江苏省扬州市田家炳实验中学高中化学 专题二 第一单元 氯、溴、碘及其化合物 氯气性质实验的改进文本素材 苏教版必修1

氯气性质实验的改进氯气性质的封闭式实验：氯气是一种有毒气体。为了尽量减少它对环境的污染、使实验操作简单易行且实验现象明显，可以在密闭的小型装置中进行实验操作。铜、铁在氯气中燃烧：集气瓶底部先盛放少许氯酸钾，取一段细铜丝, 把铜丝在笔套上绕成螺旋状, 做成“U ”型, 穿过双孔橡胶塞, 塞住集气瓶口。在双孔橡胶塞上, 一孔插盛有浓盐酸的胶头滴管, 另一孔插盛有蒸馏水的胶头滴管。在露出橡皮塞口的铜丝两端接上导线。实验时, 先挤下胶头滴管中的浓盐酸, 它与氯酸钾接触立即反应, 放出大量氯气。当看到氯气充满全瓶后, 接通电源, 加热铜丝, 稍后,铜丝在氯气里剧烈燃烧, 此时立即断开电源。稍后将另一胶头滴管中的水挤出, 观察溶液的颜色。实验结束后, 注入NaOH溶液进行尾气处理。钠在氯气中燃烧如上图所示，在试管中预先加入少量高锰酸钾固体,用铁夹固定在铁架台上。塞入带球形管的胶塞,在球形管中预先放一薄层蘸有饱和食盐水的棉花团, 再垫一层厚的石棉绒。推放注射器中的少量浓盐酸, 片刻球形管中出现黄绿色气体，此时立即用镊子取滤纸吸干煤油的金属钠薄片12片投入球形管石棉绒上, 盖上带沾有氢氧化钠溶液的棉花球的球形滴管吸收尾气。片刻可观察到金属钠在氯气里剧烈燃烧的实验现象。如果再向球形管投入一薄片金属钠, 仍可在氯气里燃烧, 方便重复观察实验现象。钠在氯气中燃烧实验改进 （1）操作步骤往干燥三叉管的一个支管中加入一小药匙的KMnO4 固体;另一支管中装入少量的碎瓷片。切取除表面氧化层的绿豆般大小的金属Na ,用滤纸吸干煤油,再用玻片把Na 压成片状, 小心地铺在碎瓷片的上面。用插在胶塞上的塑料多用滴管吸取约1mL的浓HCl ,用滤纸吸干滴管外部沾有的浓HCl ,小心地把胶塞塞紧在三叉管上(滴管的一端要伸入装有KMnO4 固体的支管中) 。把装好药品的三叉管固定在铁架台上,导管的另一端插入装有NaOH 溶液的烧杯中。用手慢慢挤压滴管,使浓HCl 均匀地滴加,至烧杯中的NaOH 溶液有气泡产生,停止滴加。很快,Na 在充满Cl2 的三叉管中剧烈燃烧,发出黄光,生成白烟,反应后支管壁可看见白色的粉状固体。（2）注意事项三叉管在实验前一定要保持干燥。Na 不能多,绿豆般大就可以,要用滤纸吸干煤油,以免影响效果;尽可能把Na 压成薄片,以增加跟氯气的接触面积。装有Na 的支管底部可装石棉绒或玻璃纤维,用碎瓷片可方便实验后倒出清洗。由于三叉管的口径不大,采用塑料多用滴管既软且可拉长,可以方便伸入支管中。实验后清洗三叉管时要注意Na 是否已经燃烧完毕。氢气在氯气中燃烧如图所示，在100ml锥形瓶中放入20 粒锌, 加入40ml4mol/L的稀硫酸, 塞上带尖嘴的两个橡胶塞, 在另一个橡胶塞上倒扣一个去底矿泉水瓶, 对产生的氢气验纯后, 点燃氢气。再向倒扣的矿泉水瓶中加入少量的KMnO4。然后把该装置放在一个加水(已滴有紫色石蕊试液) 的培养皿和带滴管的去底的透明大塑料可乐瓶制成的一个密封的反应系统, 防止氯气的泄露。最后往倒扣的矿泉水瓶中的高锰酸钾中滴加几滴浓盐酸, 立即观察到火焰的颜色变为苍白色, 在可乐瓶内出现了白雾,同时紫色石蕊试液变红。C l2 的漂白实验 在广口瓶下层铺少许Ca (OH) 2 ,中间放1 个盛有KMnO4固体的平底小试管。在一张红纸上用水画一个小圈放入广口瓶, 塞紧带有滴管(浓盐酸) 的瓶塞。将浓盐酸滴加到KMnO4 中, 立即观察到产生大量的黄绿色气体, 红纸在画有水圈处漫漫褪色。也有人设计出如下一系列实验装置：A. 制取氯气的装置。B. 盛有浓H2SO4的洗气瓶。C. 带有两导管的橡胶塞和广口瓶,在橡胶塞的底部钉有两枚大头针,分别挂有湿润有色纸条和干燥有色纸条。