氯氣的制備和性質(zhì)的微型實(shí)驗(yàn)

趙東洋

利用微型實(shí)驗(yàn)裝置中的單球管、集氣管、多用滴管等設(shè)計(jì)的氯氣的制備和性質(zhì)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，可以把裝置內(nèi)剩余的所有氯氣全部吸收，實(shí)現(xiàn)氯氣性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的綠色化。

實(shí)驗(yàn)用品：微型實(shí)驗(yàn)操作臺(tái)（帶支桿和鐵夾）、單球管（A）、集氣管（B）、多用滴管（C）、帶導(dǎo)管的橡膠塞（OO號(hào)）、微型酒精燈、棉簽3支、火柴、橡膠塞（2號(hào)）、洗耳球、小燒杯、導(dǎo)管、T形管、膠皮管，二氧化錳粉末、濃鹽酸、溴化鈉溶液、碘化鉀溶液、淀粉碘化鉀試紙、細(xì)鐵絲（或細(xì)銅絲）、氫氧化鈉溶液。

實(shí)驗(yàn)步驟：1.檢查裝置的氣密性。如圖1組裝連接儀器，把導(dǎo)管下端插入液面以下，在集氣管管口塞緊橡膠塞（2號(hào)），用手?jǐn)D壓多用滴管的吸泡，導(dǎo)管口出現(xiàn)氣泡，松開(kāi)手，導(dǎo)管內(nèi)形成一段水柱，過(guò)一會(huì)兒，液面不下降，說(shuō)明裝置不漏氣。

2.制備、收集、檢驗(yàn)氯氣。把單球管用鐵夾固定在微型實(shí)驗(yàn)操作臺(tái)上（圖1中已略去），從管口加入適量二氧化錳粉末，用帶有導(dǎo)管和集氣管的橡膠塞（00號(hào)）塞緊管口，導(dǎo)管下端插入盛有適量氫氧化鈉溶液的小燒杯中。把吸有少量濃鹽酸的多用滴管插入單球管的支管中（兩者之間用膠皮管密封連接）。用手?jǐn)D壓吸泡，逐滴滴入濃鹽酸，點(diǎn)燃酒精燈，加熱，有黃綠色氣體生成，生成的氣體用向上排空氣法收集在集氣管中。過(guò)一會(huì)兒，用濕潤(rùn)的淀粉碘化鉀試紙?jiān)诩瘹夤芄芸跈z驗(yàn)氣體，試紙變藍(lán)，說(shuō)明集氣管中已經(jīng)基本充滿(mǎn)了氯氣。

3.驗(yàn)證氯氣的性質(zhì)。（1）鹵素之間的置換反應(yīng)：先打開(kāi)橡膠塞，分別用蘸取有溴化鈉溶液、碘化鉀溶液的棉簽插入集氣管的管口，無(wú)色變?yōu)榧t色。再在原來(lái)蘸有溴化鈉溶液的棉簽上滴上碘化鉀溶液，直到紅色褪去。最后將棉簽及廢液都放進(jìn)氫氧化鈉溶液中處理。（2）鐵絲在氯氣中燃燒：在橡膠塞（2號(hào)）下端固定一段細(xì)鐵絲，在酒精燈火焰上充分加熱，立即插入充滿(mǎn)氯氣的集氣管中。可以觀察到細(xì)鐵絲燃燒，產(chǎn)生濃重的棕色的煙，同時(shí)燒杯中的氫氧化鈉溶液向上倒吸，形成紅褐色沉淀。打開(kāi)橡膠塞，集氣管中的液體回流到燒杯中。

4.吸收尾氣和處理廢液。取下多用滴管，用洗耳球?qū)χЧ芟蜓b置內(nèi)反復(fù)吹氣，使裝置中剩余的尾氣全部進(jìn)入氫氧化鈉溶液中，被充分吸收。向燒杯中的廢液中加入適量稀鹽酸至沉淀溶解后倒入水槽中。單球管內(nèi)的廢液（主要成分是MnCl₂）轉(zhuǎn)移至小試管中稀釋?zhuān)偌尤脒m量氫氧化鈉溶液至沉淀[Mn（OH）₂]基本完全，洗滌沉淀，最后收集在濾紙片上，觀察顏色。

（責(zé)任編輯 王瓊霞）