熊志威 鮑正榮 陳娟
在氯氣與鐵的反應(yīng)中,將紅熱的細(xì)鐵絲插入氯氣中,反應(yīng)劇烈,產(chǎn)生大量有毒的紅棕色煙。該實驗存在以下缺點:沒有控制氯氣外泄。有的實驗雖克服了反應(yīng)過程中有毒氣體的外泄,但采用的實驗裝置過于復(fù)雜。筆者設(shè)計了一套能避免以上不足的化學(xué)實驗裝置,實驗裝置及操作簡單,藥品用量少,實驗現(xiàn)象明顯。
1 實驗藥品與儀器
氯酸鉀0.5 g、濃鹽酸1.0 ml、細(xì)鐵絲、30%氫氧化鈉溶液、酒精燈、具支試管、雙孔膠塞導(dǎo)管、100 ml燒杯、鑷子、脫脂棉等。
2 實驗過程及現(xiàn)象
用紙槽向試管中加入約0.5 g氯酸鉀,如圖1所示安裝好實驗裝置,在細(xì)鐵絲靠近具支試管口處纏上少許脫脂棉,并用氫氧化鈉溶液潤濕。往分液漏斗中加入1.0ml的濃鹽酸,往燒杯中加入約50 ml的30%氫氧化鈉溶液。打開分液漏斗活塞,使?jié)恹}酸迅速滴下,待濃鹽酸滴完后,關(guān)閉活塞。濃鹽酸與氯酸鉀開始反應(yīng),有黃綠色氣體生成。點燃酒精燈,用鑷子夾取細(xì)鐵絲,在酒精燈上灼燒,待黃綠色氣體剛到達(dá)具支試管的支管口時,將燒紅的細(xì)鐵絲迅速通過具支試管的支管口插入。當(dāng)細(xì)鐵絲插入瞬間,反應(yīng)劇烈,有大量紅棕色的煙生成。待反應(yīng)結(jié)束后,往分液漏斗中加入氫氧化鈉溶液,打開活塞,使氫氧化鈉溶液緩緩流下,試管內(nèi)的溶液變?yōu)闇\紅棕色,明紅棕色的煙為氯氣與鐵反應(yīng)生成的三氯化鐵。
3 實驗的優(yōu)點及說明
(1)本設(shè)計巧妙地使用具支試管的支管口,解決將灼燒的細(xì)鐵絲插入氯氣并使氯氣盡量不外漏的難題,使氯氣的產(chǎn)生和氯氣與鐵的反應(yīng)在同一具支試管內(nèi)。這是本實驗改進(jìn)的一大優(yōu)點,可以重復(fù)本實驗,實驗現(xiàn)象明顯,效果好。
(2)采用分液漏斗實現(xiàn)了控制反應(yīng)物的加入,以及在反應(yīng)結(jié)束后注入大量的氫氧化鈉溶液,既可以檢測產(chǎn)物三氯化鐵,也能將污染減輕到最小。本實驗產(chǎn)生的氯氣不多,不會造成倒吸現(xiàn)象。
(3)實驗裝置簡單,使用的儀器都是一般實驗室常用儀器;藥品用量少,體現(xiàn)了微型化、環(huán)保的理念。
(4)氯氣不用提前制備和收集,減少了教師的工作量和可能造成漏氣污染的中間環(huán)節(jié),無論作為演示實驗還是學(xué)生實驗,都很簡單方便。