導管、1000 ml大試劑瓶兩個、長×寬×高為25×18×10的塑料水槽

2.2 藥品

KMnO4（s）、濃HCl、NaOH（s）

3 反應裝置示意圖

見圖1。

4 實驗步驟

（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；發生裝置a處止水夾是關閉的，收集裝置和尾氣吸收裝置的b、c處止水夾是打開的。

（6）旋分液漏斗的旋塞，使濃HCl緩慢滴到抽濾瓶中，反應開始。發生裝置中球形分液漏斗和抽濾瓶中有黃綠色的氣體產生。收集裝置的大試劑瓶里玻璃尖嘴導管有連續不斷的氣泡冒出，水由無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管有氣泡冒出，NaOH溶液液面不斷下降。并隨時調節旋塞，使濃HCl逐滴滴下來。這時A和B兩個試劑瓶里中都有黃綠色的氣體。

（7）反應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）反應結束后，次日關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處用玻璃導管直接相連（使尾氣充分被吸收）。將發生裝置部分連接的小試劑瓶C倒置過來，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a處止水夾，由于重力作用，小試劑瓶中的NaOH溶液流到反應發生裝置中來，吸收多余的Cl2和HCl。小試劑瓶C連接的玻璃彎管兩側液面高度始終一致，整個裝置處于一種密閉狀態，不會有尾氣外逸。

5 實驗改進后的優點

（1）發生裝置的球形分液漏斗和抽濾瓶由導氣管相連，便于濃HCl順利滴下，使反應順利進行，避免產生的Cl2由分液漏斗口處外逸。

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

（3）尾氣吸收裝置的設計，利用壓差，保證多余氣體被NaOH堿液吸收，保護環境，防止污染。同時，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，另一個是在發生裝置那側，同理也是利用壓差把NaOH溶液打進發生裝置中，去吸收發生裝置中的剩余氯氣和反應物揮發的HCl。

經過反復實驗，效果是很好的。

參考文獻

[1] 南京大學編.無機及分析化學實驗[M].高等教育出版社，2006.

[2] 宋心琦主編.普通高中課程標準實驗教科書化學必修1[M].3版.人民教育出版社出版，2007.

[3] 宋心琦.普通高中課程標準實驗教科書化學必修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，飽和氯水呈現淺黃綠色，具有刺激性氣味。擴散到空氣中，對人體健康有很大的危害。新制氯水主要成分：HCl、HClO、Cl2、H2O。新實驗設計可使制氯水的過程完全處于一種封閉狀態，實驗安全、可靠。

關鍵詞：Cl2無泄漏 尾氣吸收 密閉狀態

中圖分類號：G633 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）04（a）-0045-01

大學化學實驗“鹵族元素”中鹵素的氧化性比較和中學化學實驗氯水的漂白性和鹵素單質間的置換反應都要用到氯水。氯水按現行課本的方法操作都有Cl2外逸，我們知道氯氣有毒，這樣不但對環境造成污染，而且對實驗人員的健康也不利。

現在，隨著科學技術的飛速發展，人們的環境保護的意識也日益增強。這樣，實驗既要效果良好，又要體現“綠色”，這是提出這一方法的主導思想。

經過反復實踐，本文為實驗室制取氯水提供了一種安全方便、快捷的方法。

1 實驗原理

1.1 Cl2的實驗室制法

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（增加裝置的穩定性免去用鐵架臺）、雙孔塞、單孔塞、玻璃導管、止水夾、乳膠管、小試劑瓶、尖嘴玻璃導管、1000 ml大試劑瓶兩個、長×寬×高為25×18×10的塑料水槽

2.2 藥品

KMnO4（s）、濃HCl、NaOH（s）

3 反應裝置示意圖

見圖1。

4 實驗步驟

（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；發生裝置a處止水夾是關閉的，收集裝置和尾氣吸收裝置的b、c處止水夾是打開的。

（6）旋分液漏斗的旋塞，使濃HCl緩慢滴到抽濾瓶中，反應開始。發生裝置中球形分液漏斗和抽濾瓶中有黃綠色的氣體產生。收集裝置的大試劑瓶里玻璃尖嘴導管有連續不斷的氣泡冒出，水由無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管有氣泡冒出，NaOH溶液液面不斷下降。并隨時調節旋塞，使濃HCl逐滴滴下來。這時A和B兩個試劑瓶里中都有黃綠色的氣體。

（7）反應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）反應結束后，次日關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處用玻璃導管直接相連（使尾氣充分被吸收）。將發生裝置部分連接的小試劑瓶C倒置過來，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a處止水夾，由于重力作用，小試劑瓶中的NaOH溶液流到反應發生裝置中來，吸收多余的Cl2和HCl。小試劑瓶C連接的玻璃彎管兩側液面高度始終一致，整個裝置處于一種密閉狀態，不會有尾氣外逸。

