在實(shí)驗(yàn)室里,氯氣是用二氧化錳氧化鹽酸的方法制得的加熱二氧化錳和鹽酸的混和物,就會(huì)有氯氣放出,反應(yīng)的化學(xué)方程式是:
4HC1+MnO2加熱MnCl2+Cl2個(gè)+2H2Q
實(shí)驗(yàn)室制取氯氣的儀器裝置如圖1·8所示,我們知道,氯氣容易溶解于水,它比空氣重,和第一冊(cè)§3·4里講過(guò)的二氧化碳相似因此,在集取氯氣時(shí),要采用“下方排空氣”的方法。
因?yàn)槁葰馐屈S綠色的氣體,因此集氣瓶中氯氣是否已經(jīng)集滿,可以從它的顏色看出來(lái),如果在集氣瓶后面襯一張白紙,觀察就更清楚.當(dāng)集氣瓶全部顯現(xiàn)黃綠色時(shí),表示瓶中氯氣已經(jīng)集滿。
氯氣集滿后,把集氣瓶直立桌上,用毛玻片或厚紙板蓋好,就可供以后實(shí)驗(yàn)之用。
氯氣是有毒的氣體,因此在實(shí)驗(yàn)室里制取時(shí),必須盡可能不讓氯氣逸散到空氣中去,在收集氯氣的集氣瓶的后面,要聯(lián)接一個(gè)盛有氫氧化鈉溶液的燒杯(見(jiàn)圖1·8),把逸出的氯氣吸收在氫氧化鈉溶液里②。
實(shí)驗(yàn)完畢后,停止加熱,移去酒精燈,把儀器裝置移放到通風(fēng)里在通風(fēng)櫥里拆開(kāi)儀器裝置,把冷水加入燒瓶至滿,當(dāng)瓶里氯氣全部逐出后,再?gòu)耐L(fēng)櫥里取出,把瓶里殘余物質(zhì),倒在度液缸里。
①鹽酸跟二氧化錳的反應(yīng),實(shí)際分兩步進(jìn)行:
第一步,鹽酸跟眼二氧化錳發(fā)生復(fù)分解反應(yīng),生成四氯化錳和水:
4HCI+ Mno2=Mnc14 +2H2O
第二步,四氯化錳很不穩(wěn)定,生成后立即分解成為二氯化錳并放出氯氣:
MnCl4=MnCl2+Cl2個(gè)
把這兩個(gè)億學(xué)方程式合并起來(lái),即得總的化學(xué)方程式如上:
②氯氣跟氫氧化鈉溶液反應(yīng),生成氯化鈉和次氯酸鈉(NaC1O),反應(yīng)化學(xué)方程式是:
Cl2+2NAOH= Nacl+Nac1o+H2O
如果只要制取少量的氯氣,更簡(jiǎn)便的方法是在試管中裝入少量的高錳酸鉀(分子式是KMnO4,一種紫黑色的晶體,俗名叫做“灰錳養(yǎng)”,是很強(qiáng)的氧化劑,它的水溶液常用來(lái)消毒器皿),滴入濃鹽酸,不需加熱,立即就有氯氣放出①。