CN202917080U - 一种氯气制备演示装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种氯气制备演示装置，包括玻璃管体和试管，玻璃管体位于试管的上方，并且玻璃管体的底部通过第一导管与试管相连通，在第一导管上设置有第一阀门。玻璃管体的内部设置有用于放置反应物的滤网，滤网上方的玻璃管体侧壁设有与试管相连通的第二导管，第二导管上设置有第二阀门和第五阀门。在玻璃管体的上端设置第一密封塞，在第一密封塞上插设有分液漏斗和带有第一气球的验气导管，分液漏斗设置有第三阀门，验气导管设置有第四阀门。该氯气制备演示装置具有结构简单、使用方便的优点，反应过程中无须加热，并增加了洗气装置，保证制备氯气的纯度，并能有效避免空气污染。

Description

一种氯气制备演示装置

技术领域

本实用新型涉及一种教学用演示装置，具体地说是一种氯气制备演示装置。

背景技术

氯气的制备及其性质的研究是高中化学新课标必修一教学中的重点内容。在进行氯气的性质教学时，需要大量的氯气。但氯气有毒，并有剧烈的刺激性气味，人吸入少量氯气会使鼻和喉头的黏膜受到刺激，引起胸部疼痛和咳嗽，吸入大量氯气会中毒致死，而且用常规仪器制备氯气药品消耗量较大。在对浙江省杭州、宁波、金华、温州等地区所发放的调查问卷上我们可以发现，中学教学过程中对于氯气的制备及其性质的实验，教师往往采用课堂演示的形式，很难做到学生人人动手进行实验。

制氯气的传统方法是用二氧化锰和浓盐酸作反应物，存在着诸如杂质干扰大、浪费酸等缺点，反应过程需要加热，且无任何洗气装置。加热需要用铁架台，不仅具有一定的安全隐患而且装置较为复杂；浓盐酸极易挥发，而整个装置恰恰又是制取大量的氯气，故会有浓盐酸挥发到集气瓶中，同时氯气中也会带有少量的水，两者同时作用将导致收集到的氯气纯度不高，因此不加任何洗气装置有违化学实验的严谨性和科学性原则。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状，而提供一种氯气制备演示装置，使氯气制备的演示实验简单易行。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种氯气制备演示装置，包括玻璃管体和试管，玻璃管体位于试管的上方，并且玻璃管体的底部通过第一导管与试管相连通，在第一导管上设置有第一阀门。玻璃管体的内部设置有用于放置反应物的滤网，滤网上方的玻璃管体侧壁设有与试管相连通的第二导管，第二导管上设置有第二阀门和第五阀门。在玻璃管体的上端设置第一密封塞，在第一密封塞上插设有分液漏斗和带有第一气球的验气导管，分液漏斗设置有第三阀门，验气导管设置有第四阀门。

为优化上述技术方案，本实用新型还包括以下改进的技术方案。

上述的第二导管为Y形导管，第二导管的第一端口与玻璃管体的侧壁相连接，第二端口与试管侧壁相连接，第三端口连接有洗气装置。

上述的洗气装置为相串接的至少两个洗气瓶。

与现有技术相比，本实用新型的氯气制备演示装置具有结构简单、使用方便的优点，反应过程中无须加热，并增加了洗气装置，保证制备氯气的纯度，并能有效避免空气污染。

附图说明

图1是本实用新型实施例的结构示意图。

其中的附图标记为：玻璃管体1、滤网11、第一密封塞12、试管2、第一导管3、第一阀门31、第二导管4、第二阀门41、第五阀门42、分液漏斗5、第三阀门51、验气导管6、第四阀门61、第一气球62、第一洗气瓶71、第二洗气瓶72、集气瓶73、第三洗气瓶74、第二气球75。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例作进一步详细描述。

如图1所示，氯气制备演示装置包括玻璃管体1和试管2。

玻璃管体1位于试管2的上方，并且玻璃管体1的底部通过第一导管3与试管2相连通。在第一导管3上设置有第一阀门31。

玻璃管体1的内部设置有用于放置反应物的滤网11，滤网11上方的玻璃管体1侧壁设有与试管2相连通的第二导管4。在第二导管4上设置有第二阀门41和第五阀门42。

在玻璃管体1的上端设置第一密封塞12，在第一密封塞12上插设有分液漏斗5和带有第一气球62的验气导管6。分液漏斗5设置有第三阀门51。验气导管6设置有第四阀门61。

