山东省沂南第一中学 276300
摘要: 本文通过对氯气制备的实验原理、反应原料和实验操作进行了分析、研究，设计了利用Ca(ClO)2与HCl反应制取氯气的微型实验。实验装置简单易得，提高了实验的安全性，减少实验试剂量，可以培养学生的实验能力，提高学生实验的学习效果。
关键词: 氯气；制备；微型实验
氯气的制备和氯气的性质实验是高中化学实验中一个重要的实验，但由于氯气是一种刺激性、危害人体的物质，有些学校因为实验室条件不足，特别是实验防护措施欠缺等原因，这个实验就没法让学生实际操作，只能是老师做演示实验让学生观看，这样学生没有亲自动手操作，影响了学习效果。为了让学生更好的了解氯气制备的实验原理和实验过程，本文对该实验进行改进、创新，按绿色化学和微型实验的要求，力求提高实验的安全性，减少实验用剂量， 降低尾气毒害，研究采用漂白粉和盐酸反应来制备氯气的微型实验。
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课本中实验室制备氯气是利用二氧化锰和浓盐酸共热的方法，化学反应方程式是 MnO2 + 4HCl(浓) = MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O．反应装置图如下：
从实验原理来看，制取氯气要选取强的氧化剂，常用的氧化剂有MnO2、KMnO4 以及 KClO3、K2Cr2O7、Ca(ClO)2 等，MnO2 氧化性较弱，跟浓盐酸的反应需加热，另几种氧化剂的氧化性较强，与浓盐酸的反应不需加热。如考虑含有氯元素以减少其他杂质产生的因素，还原剂以盐酸为宜。用高锰酸钾与盐酸反应来制取氯气的化学方程式为：2KMnO4 + 16HC1 = 2KC1 + 2MnC12 + 5C12↑ + 8H2O。利用KMnO4 、KClO3、K2Cr2O7等强氧化剂时，反应速率快，很难控制反应的速率，并且伴随较大的危险性，反应温度不宜过高。而通过Ca(ClO)2与HCl反应制取氯气，反应的化学方程式是: Ca(ClO)2 + 4HCl = CaCl2 + 2H2O + 2Cl2↑。 该反应不需要加热，只需稀盐酸在常温下就可以发生反应，与其他氧化剂比较，实验安全、简便、快捷。从反应原料的价格来分析，根据调查，在这几种氧化剂中，Ca(ClO)2的价格最便宜，而且可用市场上销售的漂白粉代替，漂白粉的主要成分是就是Ca(ClO)2。
以漂白粉和稀盐酸在不加热的条件下反应制得氯气，快速，易于掌控，也不需加热，大大降低了实验危险性，因此，可以作为学生实验，让学生亲自动手操作，熟悉制备过程。考虑到氯气有毒，具体操作时可进行微型实验。学生可利用针筒来制备少量氯气，可先取2g漂白粉放入20 mL针筒内，再抽取约3 mL、2 mol/L稀盐酸至针筒内，轻微摇动，反应1分钟后会观察到有黄绿色的气体逐渐出现。生成的氯气可利用湿润的蓝色石蕊试纸放在针头附近先变红后变无色的特点来检验。不需要氯气时可将针筒插入NaOH 溶液吸收氯气，防止环境污染。利用此法来制备氯气，实验装置简单易得，无需组装，容易操作又省时，药品消耗量少，便于学生自己操作，提高学生的实验动手能力。
参考文献:
［1］ 武永兴，胡美玲．高中化学教材［M］． 北京:人民教育出版社， 2006
［2］ 程芳．实验室制取氯气的绿色化探索［J］． 教学与管理， 2005， 4 ( 11)［3］ 肖莉，丁伟．实验室氯气制法的实验探究［J］． 化学教学， 2010， 4 ( 11)［4］ 张星旺．氯气实验室制法的改进［J］．中学化学教学参考， 2003， 5( 6)
论文作者:刘敬祥
论文发表刊物:《文化研究》2016年5月
论文发表时间:2016/9/20
标签：氯气论文; 盐酸论文; 漂白粉论文; 氧化剂论文; 针筒论文; 学生论文; 实验室论文; 《文化研究》2016年5月论文;