H2在Cl2中燃烧及HCl喷泉实验的绿色化设计
2017-09-25钱刚李娜
中学化学 2017年7期
关键词:实验
钱刚 李娜
一、实验原理
稳定的氢气流可以在纯净的氯气中安静地燃烧, 生成极易溶于水的HCl气体。
H2+Cl2 点燃2HCl
实验中反应后剩余的氯气可以被氢氧化钠溶液吸收。
C12+2NaOHNaCl+NaClO+H2O
二、实验试剂
锌粒、3 mol·L-1硫酸、氯气、蒸馏水、紫色石蕊溶液、2%氢氧化钠溶液。
250 mL圆底烧瓶、气球、玻璃尖嘴导气管、止水夹、铁架台、铁圈。
三、实验步骤
1.利用向上排空气法在圆底烧瓶中收集满氯气,并用橡胶塞塞紧,然后倒置在铁架台的铁圈上。
2.在盛有蒸馏水的烧杯中,滴入紫色石蕊溶液,观察到水的颜色变为紫色为宜。
3.现将橡胶塞上打两个孔,其中一个孔插入短玻璃导管,另一个孔插入尖嘴玻璃导管,并安装在烧瓶上,短导管伸出橡胶塞半厘米左右,尖嘴导管伸进烧瓶至其容积的1/3处。使用胶头滴管向导管所连气球中滴入2 mL左右的水,同时用橡皮筋将气球固定在短玻璃导管上。最后用乳胶管将图1尖嘴导管与制氢气的简易装置相连在一起(如图1所示)。
4.利用锌与稀硫酸反应制取氢气,验纯氢气以后点燃。用左手迅速取下装氯气烧瓶的橡胶塞,再用右手迅速将点燃的氢气的尖嘴导管伸入充满氯气的烧瓶内,同时塞紧双孔橡胶塞,以防漏气。此时可以看到氢气在氯气中安静地燃烧,燃烧火焰的颜色与氢气在空气中的燃烧火焰颜色明显不同,为苍白色。待燃烧持续一段时间后,由于燃烧是放热的,产生的热会使烧瓶内气体膨胀,气球逐渐胀大。待烧瓶内氯气的黄绿色逐渐变淡乃至消失后,再用止水夹夹住乳胶管,停止通氢气使燃烧反应停止。……
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