D. 盛有浓NaOH 溶液烧杯。E. 取一无色饮料瓶,用刀从其中上部切开,上部用铁夹固定于铁架台,将底部套于上部,且要留有微小的缝隙。F. 氢气发生装置。使用同一套装置完成氯气的制取和性质实验.以广口瓶为容器实验步骤：用滤纸剪成适当大小的4 个长方形,然后将这些滤纸都用凡士林粘在广口瓶的内部。将饱和的NaCI、NaBr、Na2S、品红溶液(12滴) 分别滴在如图所示的滤纸上。向广口瓶内加013g KClO3 ,在滴管中吸入约2mL浓盐酸,然后将滴管装在双孔塞上,最后把该双孔塞塞在广口瓶上。右边烧杯中加NaOH 溶液,用来吸收逸出的氯气。挤胶头滴管向广口瓶中加浓盐酸,此时,可以看到有黄绿色气体产生,很快滴品红的滤纸红色褪去,滴NaBr 的滤纸变为棕红色,滴Na2S 的滤纸有黄色出现,滴NaI 的滤纸出现了紫黑色。实验结束后,可在广口瓶中直接倒入氢氧化钠,用来把各种产物吸收变为无毒物质,再行倒入废物缸。.氯气性质的系列实验设计1 浓盐酸，2 蓝色石蕊试纸环，3 普通大红纸环，4 普通黄纸环，5 吸有40%KI溶液的滤纸环，6 吸有40%KBr 溶液的滤纸环，7 粗玻璃管，8 小细玻璃管，9 高锰酸钾晶体，10 铜粉，11 干燥的脱脂棉，12 金属钠块，13 吸有5NaOH溶液的脱脂棉，14 湿润的淀粉KI试纸实验步骤如下：实验前在1支12mm160mm粗玻璃管的外壁从上往下依次用固体胶分别粘牢宽度为1.5cm的蓝色石蕊试纸环1个、白色滤纸环2个、普通大红纸环1个、普通黄纸环1个。纸环之间相隔1cm左右，备用。实验时，分别用4滴蒸馏水将蓝色石蕊试纸环、红纸环、黄纸环湿润，用4滴40KBr溶液和40%KI溶液分别使2个白色滤纸环湿润。用纸槽将约1/3药匙的高锰酸钾晶体放入具支试管底部，然后将此粗玻璃管套在分液漏斗的下端，连同橡胶塞一同放入具支试管内，并塞紧。如装置图所示连接好装置。用量筒量取约2.5mL的浓盐酸并倒入分液漏斗内，打开活塞，让浓盐酸沿着分液漏斗、粗玻璃管流入具支试管底部后，立即关闭活塞。当看到双口试管充满黄绿色气体时，立即在铜粉下用酒精灯加热。实验完毕后，将2mL5NaOH溶液倒入分液漏斗内，打开活塞，让其充分反应，直至黄绿色气体完全消失。实验现象的解释：实验现象及解释湿润的蓝色石蕊试纸环先变红，很快又褪色，说明氯气溶于水后，有酸生成，同时又有漂白性物质生成。这是为:Cl2+H2O=HCl+HClO。KI试纸环变为褐色，KBr试纸环变为橙红色。这是因为：Cl2+2KI=2KCl+I2, Cl2+2KBr=2KCl+Br2黄色纸环完全褪色，是因为氯气溶于水后生成的次氯酸具有漂白性。红色纸环褪色，但留有棕黄色斑点，这是因为普通大红纸的主要成分之一酸性橙()与盐酸反应生成了棕黄色的沉淀附着在纸上。当加热铜粉时，铜粉与金属钠同时反应。在双口试管的左端，有棕黄色的烟生成，冷却后附着在双口试管的上方，实验完毕后，用滴管向有棕黄色烟处滴加$滴蒸馏水，有绿色溶液生成，这是因为生成了氯化铜溶液。在双口试管的右边，由于高锰酸钾和浓盐酸反应生成的热和酒精灯加热所产生的热使金属钠先熔化，后剧烈燃烧，有白色固体生成。实验注意事项整个装置接口处应不漏气。铜粉可以用砂纸打亮后的一根细铜丝剪碎来取代。浓盐酸与高锰酸钾的量不宜过多，这样可以避免不必要的浪费，同时也可以防止量过多时，剧烈的反应使反应液溅到纸环上，而使实验失败。在具支试管的底部垫上一支短小的细玻璃管，使从粗玻璃管流出的浓盐酸与高锰酸钾充分接触，同时也可以避免反应液溅到纸环上。 参考文献：1 梁军科, 张小猛. 有关氯气性质实验的改进J. 中学化学教学参考 , 2020,(06)2 桂顺利, 熊言林. 氯气性质的系列实验设计J. 实验教学与仪器 , 2020,(03)3