氯氣與鐵反應實驗改進

熊志威　鮑正榮　陳娟

在氯氣與鐵的反應中，將紅熱的細鐵絲插入氯氣中，反應劇烈，產生大量有毒的紅棕色煙。該實驗存在以下缺點：沒有控制氯氣外泄。有的實驗雖克服了反應過程中有毒氣體的外泄，但采用的實驗裝置過于復雜。筆者設計了一套能避免以上不足的化學實驗裝置，實驗裝置及操作簡單，藥品用量少，實驗現象明顯。

1 實驗藥品與儀器

氯酸鉀0.5 g、濃鹽酸1.0 ml、細鐵絲、30%氫氧化鈉溶液、酒精燈、具支試管、雙孔膠塞導管、100 ml燒杯、鑷子、脫脂棉等。

2 實驗過程及現象

用紙槽向試管中加入約0.5 g氯酸鉀，如圖1所示安裝好實驗裝置，在細鐵絲靠近具支試管口處纏上少許脫脂棉，并用氫氧化鈉溶液潤濕。往分液漏斗中加入1.0ml的濃鹽酸，往燒杯中加入約50 ml的30%氫氧化鈉溶液。打開分液漏斗活塞，使濃鹽酸迅速滴下，待濃鹽酸滴完后，關閉活塞。濃鹽酸與氯酸鉀開始反應，有黃綠色氣體生成。點燃酒精燈，用鑷子夾取細鐵絲，在酒精燈上灼燒，待黃綠色氣體剛到達具支試管的支管口時，將燒紅的細鐵絲迅速通過具支試管的支管口插入。當細鐵絲插入瞬間，反應劇烈，有大量紅棕色的煙生成。待反應結束后，往分液漏斗中加入氫氧化鈉溶液，打開活塞，使氫氧化鈉溶液緩緩流下，試管內的溶液變為淺紅棕色，明紅棕色的煙為氯氣與鐵反應生成的三氯化鐵。

3 實驗的優點及說明

（1）本設計巧妙地使用具支試管的支管口，解決將灼燒的細鐵絲插入氯氣并使氯氣盡量不外漏的難題，使氯氣的產生和氯氣與鐵的反應在同一具支試管內。這是本實驗改進的一大優點，可以重復本實驗，實驗現象明顯，效果好。

（2）采用分液漏斗實現了控制反應物的加入，以及在反應結束后注入大量的氫氧化鈉溶液，既可以檢測產物三氯化鐵，也能將污染減輕到最小。本實驗產生的氯氣不多，不會造成倒吸現象。

（3）實驗裝置簡單，使用的儀器都是一般實驗室常用儀器；藥品用量少，體現了微型化、環保的理念。

（4）氯氣不用提前制備和收集，減少了教師的工作量和可能造成漏氣污染的中間環節，無論作為演示實驗還是學生實驗，都很簡單方便。