氯气制备及性质改进

化学教育2014年第3期氯水性质检验的微型实验设计罗小艳马建播(云南曲靖第一中学655000)问题的提出氯气的水溶液叫氯水。氯水的成分和性质是教学与考试的重点。新制氯水中因溶有氯气而产生刺激性气味并有毒。因而氯水的性质实验尽可能快速完成为好。现特设计一套微型化实验装置，这套装置可以完成多个实验(氯水的制备、氯水颜色的观察、氯水的萃取、氯气与水反应产物H+和C1一的检验、氯水的漂白性)。实验用品试剂：新制氯气、蒸馏水、CCl4、pH试纸、AgN03、植物油、FeS04、KSCN溶液。仪器：铁架台(带铁架)、双通管1个、单孔塞2个、Y形管1根、小试管2个、15mL医用一次性注射器1个、胶头滴管1个、止水夹2个。如图1，用带Y型管的橡胶塞事先塞紧双通管的下端，Y型管与小试管用橡皮管(带止水夹)固定，一支小试管中装入pH试纸(用润湿的pH试纸贴在试管臂上)、AgN03溶液，另一支小试管中装入滴有KSCN的新制FeS04溶液(用少许植物油液封)，事先在通风橱下用向上排气法在双通管中收集满氯气，取下橡胶塞，立即用带有注射器(注射器中装有水)和胶头滴管(滴管里装有适量CCl4的橡胶塞塞紧双通管的上端。实验步骤：(1)观察双通管中收集的氯气的颜色。(2)用针筒向双通管中注入约3mL蒸馏水，静置半分钟，观察气体及溶液颜色变化(用白纸板做背景)。(3)向双通管中滴入适量的CCl4。，液面不超过Y型管为宜，静置，观察溶液颜色变化。(4)将针筒中剩余的蒸馏水注入双通管中。(5)分别打开Y形管上的止水夹，依次观察小试管中的实验现象。实验现象及结论(1)氯气为黄绿色气体。(2)氯气溶于水，因有少量氯气溶解在水中，所以溶液呈浅黄绿色。(3)溶液分为2层，上层溶液无色，下层溶液黄色。向氯水中加入CCl4将氯水中的Cl2萃取，溶液层变为无色，CCl4层为黄色。通过萃取证明新制氯水因溶有氯气而呈黄绿色。(4)pH试纸先变红(证明含有H+)后褪色(证明含有HCl0)，AgNO。溶液中产生大量白色沉淀，证明氯水中含有Cl—。滴有KSCN的FeS04溶液变为血红色，证明氯水具有强氧化性(事先用少许植物油液封防止FeS04被氧化)，含HClO。实验评价：整套装置能在4min内完成上述所有实验过程。整个实验过程无氯气泄漏，安全性高，绿色环保，操作简便，能够给学生较强的视觉刺激，引起学生的探究兴趣，取得了良好的实验效果。