鐵與氯氣反應(yīng)實(shí)驗(yàn)的環(huán)保型設(shè)計

郎慶利+王培明+齊俊林

摘要：鐵在氯氣里燃燒實(shí)驗(yàn)是現(xiàn)行高中化學(xué)教材中的一個重要演示實(shí)驗(yàn)，但進(jìn)行演示時，逸出的氯氣等有害物質(zhì)，嚴(yán)重污染教學(xué)環(huán)境，影響師生健康。為此，利用蒸餾瓶作為反應(yīng)器設(shè)計出了環(huán)保型實(shí)驗(yàn)裝置，完全消除了實(shí)驗(yàn)過程中的環(huán)境污染，教學(xué)效果良好。不僅能夠?qū)崿F(xiàn)教學(xué)目標(biāo)，而且培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力，增強(qiáng)了學(xué)生的環(huán)保意識。

關(guān)鍵詞：鐵絲；氯氣；演示實(shí)驗(yàn)；氯化鐵

文章編號：1005–6629（2014）2–0041–02 中圖分類號：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

鐵在氯氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)是現(xiàn)行化學(xué)教材[1]中的一個重要實(shí)驗(yàn)（實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示），教材中的實(shí)驗(yàn)方法盡管能夠達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹５忻黠@的缺陷：其一，在集氣瓶中收集氯氣時需要一個較為復(fù)雜的氯氣制備系統(tǒng)，在制備和收集過程中容易造成氯氣外逸，污染室內(nèi)空氣；其二，在進(jìn)行鐵與氯氣反應(yīng)實(shí)驗(yàn)過程中瓶內(nèi)未反應(yīng)的氯氣及大量的棕黃色的煙（三氯化鐵小顆粒）容易外逸，污染室內(nèi)環(huán)境，不利于師生健康。針對教材中實(shí)驗(yàn)的不足，筆者對該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了認(rèn)真的研究和設(shè)計，并收到了較好的教學(xué)效果，現(xiàn)介紹如下。

1 實(shí)驗(yàn)用品

蒸餾瓶（500 mL）1個，單球干燥管1支，小試管（15 mm×100 mm）1支，分液漏斗（50 mL）1個，膠頭滴管1支，2號單孔橡膠塞1個，5號單孔橡膠塞1個，粗銅絲（40 cm）1根，酒精燈1盞，火柴1盒，鐵架臺1個，十字夾、鐵夾各1個。

濃鹽酸，高錳酸鉀晶體，顆粒狀堿石灰，細(xì)鐵絲（φ=0.22 mm，細(xì)鐵絲網(wǎng)專用），蒸餾水，10%氫氧化鈉溶液。

2 實(shí)驗(yàn)裝置

如圖2所示。

3 附件制作

3.1 制作銅絲試管架

取1根40 cm長的粗銅絲，用鐵鉗彎成一個能固定試管的架子（如圖3所示）。

3.2 組裝橡膠塞

將自制銅絲試管架的柄穿入5號單孔橡膠塞的中央；在橡膠塞的小孔上安裝分液漏斗，并保證氣密性良好（如圖4所示）。

4 實(shí)驗(yàn)方法及其實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

（1）在蒸餾瓶內(nèi)加入3 g左右的細(xì)鐵絲。

（2）在干燥管內(nèi)加入用蒸餾水潤濕的堿石灰顆粒后固定在蒸餾瓶的支管上。

（3）在小試管中加入1 g左右的高錳酸鉀晶體后，將小試管放在試管架上固定好；將大膠塞上的分液漏斗注入1.5 mL濃鹽酸；最后把大膠塞緊緊塞在蒸餾瓶的瓶口處，并保證氣密性良好。

（5）用力下推試管架的銅絲柄，使小試管下移到蒸餾瓶的底部。由于氯氣的密度大于空氣的密度，空氣通過干燥管排出瓶體外。

待細(xì)鐵絲燃燒結(jié)束、蒸餾瓶冷卻后，旋轉(zhuǎn)銅絲柄，使小試管不再對準(zhǔn)分液漏斗的下端；在分液漏斗內(nèi)加入有鹽酸的蒸餾水20 mL，旋轉(zhuǎn)分液漏斗旋塞，使蒸餾水全部注入蒸餾瓶內(nèi)后關(guān)閉旋塞，可觀察到溶液呈黃色，說明生成物為氯化鐵。

