2010年第7期化学教育·63·
制备氯气、氯酸钾、次氯酸钠实验的改进
李维芬1申永良2
(1．河北民族师范学院化学系河北承德067000；2．承德广播电视大学河北承德067000)
摘要改进了制备氯气、氯酸钾、次氯酸钠的实验，不用蒸馏烧瓶和分液漏斗，改用具支试
管和注射器，使该实验试剂用量少，实验用时短，几乎无氯气逸出。
关键词制备氯气氯酸钾次氯酸钠注射器试剂用量
大学无机化学实验中，氯气、氯酸钾、次氯酸
钠的制备实验[1．2]很有特点：它是系列实验，得到
的产物在后续实验中都能用到；能加深学生对氯酸
钾、次氯酸钠生成条件的记忆；能提高学生安装较
复杂实验装置的能力。但是这个实验用的时间长，
使用试剂量大，尤其是污染严重，实验中和实验后
拆除装置过程中氯气很容易逸出，影响师生的身体
健康。
在教学实践中，笔者发现：不需要制取那么多
氯水、氯酸钾和次氯酸钠，因为后续性质实验中它
们的用量很小；蒸馏烧瓶体积太大，反应中蒸馏烧
瓶先要充满氯气，这些氯气没有在制备反应中发挥
作用，反应后如果处理不好，还会逸出污染环境。
基于以卜想法，笔者对此实验进行了改进。
1实验部分
1．1实验用品
仪器：铁架台、具支试管(20mm×200mm
1支；15mm×150Inln，2支)、试管、胶塞、T
形管、止水夹、导管、乳胶管、一次性注射器(10
mL)、温度计、酒精灯、烧杯、集气瓶(250
mL)、小漏斗(5cm)、滤纸。
试剂：二氧化锰、浓盐酸、氢氧化钾溶液
(30％)、氢氧化钠溶液(2mol／L、4mol／L)。
1．2实验装置
实验装置如图1。大具支试管A中装入2g
MnOz，注射器吸入8mL浓盐酸。试管B中加入
4mol／LNaOH溶液10mL，小具支试管C中加入
30％KOH溶液3mL，小具支试管D中加入3mL
蒸馏水，试管E中加入2mol／LNaOH溶液3mL，
并置于冰水浴中。
1．3实验步骤及现象
1．3．1制备氯气
检查装置的气密性后，关闭止水夹1，打开止
水夹2，把小注射器中的浓盐酸逐渐推入具支试管
A，氯气开始生成：
^
Mn02+4HCl(浓)尘兰MnCl2+C12十+
2H20
如果反应速度太慢，可用酒精灯适当加热试管
A。用排空气法收集2瓶氯气，耗时约4min。
1．3．2制备氯酸钾、氯水和次氯酸钠
通讯联系人，E-marl：1iweifen@126．eom
圈1实验装置
E1lB
万方数据
·64·化学教育2010年第7期
在具支试管C外面的烧杯中倒入75---,85℃的
热水，打开止水夹1，关闭止水夹2，移去集气瓶，
把T形管下端插入试管B中。微热试管A，使具
支试管C中连续而均匀地产生气泡而试管D和E
中不产生气泡。可以看到C中的溶液由无色逐渐
变为黄绿色，并有细小气泡逸出。约4min后，C
中的溶液突然冒出大量小气泡，似剧烈沸腾，随后
溶液变为无色，表明氯酸钾已经制备完毕：3C12+6KOH』竺丝5Kcl+Kclo。+3H20
此时试管D和E中开始产生气泡，生成氯水
和次氯酸钠：
C12+2NaOH兰兰兰NaCl+NaClO+H20
约1min后，氯水和次氯酸钠的浓度即能满足
后续性质实验的要求。
如果不需要制取氯气，则试管A中装入
0．8gMnOz，注射器吸入5mI，浓盐酸。把浓盐酸
一次推人试管A中，其余操作同上。
1．3．3反应的终止及产品处理
关闭止水夹1，停止加热，打开止水夹2。约
30s后，试管B中的NaOH溶液倒吸人具支试管
A中，反应停止。
具支试管D中的氯水和试管E中的次氯酸钠
溶液留作性质实验用。将具支试管C置于冰水浴
中，片刻(20s左右)后析出较多氯酸钾晶体。过
滤，用少量冷水洗涤一次，再用另一块滤纸把晶体
