鹵族化合物中的氯氣、氯水，在化工行業(yè)是最長(zhǎng)用到的物質(zhì)之一，也是實(shí)驗(yàn)室研發(fā)中經(jīng)常用到的化合物。但氯氣有毒，有強(qiáng)烈的刺激性，人體吸入氯氣，會(huì)感到惡心、嘔吐、胸口疼痛和腹瀉，癥狀加重時(shí)，會(huì)發(fā)生肺水腫，甚至導(dǎo)致呼吸困難而死亡?？諝饫镒疃嗫梢栽试S含氯氣0．001mg，超過(guò)這個(gè)含量就會(huì)引起人體中毒。而氯氣在水中不能迅速溶解，容易逸入空氣中，對(duì)人體造成傷害，因此筆者經(jīng)過(guò)摸索，設(shè)計(jì)出一套密閉的、幾乎無(wú)污染的制備氯水的方法，同時(shí)通過(guò)計(jì)算，取用適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)物用量來(lái)控制生成氯氣的量，防止生成過(guò)量的氯氣而外逸。
一、氯水的制備
(一）制備裝置
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1、計(jì)算反應(yīng)物的用量
用二氧化錳和濃鹽酸制備氯氣，反應(yīng)方程式為：
MnO2 + 4HCL== MnCl2 + 2H2O + Cl2
由于氯氣的密度為3.214g/L，在常溫下的溶解度為100g水中溶解310cm3，則制備1升氯水需10g氯氣，經(jīng)過(guò)計(jì)算需二氧化錳12.2g，濃鹽酸17.3ml，但由于濃鹽酸有揮發(fā)性，，所以濃鹽酸的量要比理論計(jì)算值多。經(jīng)多次的實(shí)踐證明，制備1升氯水需要二氧化 錳12.2g，濃鹽酸30ml。
2、搭建裝置
在圓底燒瓶A中裝入二氧化錳，在試劑瓶C、D中裝適量的水，在試劑瓶F中裝濃的氫氧化鈉溶液，然后照?qǐng)D1搭建好裝置，并檢查密封性，再在分液漏斗B中裝入濃鹽酸。
3、將分液漏斗中的濃鹽酸放入圓底燒瓶（注意關(guān)閉分液漏斗的活塞），點(diǎn)燃酒精燈，反應(yīng)開(kāi)始。
4、待藥品基本反應(yīng)完即停止加熱。
5、反應(yīng)結(jié)束后，用彈簧夾夾住裝置C左端的橡膠管，使裝置C、D
?。?）裝置E中為空氣，目的是防止在反應(yīng)結(jié)束時(shí)由于壓力的變化導(dǎo)致裝置F中的氫氧化鈉溶液倒吸入裝置D中。
（2）裝置F中用于吸收多余尾氣的溶液是氫氧化鈉溶液，其反應(yīng)方程式為：Cl2＋2NaOH＝NaCl＋NaClO＋H2O 。
?。ㄈ┭b置優(yōu)點(diǎn)
1、可連接多個(gè)吸收氯氣的裝置，以便制備大量的氯水。
2、可通過(guò)調(diào)節(jié)濃鹽酸的加入量和加入速度來(lái)控制生成的氯氣量和速度，以免反應(yīng)速度過(guò)快來(lái)不及溶解而產(chǎn)生多余的尾氣，或者反應(yīng)速度過(guò)慢，使裝置中的壓力減小導(dǎo)致氫氧化鈉溶液倒吸入氯水瓶中。
二、氯水的保存
在氯氣溶于水時(shí)，氯氣與水反應(yīng)形成次氯酸和鹽酸。從氯水呈現(xiàn)黃綠色并具有氯氣的刺激性氣味可以知道，氯水中存在著氯分子，說(shuō)明氯氣并沒(méi)有完全跟水反應(yīng)，這是因?yàn)樵诼葰馔ㄈ胨挟a(chǎn)生鹽酸和次氯酸的同時(shí)，溶液中的鹽酸和次氯酸也發(fā)生反應(yīng)生成氯氣和水，也就是說(shuō)，在氯水中同時(shí)存在一個(gè)可逆反應(yīng)：氯氣與水的正反應(yīng)和鹽酸與次氯酸的逆反應(yīng)。
化學(xué)反應(yīng)方程式為： Cl2 + H2OHCl + HClO
由此可知，氯水中同時(shí)存在著單質(zhì)氯、水、鹽酸和次氯酸四種成分。氯水在存放過(guò)程中，次氯酸見(jiàn)光分解成鹽酸，化學(xué)反應(yīng)方程式為：2HClO=2HCl+O2↑，最后導(dǎo)致氯水的黃綠色顏色消失，pH減小，久置的氯水可視為鹽酸溶液，因此，氯水一般是現(xiàn)用現(xiàn)配，如確需保存，需將其儲(chǔ)存在帶有磨砂玻璃蓋的無(wú)色細(xì)口玻璃瓶中，同時(shí)外套黑袋避光。用磨砂玻璃蓋是因?yàn)槁人@酸性，酸不與磨砂玻璃蓋的主要成分二氧化硅反應(yīng)，用無(wú)色瓶是為了方便觀察氯水的顏色以便初步判斷氯水濃度，而細(xì)口玻璃瓶是為了減少氯氣的揮發(fā)。
