实验技能大赛-氯气

——————————————内江师范学院化学化工学第二届实验技能大赛——————————————实验名称：氯气的生成及其性质的微型化设计班级：化学12级2班姓名：xxx学号：1111111111指导老师：xxx联系电话：11111111111氯气的生成及其性质的微型化设计实验原理KClO3是白色颗粒状晶体或粉末。密度2.32g/L，熔点368︒C，在400︒C分解放出氧气。溶于水和碱溶液，不溶于乙醇，有氧化性。有时实验室用氯酸钾与浓盐酸反应来制取氯气，该反应速率快，由于有氯气生成，瓶内颜色很快变为黄绿色：KClO3+6HCl==KCl+3Cl2↑+3H2O该反应生成的氯气是一种有毒的黄绿色气体，它易溶于有机溶剂，能溶于水，难溶于饱和食盐水。其密度为3.170g/L，比空气的密度大。反应中有水蒸气和氯化氢气体生成，所以要使反应得到干燥的氯气，就必须除去其余杂质，从而方便做其性质验定。该实验用饱和食盐水去除氯化氢气体，用浓硫酸去除水蒸气，得到干燥的氯气。把制备的氯气通入0.1mol/L的KBr、KI（含淀粉溶液）、FeSO4（含KSCN）溶液，湿润的pH试纸，NaOH（含酚酞）的溶液中从而验证氯气的性质。实验现象原理：KBr+Cl2==KCl+Br2（溴水呈橙色）KI+Cl2==KCl+I2（淀粉遇单质碘变蓝）6FeSO4+3Cl2==2Fe2（SO4）3+2FeCl3Fe3++3SCN-==Fe（SCN）3（红色）Cl2+NaOH=NaCl+NaClO+H2O氯水具有漂白作用，所以湿润的pH试纸最后变成白色最后把点燃的金属钠、铜丝和红磷放到氯气中，观察现象，得出结论。实验现象原理：2Na+Cl22NaCl（反应剧烈，产生大量白烟）Cu+Cl2CuCl2（反应剧烈，产生大量棕色的烟)

2P+3Cl22PCl3(剧烈燃烧，产生大量的烟、雾)氯气是一种重要的化工原料，在农业上常用与制造多种农作物的杀虫剂；工业上常用来制造多种化工产品，如盐酸，漂白粉，氯仿等有机溶剂，在医疗上可直接用于消毒或制作消毒液。但氯气有毒，生产和使用必须执行规范操作。实验材料井穴板是由透明的聚苯乙烯或性能优于聚苯乙烯的材料制造。多用滴管是由聚乙烯吹塑而成，是一个圆形具有吸泡连接一根细长的径管而成。青霉素药瓶是玻璃。实验仪器4个青霉素药瓶及橡胶瓶塞，一个9孔井穴板，一个6孔井穴板，1只废的圆珠笔笔芯，一个小铁夹，一次性输液管，一次性针管2只，多用滴管。实验药品0.1mol/lKBr溶液，0.1mol/lKI溶液，饱和食盐水，浓H2SO4,FeSO4溶液,10%NaOH溶液,湿润的PH试纸，酚酞试液，KSCN溶液,KClO3溶液,浓HCl，淀粉溶液，细铜丝，红磷，金属钠，酒精灯，细沙。实验步骤把准备好的5个青霉素药瓶（包括瓶口的橡胶塞），洗涤干净并烘干，把一只圆珠笔笔芯在酒精灯上为烤一下，弯成90°的气体导管。在9孔井穴板的中，分别滴加饱和食盐水、浓H2SO4、0.1mol/L的KBr、KI（含淀粉溶液）、FeSO4（含KSCN）溶液，放入湿润的pH试纸，滴加NaOH（含酚酞）。利用6孔井穴板的两个孔，在里面分别滴加饱和食盐水，浓硫酸，用输液管连接起来。拿出一个青霉素药瓶子，在里面装上KClO3粉末，盖上塞子，把吸取浓盐酸的多用滴管和刚弯好的90°气体导管插入青霉素药瓶子里。用一节（约20CM）的输液管把弯好的90°气体导管套起来，在输液管上放一个小铁夹（反应发生时小铁夹松开，不反应是关闭），另一端连接一个一次性针管，按压多用滴管滴加浓HCl时，发生反应，看针管活塞的移动来验证装置的气密性。滴加浓HCl时，当一次性针管里收集的气体差不多时停止滴加，把针管和输液管分开，这时把输液管通入9孔井穴板的第一个孔的双导气管的井穴塞上，构成了氯气的性质验定装置。把针管插在6孔井穴板的第一个孔双导气管的井穴塞上，再将另一个干燥的一次性针管插在第二个孔的双导气管的井穴塞上，推压针管，构成了一个干燥氯气的装置。再次按压多用滴管滴加浓HCl时，氯气通入9孔井穴板，约2min观察会看到滴有KBr溶液的小洞中溶液变成橙色，滴有KI（含淀粉溶液）的小洞中变成蓝色，滴有FeSO4（含KSCN）溶液的小洞中溶液变成红色，湿润的pH试纸的褪色．滴有酚酞的NaOH溶液由红色变为无色。观察完现象之后再次停止滴加浓HCl.实验中滴有酚酞的NaOH溶液由红色变为无色，究竟是中和褪色还是漂白褪色，为了解决这一疑问，反应一段时间后，打开装有NaOH溶液的一个导气口，向褪色后的溶液中再滴入几滴NaOH溶液，结果溶液仍是白色，从而说明了该溶液褪色是由于氯水的漂白作用．这时用针管里干燥好的氯气注射到3个干燥好的盖着橡胶塞的青霉素瓶子里，这时打开塞子把点燃的金属钠，铜丝，红磷分别放入里面。观察得到钠与氯气反应剧烈，产生大量白烟；铜丝与氯气反应剧烈，产生大量棕色的烟；红磷与氯气反应剧烈燃烧，产生大量的烟、雾。预期结果实验能按照设计的思路统一实现，在反应器（青霉素瓶子）与针管进行气密性验证时小心操作，最好气密性良好。在把输液管与针管分开时要小心，把握时间，不要让氯气泄露污染大气，在把输液管通入9孔井穴板时候，可以把针管倒放（氯气的密度比空气大），氯气也就不会漏出。在反应器与9孔井穴板构成的性质验定装置中，所有的反应要求及其现象都能按预想的进行，不让有些生成物进行干扰，从而观察到明显的现象