吸干，留作性质实验用。
2结果与讨论
2．1生成物产量
按上述投料量，氯酸钾(自然干燥后)平均产
量为0．16g，用碘量法测得氯水和次氯酸钠的平均
浓度分别为0．055mol／L和0．21mol／L，它们完
全能够满足后续实验的需要。
2．2几点说明
(1)在文中反应物投料量下，无氯气逸出，故
试管E管口不需用浸有硫代硫酸钠溶液的棉化覆
．m皿o
(2)实验装置中试管可以用铁架台固定，也呵
以如图1那样简单地放在烧杯中。
(3)加浓盐酸的速度要控制好，否则会使试管
C中的溶液产生倒吸。笔者经验是：先加入2mL
浓盐酸制取第1瓶氯气，再加入2mL浓盐酸制取
◆陶瓷的美和化学
◆从中加化学教材比较看绪言的功能
◆“化学键”单元教学设计的认识与思考
◆原子结构相关化学概念学习的个案研究
第2瓶氯气，在第2瓶氯气即将收集满时，把其余
4mL浓盐酸都加入试管中，微热后再打开止水夹
1，关闭止水夹2。
(4)如果终止反应时不能自动倒吸，向外拉动
注射器即可发生倒吸。
(5)考虑到盐酸会腐蚀金属针头，建议采用以
下方法：
①使用金属针头，及时清洗。注射器针头金属
部分长3．0cm。在本文条件下进行实验后如果不
清洗，2h后长度变为2．5cn''l，因此同一金属针
头可以满足几次实验使用。但还是要督促学生拆
除实验装置后及时清洗注射器，以减少针头的腐
蚀。
②使用玻璃针头。制作方法是：把一次性注
射器的针头取下，从金属针根部剪断，只留下塑
料部分。冉取外径约3mm的毛细玻璃管(可用
沸点管的外管)在酒精灯火焰}：烧红，从剪断处
插入4"--．-,5mm即可。图1中就是这种针头。
③使用一次性输液器中的瓶塞穿刺器。瓶塞穿
刺器足现成的塑料针头，把排气管剪断用火烧一下
使其封U。
④使用朔料管。只要是较细(外径约3mm)
的硬塑料管均叮，如单芯硬线(一种电线，里面只
有一根粗铜线)的塑料外皮。
3结论
通过降低反应容器体积、减少反应物、增加终
止反应的步骤，使本实验有以下优点：
(1)节约仪器经费。不需要价格较高的蒸馏烧
瓶和分液漏斗(或恒压漏斗)，只须用价格低廉的
试管和一次性注射器。
(2)节约试剂。，
(3)节省时间。
(4)制备的氯酸钾能在后续实验中用完，避免
了学生手中剩余氯酸钾的潜在危险。
(5)几乎没有氯气泄漏。
参考文献
[13北京师范大学无机化学教研窜，东北师范大学无机化学教研
窜，华I|I师范大学无机化学教研室等．无机化学实验．第3
版，北京：高等教育出版社，2001：144—145
[2]李铭岫．无机化学实验．北京：北京理工大学出版社，
2002：93—94
下期要目
◆基于实验探究的教学整合模式案例研究
◆高中化学教师公开课的调查与思考
◆“原电池”家庭实验的教学课例分析
◆加热铝箔实验的不足与探究
万方数据
制备氯气、氯酸钾、次氯酸钠实验的改进
作者：李维芬，申永良
作者单位：李维芬(河北民族师范学院化学系,河北承德,067000)，申永良(承德广播电视大学,河北承
德,067000)
刊名：化学教育
英文刊名：CHINESEJOURNALOFCHEMICALEDUCATION
年，卷(期)：2010,31(7)
参考文献(2条)
1.李铭岫无机化学实验2002
2.北京师范大学无机化学教研室;东北师范大学无机化学教研室;华中师范大学无机化学教研室无机化学实验2001
本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_hxjy201007023.aspx
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