氯化氫制備和性質一體化實驗改進

2010級本科生：羅志枚

指導教師：衷明華

一 教材中實驗的缺陷

氯化氫的制備和性質實驗是現行人教版高中化學教科書中的一個比較重要的實驗，能否做好該實驗直接影響學生對氯化氫知識的掌握。而教材中的實驗裝置設計無論是讓教師演示或是讓學生自主實驗，都存在以下不妥之處。

（1）實驗比較危險。首先，傳統實驗在收集氣體的時候要更換一般集氣瓶和圓底燒瓶（用于進行噴泉實驗），而一般集氣瓶和圓底燒瓶的口徑大小不一樣，所以在更換之時還要更換橡膠塞和導管。其次，實驗過程中反應劇烈，產生的氯化氫量比較多而且快速，傳統實驗中用圓底燒瓶作為發生裝置，由于口徑大小的限制，使用的氣體導管也比較小，未能及時導出氣體，從而在大多數實驗進行時會導致氯化氫從發生裝置的圓底燒瓶口冒出。以上過程中會有不少氯化氫泄漏，存在較大的危險，這不僅會給實驗者帶來傷害，還會給環境帶來污染。

（2）實驗操作不方便。實驗者既要更換兩個集氣瓶之間的橡膠塞，又要更換導氣管，還要蓋住集氣瓶以防氯化氫泄漏，整個過程如果只由一個人來完成是比較匆忙的，這樣會大大影響教學效果和教學進度。

針對以上問題，筆者對實驗裝置進行了改進，實現實驗操作安全化和簡易化。具體改進方案如下。

二 實驗的改進

1.實驗用品

（1）儀器：三口燒瓶、分液漏斗、酒精燈、石棉網、玻璃導管和橡膠導管、平底燒瓶、尖嘴玻璃管、集氣瓶、橡膠塞、鐵架臺（帶鐵圈）、小漏斗、燒杯、注射器、小試管。

（2）藥品：質量分數98%濃硫酸、氯化鈉固體、紫色石蕊試劑、硝酸銀溶液、濃氨水、蒸餾水。

2.實驗裝置圖（略去鐵架臺和鐵夾）

3.實驗步驟及現象

（1）氯化氫的制備。

①查：先檢查分液漏斗是否可用，保證導管和集氣瓶（包括平底燒瓶）干燥，再按照上圖所示連接好裝置，并檢驗其氣密性。

②裝：往三口燒瓶中加入7 g氯化鈉固體，在分液漏斗中加入8mL濃硫酸。

③放：先夾住e橡膠管，然后放開分液漏斗開關，最后留少量濃硫酸液封。

④移：待A中溶液由紫色變為橙紅色或紅色即說明B中已充滿氯化氫，則把e中夾子轉移到d中夾住。同時，另取兩個夾子夾住a和c處，然后用G注射器往B中注入幾滴水，并把B轉移到另一鐵架臺，如上圖中右圖所示。

⑤點：由于反應物被反應了一部分，可點燃酒精燈加熱使反應速率加快（該步驟看實際情況，如有需要則加熱。因為筆者在讓其自然反應的同時去做噴泉實驗，有充分的時間讓其反應。如需加熱，注意在反應尾聲熄滅酒精燈）。

（2）噴泉實驗和酸的通性（H+）：打開夾住b橡膠管的夾子，并瞬時把b導管插進水中。此時，可看到平底燒瓶內有噴泉現象，且溶液顏色顯橙紅色或紅色，此現象也證明了氯化氫溶于水形成鹽酸顯酸性。

（3）氯化氫的檢驗：用H注射器往E中注入幾滴濃氨水，可觀察到白煙充滿整個集氣瓶。

（4）鹽酸的通性（Cl）：取適量F中的溶液于一小試管中，滴入2～3滴硝酸銀溶液，震蕩，觀察到有白色沉淀產生（實驗反應物的用量保證了生成物氯化氫充滿兩個收集氣體的容器的同時，有多余氣體被F中的水吸收）。

三 改進后的優點

（1）無論是在氯化氫的制備，還是在進行氯化氫的性質實驗，整個過程中都不需要更換橡膠塞或導管，這很好地保證了實驗的安全性，避免氯化氫泄漏而造成環境污染。

（2）在三口燒瓶兩邊的瓶口中可接入管徑較大的導管，可使氣體快速疏導，從而降低三口燒瓶內的壓強，防止壓強過大而使氣體從橡膠塞泄漏，實驗更安全。

（3）在氯化氫的檢驗實驗中，直接用注射器注入濃氨水，也杜絕了氯化氫氣體的泄漏，實驗更安全。

（4）整個制備和性質實驗過程可由一位實驗者輕松、安全地進行操作。