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氯气制备及性质实验的改进研究_论文

中学教 学 参 考  实验探 究  氯 气 制 备 及 性 质 实 验 的 改 进 研 究  天津 市天津 幼儿 师范 学校 ( 0 0 3  孙 30 7) 氯气制备及性质实验 中出现的问题  氯气是一 种黄 绿 色有 毒气 体 , 验室 虽 有通 风 设  实 备 , 因为氯气 的密度 较大 , 但 实验 室 内的氯 气总是 排不  一 颖  、 漏斗 以 便 控 制 制 取 氯 气 的  干净 , 以实 验教 师 很 容 易 中毒 。 所   为 了寻找较好 的氯气制备及性 质实验 的方法 , 笔者  做 了许多尝试 , 目的一是减少氯气在 制取或储存 时带  其 来 的污染 , 二是 找到一个 较好 的氯气性质 实验方 法 , 最  大限度地减少氯气 的用量 , 减少 污染 。   二、 解决氯气制备 中的问题  1 从 实验 原 理 方 面分 析  . 量 , 用 随 制。 当需 要 制 取 酸 随   氯气 的量 少 时 , 分 液 漏 斗  把 改为胶 头滴 管 , 管 内装 有  滴 稀盐 酸 溶液 , 取 氯 气 时 用  制 此滴 管 滴 加 。这 样 操 作 方  便, 污染 少 。   () 应 器 用 一 个 T 形  2反 N OH a   溶 液  () 1 高锰 酸钾 与浓盐 酸混合 , 此实 验不 需加 热 。解  决了加热时浓盐 酸 中的氯化氢 的挥 发问题 。反 应方程  式为 :KMn)+1 HC ( ) KC +2 C2 C2   2 ( 4 6 1浓 一2 1 Mn 1+5 1十 + 8 O。 H2   管 。T形 管上端 安装 一个 带  胶 头滴管 的塞子 以便滴加 盐  酸。滴管 的位 置偏 向下 面放  图 1   K l 3 HC ( 一K 1-C  C( +6 I浓) C 43 I十+3   所制得  ) H O, 氯气可进一步用来做氯气性 质实验 , 但做 氢气在纯净氯  气 中安静燃 烧实验 , 效果不 佳 。虽然 省 了加热 装置 , 但  随之而来 的这两个反应都 伴有杂质气体 生成 , 实验效果  不佳 。   制氯气所需 固体药品一边 。T形管下 端一处 封死 , 用于  放置制氯气的固体药品 , 另~处接 导气装置 。因为氯 气  的密度 比空气重 , 氯气从下面导出收集到的氯气较纯。   () 3 反应器 改为 注射 器装 置 。实验 操作 : 先在 注射  器 内装好 固体 药 品, 压注射 器滑杆排 净空气 , 用此  推 再 注射器的针头吸人酸液 。此装 置制取氯气最 纯 , 无其他  杂质气体干扰 。   三、 氯气 性 质 实验 问题 的 提 出及 改 进  第一 , 以往 做氯气性质实验需要 多瓶氯气 分别 与不  同的试液反应 , 操作繁琐 , 品用量大 。改进 如下 : 药 用裁  好 的滤 纸 条蘸 试 液 并 烘 干 , 用 凡 士 林 把 这 些 滤 纸 竖 直  再 贴于集气瓶 内壁 。每张 虑纸 问有 间隔。用 同样方法 也  () 2用食 盐 和二 氧 化锰 的混 合 物 与浓 硫 酸混 合共  热, 也避免 了浓盐酸的挥 发这个不 利因素 。通过多次 实  验, 总结 出食盐 、 氧化锰 的质量 大约为 3: 二 2为宜 , 浓  硫酸与水 的体积 比为 2:1 为宜 , 热。反应方程式 为 : 微   八  2 a1 HS 4 N C+3 2O +Mb   =2a S4   N H 0 +Mr( +C2 1] S l l十+  2   但此反应需要加热装置 , H O, 没有使实验装置简便 。   () 3笔者进一步改进 。用次氯 酸钠 、 食盐 、0 硫酸  4  混合 , 无需加热 。反应方程式为 : C0 Na 1 +N C+H O  aI S4 = 可把干燥红 色纸 条 、 湿润 红色 纸 条竖 直 贴 于集 气瓶 内   壁 。改进后 可观察到反应变化 的全过程 。操作 简单 , 节  省药品 , 现象 明显 。   第二 , 随着 近几年微 型实 验 的扩展 , 实 验可从 原  此 来 的演 示 实 验改 为学 生 分 组 实 验 。改 进 如 下 : 图 1 如 把  C2 1十+NaS 4 20 +H2   O。 此实验结果为 : 反应速度慢 , 氯气产出量 少。   () 4 由于次氯 酸钠 的碱性 大于 次氯酸 钙 , 者就把  笔 装置 中的集气瓶改为大试管 , 其药 品用量为原来 的三分  之一 ; 大试 管 口改为塞有带滴管的塞子 , 其他操作不变。   第三 , 日常生活 中 , 在 我们 吃 的药有许 多 药粒用 药  板包装 , 可用药板 做反应器 , 在药板 中的每个 孔穴里 加  微量上述 固体药 品 , 用滴 管滴加 酸液 , 并迅 速在药板 的  孔穴上盖上蘸有试液 的滤纸 , 也可得到类似 现象 。此 实  验现象明显 、 操作简单 、 药品用量少 。   第四 , 氢气在 氯气 中燃烧 的实 验 , 实验 现象 是苍 白   色火焰 。用某些 方法 制取 的氯气 做该 实验就 无法看 到  苍 白色火 焰 。此时 只要加 一个氯 气洗气 装 置就能解 决  这 个 问题 。   在做氢气与氯气混合后见光爆 炸 的实验 时 , 时并  有 次氯 酸钠 、 盐改为 次氯酸钙 、 食 氯化 钙来和 4  硫酸混  O 合 , 需 加 热 。反 应 方 程 式 为 : a l 无 C CO+C C + H。O 一 a1 S4  C: l十+C 2O +H O, 随着硫酸 的滴 加 , aS 4   但 硫酸 与块状  次氯酸钙 作用 , 生成 的硫 酸 钙会 渐 渐包 覆在 次 氯 酸钙  上, 致使反应速度减缓 。   () 5用其 他酸代 替硫 酸。用 浓度 约为 l lL的稀  mo / 盐酸代替硫酸 。我发现其效果


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