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（1）实验室制备氯气 能观察到有黄绿色气体产生时，所需盐酸的最低浓度约为6 mol /L 。用湿润的淀粉碘化钾检测到有氯气产生时，所需盐酸的最低浓度约为0.74 mol /L 。若用1至2 mol/L HC1和MnO2一起加热，逸出的气体能使湿润的碘化钾淀粉试纸显色，表示有C12 产生，表明HCl浓度<6 mol/ L时，仍能和MnO2反应生成C12，只是没有实际意义。实验一般取大于7 mol/L HCl和MnO2反应制备C12。 二氧化锰与浓盐酸反应的实验室制取氯气方法反应装置较复杂，污染大，杂质多。通过实验发现漂粉精Ca(ClO)2是比较理想的氧化剂，反应快慢适中，较为匀速，不需加热，且价格便宜，易于得到。所以Ca(ClO)2与浓度较低的盐酸也能反应，且速度较适中，易于观察，挥发的HCl杂质也少，对于课堂演示或学生实验是比较理想的。以漂粉精和稀盐酸不加热的条件下反应制得氯气更为快速，易于掌控，也不需加热。而如果在针筒中进行，则可减少污染，也可以作为学生实验。 具体操作是: ①大量制取氯气可用漂粉精Ca(ClO)2和较浓的酸为原料，在圆底烧瓶中进行反应。 ②少量制取或学生实验则可进行针筒实验。如选用20 mL注射器制取氯气时，应取1粒漂粉精片( 0.5克一粒，每粒含有效氯0.2克)，再抽取约2 mL, mol/ L稀盐酸注入针筒内，室温大约20℃,1分30秒左右后，即可制得约5 mL氯气。 （2）氯气的检验 KI淀粉试纸只适合于检验极为稀薄的C12 ,即检验C12的存在，而不适合检验浓度较大的C12。 试纸很快变成蓝色，不到近1 min，蓝色消失，被漂白变成了白色。用滴管吸取一管C12，注入一只125 mL的集气瓶(氯气浓度很稀)，伸进一片湿润的KI淀粉试纸，试纸变成稳定的蓝色;如果再补充一滴管C12(氯气浓度变大)，瞬间，蓝色消失又被“漂白”了。 氯气通入KI溶液中时要考虑氯气过量的情况。反应过程先是2KI+Cl2 =2KC1+I2后是I2+5C12十6H2O=2HIO3+10HCl。 （3）氯水 关于饱和氯水的浓度，在室温条件下有说1体积水可溶解2体积的C12的，有文献说1体积水可溶解2. 15个体积C12的;有说饱和氯水的浓度是0.0921 mol/L的;也有说饱和氯水的浓度是0. 089 mol/L的。其实这些数值都是一种大概数值。20℃时，C12在3. 6 mol/I. NaCI溶液中的溶解度为0.032 mol/L，约是C12在水中饱和浓度的1/3。 这是因为C12与水会渐渐反应形成次氯酸和盐酸，以及HC1O的分解。因此实验难以 测得C12在水中的真实精确的溶解度。其次，C12溶于水还会与水形成氯的水合物。有文献指出，六水合物C12·6H2O(淡绿色的晶体)和八水合物Cl2·8H2O都曾经从氯水中分离出来。 刻意用饱和氯水和刻意用新制备的氯水，多数情况下是不必要的能用吗?其实，在中学化学教学实验中，几乎不存在一定(必须)要用新制氯水。刘怀乐老师曾经把新制的饱和氯水在暗处置放了一个月之后，发现这种氯水仍明显呈黄绿色，有浓浓的刺鼻的气味，即使是把它稀释8倍、10倍，它对NaI, NaBr溶液的置换反应也都是相当灵敏的。 （4）气与金属反应 实验证明，向氯水中加入位于氢之前的较活泼金属(除K,Ca, Na等活泼金属)是不会有氢气产生的。溶液中的HCl只能作为“配角”参与HClO与金属的氧化还原反应。比如Zn粒投入氯水主要是生成氯化锌。由于HC1O具有很强的氧化性，许多位于氢之后的金属投入氯水中均可被氧化。 有人认为C12是很活泼的非金属单质，在通常情况下可直接与许多金属作用。事实并如此，工业上贮存和运输液氯的容器是钢瓶。Cl2在通常情况下只能与极少数金属(如Sb)直接反应。但若有水蒸气存在时，则Cl2可与许多金属剧烈反应。盛装液氯的钢瓶和液氯必须通过严格的干燥处理，否则钢瓶内壁及其附件均易被氯气氧化而引发事故。卤素单质中除F2外，Br2 , I2也具有类似性质。如将干燥的锌粉和碘的晶体混合在一起，是根本观察不到反应的，但若在混合物中滴几滴水、马上发生剧烈反应，放出的热可使未反应的碘升华而产生紫色的烟， F2与金属作用则不需要水作催化剂，但有些金属(如Pb , Cu , Ni等)与凡作用时表面生成一层保护性氧化膜，阻止反应的继续进行，所以可用这些金属的器皿作F2的反应器或盛放容器。 |
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