CN210073095U - 一种可控制备氯气及其性质演示实验装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种可控制备氯气及其性质演示实验装置，包括依次连通的氯气发生装置、除杂装置、性质演示装置和尾气吸收装置，氯气发生装置包括恒压滴液漏斗及与之连接的两口烧瓶，除杂装置包括盛有氯化亚铁饱和溶液或二氯化锰饱和溶液的第一演示瓶，性质演示装置包括依次连通的第二演示瓶和第三演示瓶，第二演示瓶中有湿润有色布条，第三演示瓶中有湿润淀粉碘化钾试纸；尾气吸收装置包括漏斗和第四演示瓶，漏斗半扣于第四演示瓶内的碱液上，第三演示瓶通过软管与漏斗连接，两口烧瓶、第一演示瓶、第二演示瓶及第三演示瓶的瓶口处均密封。该装置可以实现在浓硫酸滴加量可控不加热条件下的氯气制备、氯气性质验证以及氯气尾气的充分回收。
Description
技术领域
本实用新型属于实验装置技术领域，尤其涉及一种可控制备氯气及其性质演示实验装置。
背景技术
化学是一门以实验为基础的学科，通过实验可以生动、直观地为学生传递知识，提高了教学质量和加快了学习进程，方便、快捷、环保的化学实验装置决定了实验的成功和教学效果。
氯气是一种具有强烈剌激性气味的黄绿色有毒气体，在实验室中制备氯气时，通常是采用二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应制得氯气，该反应过程需要加热条件，且所用浓盐酸挥发性很强，具有强烈的刺激性气味，易对实验者的身体造成危害，由于浓盐酸易挥发，通常反应的速度较快，使得氯气的产生量不能很好的控制，此外，反应后采用的尾气吸收装置中气体的吸收接触面积小，导致尾气吸收的程度较低，部分气体直接进入空气中，容易造成环境污染，危害演示者和学生的身体健康，操作过程繁琐并且不环保。
实用新型内容
针对上述背景技术中存在的不足，本实用新型提供了一种可控制备氯气及其性质演示实验装置。
本实用新型是这样实现的，一种可控制备氯气及其性质演示实验装置，包括氯气发生装置、除杂装置、性质演示装置和尾气吸收装置，所述氯气发生装置包括盛有漂白粉或漂白精或氯酸钾或高锰酸钾及氯化钠过饱和溶液的两口烧瓶和盛有浓硫酸的恒压滴液漏斗，所述除杂装置包括盛有氯化亚铁饱和溶液或二氯化锰饱和溶液的第一演示瓶，所述性质演示装置包括依次连通的第二演示瓶和第三演示瓶，第二演示瓶中有湿润有色布条，第三演示瓶中有湿润淀粉碘化钾试纸；所述尾气吸收装置包括漏斗和第四演示瓶，所述漏斗半扣于第四演示瓶内的碱液上，所述两口烧瓶的一口与恒压滴液漏斗连接，另一口与第一演示瓶连通，所述第一演示瓶与第二演示瓶连通，第三演示瓶通过软管与漏斗的细管端连接，所述两口烧瓶、第一演示瓶、第二演示瓶及第三演示瓶的瓶口处均密封。
优选地，所述漏斗的开口处一侧边缘与第四演示瓶内的碱液接触，相对的另一侧边缘与第四演示瓶的内壁接触。
优选地，所述两口烧瓶通过万能夹固定在铁架台上，所述万能夹通过s-扣与铁架台固定。
优选地，所述恒压滴液漏斗的尾部设有塞子。
优选地，所述两口烧瓶与第一演示瓶、第一演示瓶与第二演示瓶、第二演示瓶与第三演示瓶之间均通过导管连通，由两口烧瓶通入第一演示瓶的导管末端没入第一演示瓶内液面以下。
优选地，所述两口烧瓶为两口圆底烧瓶。
优选地，所述第四演示瓶为烧杯。
相比于现有技术的缺点和不足，本实用新型具有以下有益效果：本实用新型通过恒压滴液漏斗注入浓硫酸，结构简单，操作方便，且能很好的控制浓硫酸的加入量，通过滴加浓硫酸与氯化钠过饱和溶液反应生成盐酸，接着与氧化剂反应得到氯气；整个反应采用全封闭式反应，将气体的制取和性质的验证实验合为一体，在制取氯气的同时也能验证氯气的性质；此外，氯气尾气经漏斗再进入碱液进行吸收，漏斗开口大，使尾气与碱液的接触面积大，避免了因氯气流量大而与碱液接触面积小时导致尾气不能充分吸收的问题。
附图说明
图1是本实用新型实施例提供的一种可控制备氯气及其性质演示实验装置的结构示意图。
图中：1-两口圆底烧瓶、2-恒压滴液漏斗、3-第一演示瓶、4-第二演示瓶、5-第三演示瓶、6-第四演示瓶、7-漏斗、8-铁架台、9-万能夹、10-s-扣、11-塞子、12-导管、13-软管、14-反应物、15-氯化亚铁或二氯化锰饱和溶液、16-碱液。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
