书城科普读物动手做实验丛书--非金属实验改进设计实践
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第3章 关于氯水的实验操作和改进

氯水被分解实验装置的改进

取一只1000毫升有下口的放水瓶,破损的酸式滴定管下端带活塞的部分,单孔橡皮塞,长颈漏斗,导管。装配好。

用此装置实验,氯水基本是装在封闭的容器内,只有长颈漏斗与外界相通,且与空气接触面极小,避免了大量氯气逸出污染环境。

实验时,将容器内充满氯水,经日光照射后,可看到有气泡徐徐上升,绝大部分的气体都可收集起来,只有极少数的从长颈漏斗中走掉。片刻后,用带火星的木条靠近尖嘴处,打开活塞即可看到木条着火,证明氯水见光被分解后放出的气体是氧气。

一次将氯水装满容器,可供几个班级连续进行演示,得到极好的效果。

注:如有条件的话,将单孔橡皮塞换成磨口玻璃塞,效果更佳。

一种制饱和氯水的方法

在高一化学的演示实验和学生实验中,均要用到氯水。而制取氯水时会遇到两个难题:其一因Cl2在水中溶解度较小,要制得呈现黄绿色的饱和氯水需较长时间;其二因Cl2有毒,若实验系统密封不好,会散逸出来污染空气。新疆乌鲁木齐市矿务局第二中学田秀峰老师经反复实践,利用常用的广口瓶,组装成制氯水的装置,较好地克服了以上两个难题。

装置说明

附图制氯水的装置

(1)B中盛蒸馏水,用来吸收Cl2制备氯水。

(2)A装置用来贮存Cl2,缓减系统内气压,对B而言起到第二气源的作用。

(3)C装置也用来贮存Cl2,再次缓减系统内压,防止倒吸,起保护B装置的作用。

(4)D中盛放强碱溶液,用来吸收多余的Cl2。

操作

(1)A,B中进气管长一些,靠近瓶底但不能与瓶底接触;而出气管以刚露出瓶塞为宜。

(2)C与A,B装置相反,进气管短而出气管长。这样安装主要是防止万一发生倒吸,因进气管一端离瓶底较远,被吸入C中的碱液不会再度被吸入B中。

(3)D装置的容积应比C瓶的容积大一些,内盛碱液的浓度和体积较大些,以保证Cl2被充分反应吸收。关于D中碱液用量的估算,以制Cl2时所用浓盐酸为准,碱中溶质的物质的量是浓盐酸中HCl的物质的量的13~12即可,太少了不够吸收多余Cl2,太多了是浪费。

(4)制Cl2所用氧化剂最好用KMnO4,这样整个系统不用加热,也不用专人监控,省事又安全。

实验效果

采用这种方法一次可以制得两瓶Cl2(A和C)和一瓶饱和氯水,不会发生倒吸现象。制得的氯水使用时间长,可供四五个平行班使用。阴暗处密封保存,可保持数月不变质。有兴趣的同行不妨一试。

氯气能与氧化铜反应吗

氯气能与氧化铜反应吗?为此首先查阅了大量的化学书籍和资料,均没有发现氯气能否与氧化铜发生反应的有关内容,然后湖南省零陵农校龙石红、李君老师做了大量的有关实验。

实验装置图:(干燥管内加硅胶)(装置2)实验步骤:

(1)检查整个装置的气密性;(2)点燃酒精灯,加热氧化铜;(3)旋转分液漏斗活塞,滴加浓HCl;(4)用pH试纸检验水槽中水的酸碱性;(5)用带火星的木条检验集气瓶中收集的气体;(6)停止加热。

实验现象:

(1)集气瓶中收集的气体能使带火星的木条复燃;(2)具支试管中有棕色的物质产生;转入烧杯,溶于水后,溶液呈蓝色(混有黑色的氧化铜);(3)pH试纸检验水槽中水呈中性。

讨论:

(1)水槽中的水呈中性说明氯气被氢氧化钠洗液洗干净;(2)带火星的木条能复燃充分证明反应有氧气产生;(3)用离心试管取烧杯中的溶液进行离心分离;(4)用试管取离心管中部分溶液,加经硝酸酸化的硝酸银,有白色沉淀产生,证明产物中含有氯离子。