氯氣制備與性質實驗的綠色化設計

吳雪梅，王妍茹，蔡潤玫，金 鑫

(西安文理學院 化學工程學院，陜西 西安 710065)

氯氣的制備和性質實驗是高中階段重要的實驗，因此關于氯氣的性質實驗研究成了中學老師的研究熱點[1-5]。由于氯氣具有毒性，在實驗中存在一定的安全隱患。為了減少該實驗中污染性氣體的產生，同時兼顧實驗現象的觀察，設計了一個集微型化與綠色化于一體的實驗。實驗中，利用蒸發皿和表面皿組成的“氣室”實現氯氣的制備及性質實驗，充分呈現了氯氣的顏色、漂白性、氧化性和酸性。實驗方法具有裝置簡單、試劑量少、污染小的特點。對于需要進行加熱的實驗也可以完成。這恰好解決了許多微型實驗裝置不能進行加熱的問題。

1 教學目標

通過微型實驗設計，探究氯氣的性質，培養學生的實驗探究能力和環保意識。

2 實驗

2.1 實驗藥品及器材

實驗藥品：二氧化錳固體、濃鹽酸、淀粉碘化鉀試紙、溴化鈉溶液、氯化亞鐵和硫氰化鉀混合溶液、氫氧化鈉和酚酞混合溶液、品紅溶液。

實驗器材：酒精燈、蒸發皿、表面皿。

2.2 實驗裝置

將一個直徑小于蒸發皿的表面皿倒扣在蒸發皿上方，形成一個封閉的“氣室”。蒸發皿作為氯氣產生的反應容器，表面皿作為氯氣性質實驗的載體。實驗需要加熱，可在蒸發皿下方墊上石棉網點燃酒精燈。裝置示意圖如圖1所示。

圖1 實驗裝置圖Fig.1 Experimental device

2.3 實驗步驟

(1)在蒸發皿中間放入少量的二氧化錳固體。

(2)將潤濕的淀粉碘化鉀試紙、沾有溴化鈉溶液的濾紙、沾有氯化亞鐵溶液和硫氰化鉀混合溶液的濾紙、沾有氫氧化鈉和酚酞混合溶液的濾紙、沾有品紅溶液的濾紙分別貼在表面皿的內側不同位置，做好標記。

(3)在二氧化錳固體上滴加幾滴濃鹽酸，迅速用貼有試紙的表面皿蓋上，在蒸發皿下方墊上石棉網并點燃酒精燈，待反應一段時間后，觀察實驗現象，記錄實驗結果。

(4)實驗完畢，取少量堿液加入蒸發皿中處理廢液和廢氣。

2.4 實驗現象

實現現象如表1所示。

表1 氯氣的性質實驗現象Table 1 Experimental phenomenon of properties of chlorine

3 結論

“氣室”法用于氯氣的制備及性質的微型實驗，既能顯著呈現氯氣的性質，又能減小污染、節省藥品。該實驗裝置既可用于不需要加熱的實驗，又可用于需要加熱的實驗。裝置簡單，課堂搭建容易，現象明顯。裝置充分融入了綠色化和微型化的思想，可培養學生的環保意識。