氯氣與鐵反應(yīng)實(shí)驗(yàn)改進(jìn)

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(shí)驗(yàn)存在以下缺點(diǎn)：沒有控制氯氣外泄。有的實(shí)驗(yàn)雖克服了反應(yīng)過程中有毒氣體的外泄，但采用的實(shí)驗(yàn)裝置過于復(fù)雜。筆者設(shè)計(jì)了一套能避免以上不足的化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置，實(shí)驗(yàn)裝置及操作簡(jiǎn)單，藥品用量少，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯。

1 實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(rùn)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(diǎn)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(shí)，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(shí)驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)及說明

（1）本設(shè)計(jì)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(shí)驗(yàn)改進(jìn)的一大優(yōu)點(diǎn)，可以重復(fù)本實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯，效果好。

（2）采用分液漏斗實(shí)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(cè)產(chǎn)物三氯化鐵，也能將污染減輕到最小。本實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的氯氣不多，不會(huì)造成倒吸現(xiàn)象。

（3）實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)單，使用的儀器都是一般實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)還是學(xué)生實(shí)驗(yàn)，都很簡(jiǎn)單方便。