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氯气发生装置及性质实验的微型化改进

杨亚平

河北省沧州市教育分局华北油田第三中学化学组

一、改进实验名称：氯气发生装置及性质实验的微型化改进
杨亚平
（河北省沧州市教育分局华北油田第三中学，任丘市，062552）
二、实验目的氯气的制备和性质实验是中学化学实验的重点知识，在近年高考中反复出现相关命题。但课本实验存在许多弊端，不利于课堂分组实验快速、顺畅、安全的进行。为达到良好的实验效果、科学严谨的进行学生分组实验、落实新课程标准“化学实验基础”专题的具体内容：“体验科学探究的过程，树立安全意识”，我对实验装置玻璃仪器部分进行大量简化。分液漏斗、导管、止水夹、三通等用废弃的一次性医用注射器、输液器、油笔杆代替，从而使整套装置变得既结实耐用又成本低廉、且操作可控性强、便于携带，实验效果良好。最关键是可以随时吸收多余的尾气，使安全性明显增强。
三、实验仪器及试剂
20mL塑料注射器一支（价格1元），带胶塞的100mL广口瓶2个(也可用其他瓶子代替，如墨水瓶、医用葡萄糖试剂瓶等，但必须有一定重量以保持装置的稳定性。学生分组时有多人配合，所以可以选用更轻便、更小巧的输液瓶)，医用输液器一个（价格1元左右），废旧油笔芯两个，药勺一个，小烧杯两个，小试管若干。
浓盐酸20mL、氯酸钾固体、KI溶液、石蕊试剂、品红溶液、硝酸银溶液、10%氢氧化钠溶液。
四、实验仪器装置图及仪器的组装说明

如上图连接好装置，检验气密性，然后按要求装入所需试剂。
五、实验操作步骤
打开止水夹2，关闭止水夹1，用注射器向A中注入浓盐酸。当产生黄绿色氯气后，把导气管插入试管C的试剂中，关闭2打开1，当硝酸银溶液中出现白色沉淀后关闭1打开2，换其它试剂依次做实验。
当反应都完成后关闭1打开2，排净注射器中残余盐酸，然后向上拉动注射器活塞，使B中氢氧化钠溶液倒吸进A中，充分反应掉余酸和多余氯气，达到环保目的。
说明：根据方程式KClO3+6HCl=KCl+3Cl2↑+3H2O理论计算，20mL浓盐酸就可制取2L左右氯气，足可保证演示实验用量，学生分组实验有10mL左右盐酸即可。
六、装置改进的意义
速度快
反应快速，不需要加热，随时生成氯气，为教师演示、学生观察赢得时间；省去大量玻璃导管和夹持装置，透明塑料既结实又耐用，便于观察现象；
成本低
因为国家管制，废旧医疗器械需销毁，所以要用新注射器、输液器，但装置成本也会很低，（如果能妥善处理好关系，运用没有被感染的废旧医用器材则成本为零。）且反应中浓盐酸利用率远高于课本制法；
安全性强
随着玻璃装置用量减少，学生碰撞受伤可能性减小，尾气随时吸收，实验安全性增强；
简单易行
残余试剂处理迅速，便于快速清洗仪器，进行平行班实验讲授；另外课本实验分液漏斗中盐酸在生成氯气后不容易继续滴入烧瓶，改用注射器后可以方便解决。中学只要是固液不加热制取气体的反应都可以用此套装置，通用性强。

三通的制备
用小刀截取合适长度的油笔杆并在适合位置开孔，把另一节油笔杆在酒精灯上加热，软化后迅速把两节靠近挤压，冷却后就形成美观的三通。注意防止通气口被堵塞。