氯气与铁反应实验改进

2014-11-28 22:34熊志威鲍正荣陈娟
中小学实验与装备 2014年4期
关键词:红棕色细铁丝分液

熊志威 鲍正荣 陈娟

在氯气与铁的反应中,将红热的细铁丝插入氯气中,反应剧烈,产生大量有毒的红棕色烟。该实验存在以下缺点:没有控制氯气外泄。有的实验虽克服了反应过程中有毒气体的外泄,但采用的实验装置过于复杂。笔者设计了一套能避免以上不足的化学实验装置,实验装置及操作简单,药品用量少,实验现象明显。

1 实验药品与仪器

氯酸钾0.5 g、浓盐酸1.0 ml、细铁丝、30%氢氧化钠溶液、酒精灯、具支试管、双孔胶塞导管、100 ml烧杯、镊子、脱脂棉等。

2 实验过程及现象

用纸槽向试管中加入约0.5 g氯酸钾,如图1所示安装好实验装置,在细铁丝靠近具支试管口处缠上少许脱脂棉,并用氢氧化钠溶液润湿。往分液漏斗中加入1.0ml的浓盐酸,往烧杯中加入约50 ml的30%氢氧化钠溶液。打开分液漏斗活塞,使浓盐酸迅速滴下,待浓盐酸滴完后,关闭活塞。浓盐酸与氯酸钾开始反应,有黄绿色气体生成。点燃酒精灯,用镊子夹取细铁丝,在酒精灯上灼烧,待黄绿色气体刚到达具支试管的支管口时,将烧红的细铁丝迅速通过具支试管的支管口插入。当细铁丝插入瞬间,反应剧烈,有大量红棕色的烟生成。待反应结束后,往分液漏斗中加入氢氧化钠溶液,打开活塞,使氢氧化钠溶液缓缓流下,试管内的溶液变为浅红棕色,明红棕色的烟为氯气与铁反应生成的三氯化铁。

3 实验的优点及说明

(1)本设计巧妙地使用具支试管的支管口,解决将灼烧的细铁丝插入氯气并使氯气尽量不外漏的难题,使氯气的产生和氯气与铁的反应在同一具支试管内。这是本实验改进的一大优点,可以重复本实验,实验现象明显,效果好。

(2)采用分液漏斗实现了控制反应物的加入,以及在反应结束后注入大量的氢氧化钠溶液,既可以检测产物三氯化铁,也能将污染减轻到最小。本实验产生的氯气不多,不会造成倒吸现象。

(3)实验装置简单,使用的仪器都是一般实验室常用仪器;药品用量少,体现了微型化、环保的理念。

(4)氯气不用提前制备和收集,减少了教师的工作量和可能造成漏气污染的中间环节,无论作为演示实验还是学生实验,都很简单方便。

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