5 實驗改進后的優點

（1）發生裝置的球形分液漏斗和抽濾瓶由導氣管相連，便于濃HCl順利滴下，使反應順利進行，避免產生的Cl2由分液漏斗口處外逸。

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

（3）尾氣吸收裝置的設計，利用壓差，保證多余氣體被NaOH堿液吸收，保護環境，防止污染。同時，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，另一個是在發生裝置那側，同理也是利用壓差把NaOH溶液打進發生裝置中，去吸收發生裝置中的剩余氯氣和反應物揮發的HCl。

經過反復實驗，效果是很好的。

參考文獻

[1] 南京大學編.無機及分析化學實驗[M].高等教育出版社，2006.

[2] 宋心琦主編.普通高中課程標準實驗教科書化學必修1[M].3版.人民教育出版社出版，2007.

[3] 宋心琦.普通高中課程標準實驗教科書化學必修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，飽和氯水呈現淺黃綠色，具有刺激性氣味。擴散到空氣中，對人體健康有很大的危害。新制氯水主要成分：HCl、HClO、Cl2、H2O。新實驗設計可使制氯水的過程完全處于一種封閉狀態，實驗安全、可靠。

關鍵詞：Cl2無泄漏 尾氣吸收 密閉狀態

中圖分類號：G633 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）04（a）-0045-01

大學化學實驗“鹵族元素”中鹵素的氧化性比較和中學化學實驗氯水的漂白性和鹵素單質間的置換反應都要用到氯水。氯水按現行課本的方法操作都有Cl2外逸，我們知道氯氣有毒，這樣不但對環境造成污染，而且對實驗人員的健康也不利。

現在，隨著科學技術的飛速發展，人們的環境保護的意識也日益增強。這樣，實驗既要效果良好，又要體現“綠色”，這是提出這一方法的主導思想。

經過反復實踐，本文為實驗室制取氯水提供了一種安全方便、快捷的方法。

1 實驗原理

1.1 Cl2的實驗室制法

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（增加裝置的穩定性免去用鐵架臺）、雙孔塞、單孔塞、玻璃導管、止水夾、乳膠管、小試劑瓶、尖嘴玻璃導管、1000 ml大試劑瓶兩個、長×寬×高為25×18×10的塑料水槽

2.2 藥品

KMnO4（s）、濃HCl、NaOH（s）

3 反應裝置示意圖

見圖1。

4 實驗步驟

（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；發生裝置a處止水夾是關閉的，收集裝置和尾氣吸收裝置的b、c處止水夾是打開的。

（6）旋分液漏斗的旋塞，使濃HCl緩慢滴到抽濾瓶中，反應開始。發生裝置中球形分液漏斗和抽濾瓶中有黃綠色的氣體產生。收集裝置的大試劑瓶里玻璃尖嘴導管有連續不斷的氣泡冒出，水由無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管有氣泡冒出，NaOH溶液液面不斷下降。并隨時調節旋塞，使濃HCl逐滴滴下來。這時A和B兩個試劑瓶里中都有黃綠色的氣體。

（7）反應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）反應結束后，次日關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處用玻璃導管直接相連（使尾氣充分被吸收）。將發生裝置部分連接的小試劑瓶C倒置過來，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a處止水夾，由于重力作用，小試劑瓶中的NaOH溶液流到反應發生裝置中來，吸收多余的Cl2和HCl。小試劑瓶C連接的玻璃彎管兩側液面高度始終一致，整個裝置處于一種密閉狀態，不會有尾氣外逸。

5 實驗改進后的優點

（1）發生裝置的球形分液漏斗和抽濾瓶由導氣管相連，便于濃HCl順利滴下，使反應順利進行，避免產生的Cl2由分液漏斗口處外逸。

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

（3）尾氣吸收裝置的設計，利用壓差，保證多余氣體被NaOH堿液吸收，保護環境，防止污染。同時，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，另一個是在發生裝置那側，同理也是利用壓差把NaOH溶液打進發生裝置中，去吸收發生裝置中的剩余氯氣和反應物揮發的HCl。

經過反復實驗，效果是很好的。

參考文獻

[1] 南京大學編.無機及分析化學實驗[M].高等教育出版社，2006.

[2] 宋心琦主編.普通高中課程標準實驗教科書化學必修1[M].3版.人民教育出版社出版，2007.

[3] 宋心琦.普通高中課程標準實驗教科書化學必修2[M].3版.人民教育出版社出版，2007.endprint