参照图1，一种可控制备氯气及其性质演示实验装置，包括氯气发生装置、除杂装置、性质演示装置和尾气吸收装置，氯气发生装置包括盛有漂白粉或漂白精或氯酸钾或高锰酸钾及氯化钠过饱和溶液的两口烧瓶1和盛有浓硫酸的恒压滴液漏斗2，两口烧瓶1优选两口圆底烧瓶，在恒压滴液漏斗2的尾部设置塞子11。除杂装置包括盛有氯化亚铁饱和溶液或二氯化锰饱和溶液的第一演示瓶3，性质演示装置包括通过导管12依次连通的第二演示瓶4和第三演示瓶5，第二演示瓶4中有湿润有色布条，第三演示瓶5中有湿润淀粉碘化钾试纸；尾气吸收装置包括漏斗7和第四演示瓶6，第四演示瓶6优选烧杯，漏斗7半扣于第四演示瓶6内的碱液上，具体为漏斗7的开口处一侧边缘与第四演示瓶6内的碱液接触，相对的另一侧边缘与第四演示瓶6的内壁接触。两口烧瓶1的一口与恒压滴液漏斗2连接，另一口通过导管12与第一演示瓶3连通，由两口烧瓶1通入第一演示瓶3的导管12末端没入第一演示瓶3内液面以下。第一演示瓶3通过另一导管12与第二演示瓶4连通，第三演示瓶5通过软管13与漏斗7的细管端连接，两口烧瓶1、第一演示瓶3、第二演示瓶4及第三演示瓶5的瓶口处均密封，使得氯气发生过程、除杂过程及性质演示过程均为全封闭式反应。
为了使实验操作更加方便，两口烧瓶1通过万能夹9固定在铁架台8上，万能夹9通过s-扣10与铁架台8固定。
实验时，首先在两口烧瓶1中加入漂白粉或漂白精或氯酸钾或高锰酸钾及氯化钠过饱和溶液，在恒压滴液漏斗2中加入浓硫酸，除杂装置中盛有氯化亚铁或二氯化锰饱和溶液，然后打开恒压滴液漏斗2下方活塞，向两口圆底烧瓶1中注射加入浓硫酸溶液，通过调整恒压滴液漏斗2下方的活塞以控制浓硫酸溶液的注入量，进而控制氯气的产生量，该制备过程无须加热即可反应制备Cl2；
方程式为：
(1)H2SO4(浓)+2NaCl(饱和)＝2HCl+Na2SO4
(2)Ca(ClO)2+4HCl＝2Cl2↑+CaCl2+2H2O或者
KClO3+6HCl(浓)＝3Cl2↑+KCl+3H2O或者
2KMnO4+16HCl(浓)＝2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
可观察到两口烧瓶1中有黄绿色气体生成，即为氯气，生成的氯气依次进入第一演示瓶3、第二演示瓶4和第三演示瓶5内，第一演示瓶3中盛有氯化亚铁饱和溶液或二氯化锰饱和溶液，第一演示瓶3中有白色沉淀生成，证明生成并除掉了氯的氧化物；而第二演示瓶4中的湿润有色布条出现褪色，说明是氯气与水反应后的物质使布条褪色，第三演示瓶5内淀粉碘化钾试纸变蓝，验证了氯气的性质。最后氯气尾气通过软管13连接的漏斗7进入尾气处理装置，经碱液16充分吸收，避免污染环境。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种可控制备氯气及其性质演示实验装置，其特征在于，包括氯气发生装置、除杂装置、性质演示装置和尾气吸收装置，所述氯气发生装置包括盛有漂白粉或漂白精或氯酸钾或高锰酸钾及氯化钠过饱和溶液的两口烧瓶和盛有浓硫酸的恒压滴液漏斗，所述除杂装置包括盛有氯化亚铁饱和溶液或二氯化锰饱和溶液的第一演示瓶，所述性质演示装置包括依次连通的第二演示瓶和第三演示瓶，第二演示瓶中有湿润有色布条，第三演示瓶中有湿润淀粉碘化钾试纸；所述尾气吸收装置包括漏斗和第四演示瓶，所述漏斗半扣于第四演示瓶内的碱液上，所述两口烧瓶的一口与恒压滴液漏斗连接，另一口与第一演示瓶连通，所述第一演示瓶与第二演示瓶连通，第三演示瓶通过软管与漏斗的细管端连接，所述两口烧瓶、第一演示瓶、第二演示瓶及第三演示瓶的瓶口处均密封。
2.如权利要求1所述的可控制备氯气及其性质演示实验装置，其特征在于，所述漏斗的开口处一侧边缘与第四演示瓶内的碱液接触，相对的另一侧边缘与第四演示瓶的内壁接触。
3.如权利要求1所述的可控制备氯气及其性质演示实验装置，其特征在于，所述两口烧瓶通过万能夹固定在铁架台上，所述万能夹通过s-扣与铁架台固定。
4.如权利要求1所述的可控制备氯气及其性质演示实验装置，其特征在于，所述恒压滴液漏斗的尾部设有塞子。
5.如权利要求1所述的可控制备氯气及其性质演示实验装置，其特征在于，所述两口烧瓶与第一演示瓶、第一演示瓶与第二演示瓶、第二演示瓶与第三演示瓶之间均通过导管连通，由两口烧瓶通入第一演示瓶的导管末端没入第一演示瓶内液面以下。
6.如权利要求1-5任一项所述的可控制备氯气及其性质演示实验装置，其特征在于，所述两口烧瓶为两口圆底烧瓶。
7.如权利要求6所述的可控制备氯气及其性质演示实验装置，其特征在于，所述第四演示瓶为烧杯。
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