實(shí)驗(yàn)完畢后，向分液漏斗內(nèi)加入30 mL 10%的氫氧化鈉溶液，打開旋塞，當(dāng)氫氧化鈉溶液全部注入蒸餾瓶時，關(guān)閉分液漏斗的旋塞。輕輕振蕩蒸餾瓶，使其內(nèi)部的剩余的氯氣全部被氫氧化鈉溶液吸收掉（Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O）。

5 實(shí)驗(yàn)優(yōu)點(diǎn)及其說明

（1）鐵與氯反應(yīng)實(shí)驗(yàn)的環(huán)保型裝置，取材容易，制作簡單，操作方便，現(xiàn)象明顯，無空氣污染，重復(fù)性好，是目前較為理想的一個實(shí)驗(yàn)裝置，深受師生的好評。

（2）在給蒸餾瓶內(nèi)鐵絲加熱過程中，嚴(yán)禁液體滴入瓶內(nèi)，以防瓶體炸裂。

參考文獻(xiàn)：

[1]人民教育出版社化學(xué)室編著.全日制普通高級中學(xué)教科書（必修加選修）化學(xué)第二冊[M].北京：人民教育出版社，2003：87.

摘要：鐵在氯氣里燃燒實(shí)驗(yàn)是現(xiàn)行高中化學(xué)教材中的一個重要演示實(shí)驗(yàn)，但進(jìn)行演示時，逸出的氯氣等有害物質(zhì)，嚴(yán)重污染教學(xué)環(huán)境，影響師生健康。為此，利用蒸餾瓶作為反應(yīng)器設(shè)計出了環(huán)保型實(shí)驗(yàn)裝置，完全消除了實(shí)驗(yàn)過程中的環(huán)境污染，教學(xué)效果良好。不僅能夠?qū)崿F(xiàn)教學(xué)目標(biāo)，而且培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力，增強(qiáng)了學(xué)生的環(huán)保意識。

關(guān)鍵詞：鐵絲；氯氣；演示實(shí)驗(yàn)；氯化鐵

文章編號：1005–6629（2014）2–0041–02 中圖分類號：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

鐵在氯氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)是現(xiàn)行化學(xué)教材[1]中的一個重要實(shí)驗(yàn)（實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示），教材中的實(shí)驗(yàn)方法盡管能夠達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹５忻黠@的缺陷：其一，在集氣瓶中收集氯氣時需要一個較為復(fù)雜的氯氣制備系統(tǒng)，在制備和收集過程中容易造成氯氣外逸，污染室內(nèi)空氣；其二，在進(jìn)行鐵與氯氣反應(yīng)實(shí)驗(yàn)過程中瓶內(nèi)未反應(yīng)的氯氣及大量的棕黃色的煙（三氯化鐵小顆粒）容易外逸，污染室內(nèi)環(huán)境，不利于師生健康。針對教材中實(shí)驗(yàn)的不足，筆者對該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了認(rèn)真的研究和設(shè)計，并收到了較好的教學(xué)效果，現(xiàn)介紹如下。

1 實(shí)驗(yàn)用品

蒸餾瓶（500 mL）1個，單球干燥管1支，小試管（15 mm×100 mm）1支，分液漏斗（50 mL）1個，膠頭滴管1支，2號單孔橡膠塞1個，5號單孔橡膠塞1個，粗銅絲（40 cm）1根，酒精燈1盞，火柴1盒，鐵架臺1個，十字夾、鐵夾各1個。