在优选实施例中，第二导管4为Y形导管，第二导管4的第一端口与玻璃管体1的侧壁相连接，第二端口与试管2侧壁相连接，第三端口连接有洗气装置。

洗气装置可以是相串接的至少两个洗气瓶。在图1中，洗气装置包括盛有饱和碳酸钠溶液的第一洗气瓶71、盛有浓硫酸的第二洗气瓶72、用于收集氯气的集气瓶73和盛有氢氧化钠溶液的第三洗气瓶74，第三洗气瓶74连接有第二气球75。第一洗气瓶71、第二洗气瓶72、集气瓶73和第三洗气瓶74依次通过导管与第二导管4的第三端口串接。

使用该氯气制备演示装置时，包括以下实验步骤：

1、在滤网11上放置漂白粉，分液漏斗5内添加稀盐酸；

2、打开第二阀门41和第三阀门51，关闭第一阀门31、第四阀门61和第五阀门42，反应开始；

3、随着反应的进行，集气瓶73中出现黄绿色气体。当黄绿色气体充满集气瓶73时，关闭第二阀门41和第三阀门51，打开第四阀门61；气球开始膨胀；

4、一会儿后，气球停止膨胀，此时表明加入的原料已反应完毕。关闭第四阀门61，打开第一阀门31和第五阀门42，使反应后的液体全部流入下面的试管中，然后关闭第一阀门31和第五阀门42，打开第四阀门61和第二阀门41，并挤压气球，使得反应装置中产生的氯气完全通入洗气装置；

5、若要制取多瓶氯气，可关闭第四阀门61，打开第三阀门51，重复上述步骤。

使本实用新型的氯气制备演示装置进行实验演示具有以下优点。

1、本实验用漂白粉和1.5mol/L的稀盐酸代替K₂MnO₄和浓盐酸，首先改变了反应条件，无需加热，在常温下即可进行。另外，采用稀盐酸可避免浓盐酸中氯化氢的挥发，保证了氯气的纯度；第三，次氯酸钙制作简单，价格低廉，市场上出售漂白粉中就含有60%次氯酸钙，可用来进行实验，而且，其反应残渣氯化钙可作为干燥剂，有利于吸收反应过程中产生的水蒸汽。有效降低了演示成本，提高了原料的利用率。

2、实验中用到的两个小气球，具有多方面作用。

第一气球62：当一瓶氯气已收集满，而氯气制备演示装置中仍有氯气产生，关闭第三阀门51、第二阀门41和第五阀门42，打开第四阀门61，能够使得多余的氯气进入第一气球62，这样防止了氯气的逸出污染环境；当换好下一个集气瓶73时，只需打开第二阀门41，不断挤压气球，就可马上收集到氯气，从而节约了药品。

第二气球75：通过观察第二气球75的大小，可以确定该反应是否在进行以及进行的程度。例如反应过程中，气球停止膨胀，则表明集气瓶73中的氯气已经收集满。

3、第二导管4采用Y形导管，可以使玻璃管体1与试管2中的气体相通，玻璃管体1中的液体顺利流下。

4、氯气制备演示装置可以采用生活中常见的气门心乳胶管、口服液吸管和青霉素瓶等材料组装，大大降低了实验成本。

5、玻璃管体1和试管2上下串接，这样反应后浓度降低的盐酸溶液就可流入下面的试管，避免因为盐酸浓度降低而影响氯气的制取。

6、洗气装置中的饱和碳酸钠溶液可以吸收挥发出来的少量的氯化氢气体；浓硫酸可以吸收气体中的水蒸气。

本实用新型的最佳实施例已阐明，由本领域普通技术人员做出的各种变化或改型都不会脱离本实用新型的范围。

Claims (3)

1. 一种氯气制备演示装置，包括玻璃管体(1)和试管(2)，其特征是：所述的玻璃管体(1)位于试管(2)的上方，并且玻璃管体(1)的底部通过第一导管(3)与试管(2)相连通，在所述的第一导管(3)上设置有第一阀门(31)；玻璃管体(1)的内部设置有用于放置反应物的滤网(11)，滤网(11)上方的玻璃管体(1)侧壁设有与试管(2)相连通的第二导管(4)，所述的第二导管(4)上设置有第二阀门(41)和第五阀门(81)；在玻璃管体(1)的上端设置第一密封塞(12)，在第一密封塞(12)上插设有分液漏斗(5)和带有第一气球(62)的验气导管(6)，所述的分液漏斗(5)设置有第三阀门(51)，所述的验气导管(6)设置有第四阀门(61)。

2.根据权利要求1所述的氯气制备演示装置，其特征是：所述的第二导管(4)为Y形导管，第二导管(4)的第一端口与玻璃管体(1)的侧壁相连接，第二端口与试管(2)侧壁相连接，第三端口连接有洗气装置。

3.根据权利要求2所述的氯气制备演示装置，其特征是：所述的洗气装置为相串接的至少两个洗气瓶。

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