氯气的制取及性质检验的微型实验改进

许丹萍　衷明华

【中图分类号】G64.26 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）13-0-01

氯气的制备及其性质实验是中学化学课程中重要的实验之一，由于氯气的毒性比较大，用高锰酸钾与浓盐酸反应制备氯气的反应速率快，很难控制并且具有较大的危险性，所以在中学化学实验课程教学中，多采用教师演示实验，很少让学生动手实践。

本实验秉承绿色化学以及微型实验的理念，对氯气的制备及其性质实验改进为微型实验。提高了该实验的安全性和成功率，使学生能参与到实验中来；且微型仪器成本低，能够满足普通学校对实验操作的需求。

一、实验原理

制取氯气：2KMnO4+16HCl=2MnCl+2KCl+5Cl2↑+8H2O

Cl2+H2O=HCl+HClO HClO+品红溶液→品红褪色（漂白作用）

2KI+Cl2=2KCl+I2

AgNO3+HCl=AgCl↓+HNO3

2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O

二、实验改进

（一）实验用品

1.实验仪器：微型气体发生器（无内嵌管）、V形侧泡反应管、通气管、烧杯、3ml注射器、脱脂棉等

2.实验试剂：浓盐酸、高锰酸钾（固体）、品红溶液、碘化钾溶液、硫酸银溶液、氢氧化钠溶液

（二）实验装置

（三）实验步骤及现象

1.按上图连接好装置，并检验装置的气密性：先用止水夹夹住U形管支管的橡皮筋，在U形管里加入适量的自来水，右端用一橡胶塞塞住，左端连接一个带有注射器的橡胶塞，推动注射器，观察U形管中水的高度变化，如果装置气密性良好，U形管中的水会随着注射器的拉动而产生左右液面高度差。

2.往U形管中加入0.4g左右的高锰酸钾，在注射器内加入适量浓盐酸，插入U形管左端的橡胶塞中，并在U形管的右端口塞上橡胶塞。在U形侧管用橡皮管连接V形侧泡反应管，管中依次加入蘸有品红溶液的棉花、蘸有碘化钾溶液的棉花、硫酸银溶液。最后，将产生的气体通入到氢氧化钠中，吸收多余的氯气，防止污染空气。

3.实验开始，逐滴加入浓盐酸，反应开始，观察反应的现象。可以观察到：有黄绿色的气体产生，蘸有品红溶液的棉花颜色逐渐变浅，蘸有碘化钾溶液的棉花变成黑色，硫酸银溶液出现白色沉淀。

三、注意事项

该反应不需要加热，但由于反应迅速，在短时间内能得到大量的氯气，所以要靠盐酸的滴入量来调节。反应很剧烈时应停止加入浓盐酸，否则会生成七氧化二猛，这种氧化物易发生爆炸。

四、改进后的优点

1.氯气的制备和性质检验同时进行，简化了实验装置，节约了实验的时间，微型装置大大的降低了实验的成本，能够满足大多数学校对实验操作的需求。

2.通过注射器控制实验的反应速率，非常简单方便，中学生更加容易接受掌握；也提高了实验的安全性。

3.用氢氧化钠吸收氯气，防止污染环境，增强了中学生的环保意识。

参考文献：

[1]衷明华.中学化学实验教学研究[M].广州：暨南大学出版社，2010.123-125