濃鹽酸，高錳酸鉀晶體，顆粒狀堿石灰，細(xì)鐵絲（φ=0.22 mm，細(xì)鐵絲網(wǎng)專用），蒸餾水，10%氫氧化鈉溶液。

2 實(shí)驗(yàn)裝置

如圖2所示。

3 附件制作

3.1 制作銅絲試管架

取1根40 cm長的粗銅絲，用鐵鉗彎成一個能固定試管的架子（如圖3所示）。

3.2 組裝橡膠塞

將自制銅絲試管架的柄穿入5號單孔橡膠塞的中央；在橡膠塞的小孔上安裝分液漏斗，并保證氣密性良好（如圖4所示）。

4 實(shí)驗(yàn)方法及其實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

（1）在蒸餾瓶內(nèi)加入3 g左右的細(xì)鐵絲。

（2）在干燥管內(nèi)加入用蒸餾水潤濕的堿石灰顆粒后固定在蒸餾瓶的支管上。

（3）在小試管中加入1 g左右的高錳酸鉀晶體后，將小試管放在試管架上固定好；將大膠塞上的分液漏斗注入1.5 mL濃鹽酸；最后把大膠塞緊緊塞在蒸餾瓶的瓶口處，并保證氣密性良好。

（5）用力下推試管架的銅絲柄，使小試管下移到蒸餾瓶的底部。由于氯氣的密度大于空氣的密度，空氣通過干燥管排出瓶體外。

待細(xì)鐵絲燃燒結(jié)束、蒸餾瓶冷卻后，旋轉(zhuǎn)銅絲柄，使小試管不再對準(zhǔn)分液漏斗的下端；在分液漏斗內(nèi)加入有鹽酸的蒸餾水20 mL，旋轉(zhuǎn)分液漏斗旋塞，使蒸餾水全部注入蒸餾瓶內(nèi)后關(guān)閉旋塞，可觀察到溶液呈黃色，說明生成物為氯化鐵。

實(shí)驗(yàn)完畢后，向分液漏斗內(nèi)加入30 mL 10%的氫氧化鈉溶液，打開旋塞，當(dāng)氫氧化鈉溶液全部注入蒸餾瓶時，關(guān)閉分液漏斗的旋塞。輕輕振蕩蒸餾瓶，使其內(nèi)部的剩余的氯氣全部被氫氧化鈉溶液吸收掉（Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O）。

5 實(shí)驗(yàn)優(yōu)點(diǎn)及其說明

（1）鐵與氯反應(yīng)實(shí)驗(yàn)的環(huán)保型裝置，取材容易，制作簡單，操作方便，現(xiàn)象明顯，無空氣污染，重復(fù)性好，是目前較為理想的一個實(shí)驗(yàn)裝置，深受師生的好評。

（2）在給蒸餾瓶內(nèi)鐵絲加熱過程中，嚴(yán)禁液體滴入瓶內(nèi)，以防瓶體炸裂。

參考文獻(xiàn)：

[1]人民教育出版社化學(xué)室編著.全日制普通高級中學(xué)教科書（必修加選修）化學(xué)第二冊[M].北京：人民教育出版社，2003：87.

摘要：鐵在氯氣里燃燒實(shí)驗(yàn)是現(xiàn)行高中化學(xué)教材中的一個重要演示實(shí)驗(yàn)，但進(jìn)行演示時，逸出的氯氣等有害物質(zhì)，嚴(yán)重污染教學(xué)環(huán)境，影響師生健康。為此，利用蒸餾瓶作為反應(yīng)器設(shè)計出了環(huán)保型實(shí)驗(yàn)裝置，完全消除了實(shí)驗(yàn)過程中的環(huán)境污染，教學(xué)效果良好。不僅能夠?qū)崿F(xiàn)教學(xué)目標(biāo)，而且培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力，增強(qiáng)了學(xué)生的環(huán)保意識。

關(guān)鍵詞：鐵絲；氯氣；演示實(shí)驗(yàn)；氯化鐵

文章編號：1005–6629（2014）2–0041–02 中圖分類號：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

