氯气的制取和性质演示实验的创新设计.doc

氯气的制取和性质演示实验的创新设计
黄仕丽
（云南省文山州第二中学文山663000）
摘要：新课程化学教学呼唤实验创新，教师在教学中，遇到教材中不合理的实验设计，会发现在具体操作时存在药品用量大，反应耗时长，废气处理不当排入空气造成污染等问题，就需要我们多动脑筋，自己动手，进行实验创新来改进以上的问题。
关键词：实验创新环保意识
一、改进实验名称：氯气的制取和性质演示实验
二、改进实验的目的：氯气的制取和性质实验是中学化学实验的重点之一，氯气是有毒的气体，实验过程中应尽可能的避免氯气向空气中逸散，减少对人体的危害以及对空气的污染。为解决这问题，特设计该装置。这一套装置可以完成多个实验，现象直观，既节约了药品，又可以解决了以上的问题。
三、实验仪器及试剂：
实验仪器：具支锥形瓶、橡胶塞、橡皮管、T形管、5ml、10ml塑料针筒各一个、细铁丝、集气瓶、镊子、坩埚钳、铜丝、酒精灯。
实验药品：高锰酸钾、浓盐酸、10%氢氧化钠、品红试纸、淀粉-碘化钾溶液、溴化钠溶液、石蕊溶液、NaOH酚酞溶液
四、实验仪器装置图及仪器的组装说明：

实验原理：2KMnO4+16HCl(浓)2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2↑
KMnO4强氧化剂，可不加热

1．将细铁丝分别切为2cm、2.5cm各两段，一端弯成勾，将脱脂棉揉成四团分别套在勾上，两段插在锥形瓶的胶塞内部（图中a、b），两段插在集气瓶的胶塞内部（图中c、d）。a处滴加3-5滴石蕊溶液，b处滴加NaOH酚酞溶液，c处滴加3-5滴淀粉-碘化钾溶液，d处滴加3-5滴溴化钠溶液使脱脂棉湿润。
2．用一个注射器取5-8ml的浓盐酸，插入锥形瓶的橡胶塞，（图中A），锥形瓶底加约5克左右的高锰酸钾，塞紧瓶塞。一个注射器取2-5ml的蒸馏水，插入集气瓶的橡胶塞（图中B），瓶底放一条干燥的品红试纸（图中e），塞紧瓶塞。烧杯内盛10%氢氧化钠溶液

实验操作部分：
（一）、连接
按实验装置图连接好，并检查气密性。
（二）、实验
1．推注射器A缓缓注入浓盐酸，根据反应激烈程度控制流速。可看到锥形瓶内迅速充满黄绿色的气体Cl2。a处的脱脂棉紫色消失，呈现红色，但红色也很快消失，说明Cl2与水反应生成的盐酸显酸性，同时生成的次氯酸有漂白性，又使红色消失。B处的脱脂棉红色消失，说明Cl2和NaOH发生了反应，生成了NaCl、NaClO。

2．随着Cl2不断生成，集气瓶中c处出现明显的蓝色，说明有单质碘生成，Cl2将碘化钾中的碘离子置换为碘单质。d处出现明显的棕色，说明Cl2将溴化钠中的溴离子置换为溴单质。先观察e处无变化，推注射器B滴入几滴蒸馏水，可看到e处红色消失，说明Cl2不具有漂白性，只有HClO才具有漂白性。

3．取下集气瓶的活塞，用手轻轻扇动，闻氯气的气味，可闻到刺激性气味，之后塞上塞子；取一根铜丝，绕成螺旋状，在酒精灯上加热至红热后，立即伸入集气瓶中，可观察到红热的铜丝在Cl2中燃烧，瓶内充满棕色的烟，说明生成CuCl2，加入少量水振荡后，水溶液呈蓝绿色。
(反应条件：加热)

六、实验装置改进的意义：
1．这套装置改进后多个实验合而为一，综合性强，整套装置包含Cl2的制备，Cl2与H2O的反应，Cl2与KI溶液、Cl2与NaBr溶液的反应，HClO的漂白作用等多个实验，有很好的实验效益。
2.制取Cl2不需要加热，所用仪器少，药品用量少，不需要事先制备氯气，随用随制，现象明显，层次分明，用注射器装盐酸容易控制盐酸和生成的Cl2的量。
3．反应需要Cl2的量少，且基本不逸出反应容器，减少了环境污染。增强了学生的环保意识，培养了学生的创新精神。

参考文献
[1]杨玉琴，谢丹敏，吴振华。基于绿色化学理念的人教版新教材实验改进。中学化学教与学，2007（1）36-37