鐵在氯氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)是現(xiàn)行化學(xué)教材[1]中的一個重要實(shí)驗(yàn)（實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示），教材中的實(shí)驗(yàn)方法盡管能夠達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹５忻黠@的缺陷：其一，在集氣瓶中收集氯氣時需要一個較為復(fù)雜的氯氣制備系統(tǒng)，在制備和收集過程中容易造成氯氣外逸，污染室內(nèi)空氣；其二，在進(jìn)行鐵與氯氣反應(yīng)實(shí)驗(yàn)過程中瓶內(nèi)未反應(yīng)的氯氣及大量的棕黃色的煙（三氯化鐵小顆粒）容易外逸，污染室內(nèi)環(huán)境，不利于師生健康。針對教材中實(shí)驗(yàn)的不足，筆者對該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了認(rèn)真的研究和設(shè)計，并收到了較好的教學(xué)效果，現(xiàn)介紹如下。

1 實(shí)驗(yàn)用品

蒸餾瓶（500 mL）1個，單球干燥管1支，小試管（15 mm×100 mm）1支，分液漏斗（50 mL）1個，膠頭滴管1支，2號單孔橡膠塞1個，5號單孔橡膠塞1個，粗銅絲（40 cm）1根，酒精燈1盞，火柴1盒，鐵架臺1個，十字夾、鐵夾各1個。

濃鹽酸，高錳酸鉀晶體，顆粒狀堿石灰，細(xì)鐵絲（φ=0.22 mm，細(xì)鐵絲網(wǎng)專用），蒸餾水，10%氫氧化鈉溶液。

2 實(shí)驗(yàn)裝置

如圖2所示。

3 附件制作

3.1 制作銅絲試管架

取1根40 cm長的粗銅絲，用鐵鉗彎成一個能固定試管的架子（如圖3所示）。

3.2 組裝橡膠塞

將自制銅絲試管架的柄穿入5號單孔橡膠塞的中央；在橡膠塞的小孔上安裝分液漏斗，并保證氣密性良好（如圖4所示）。

4 實(shí)驗(yàn)方法及其實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

（1）在蒸餾瓶內(nèi)加入3 g左右的細(xì)鐵絲。

（2）在干燥管內(nèi)加入用蒸餾水潤濕的堿石灰顆粒后固定在蒸餾瓶的支管上。

（3）在小試管中加入1 g左右的高錳酸鉀晶體后，將小試管放在試管架上固定好；將大膠塞上的分液漏斗注入1.5 mL濃鹽酸；最后把大膠塞緊緊塞在蒸餾瓶的瓶口處，并保證氣密性良好。

（5）用力下推試管架的銅絲柄，使小試管下移到蒸餾瓶的底部。由于氯氣的密度大于空氣的密度，空氣通過干燥管排出瓶體外。

待細(xì)鐵絲燃燒結(jié)束、蒸餾瓶冷卻后，旋轉(zhuǎn)銅絲柄，使小試管不再對準(zhǔn)分液漏斗的下端；在分液漏斗內(nèi)加入有鹽酸的蒸餾水20 mL，旋轉(zhuǎn)分液漏斗旋塞，使蒸餾水全部注入蒸餾瓶內(nèi)后關(guān)閉旋塞，可觀察到溶液呈黃色，說明生成物為氯化鐵。

實(shí)驗(yàn)完畢后，向分液漏斗內(nèi)加入30 mL 10%的氫氧化鈉溶液，打開旋塞，當(dāng)氫氧化鈉溶液全部注入蒸餾瓶時，關(guān)閉分液漏斗的旋塞。輕輕振蕩蒸餾瓶，使其內(nèi)部的剩余的氯氣全部被氫氧化鈉溶液吸收掉（Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O）。

5 實(shí)驗(yàn)優(yōu)點(diǎn)及其說明

（1）鐵與氯反應(yīng)實(shí)驗(yàn)的環(huán)保型裝置，取材容易，制作簡單，操作方便，現(xiàn)象明顯，無空氣污染，重復(fù)性好，是目前較為理想的一個實(shí)驗(yàn)裝置，深受師生的好評。

（2）在給蒸餾瓶內(nèi)鐵絲加熱過程中，嚴(yán)禁液體滴入瓶內(nèi)，以防瓶體炸裂。

參考文獻(xiàn)：

[1]人民教育出版社化學(xué)室編著.全日制普通高級中學(xué)教科書（必修加選修）化學(xué)第二冊[M].北京：人民教育出版社，2003：87.