鹵族化合物中的氯氣、氯水，在化工行業(yè)是最長用到的物質之一，也是實驗室研發(fā)中經(jīng)常用到的化合物。但氯氣有毒，有強烈的刺激性，人體吸入氯氣，會感到惡心、嘔吐、胸口疼痛和腹瀉，癥狀加重時，會發(fā)生肺水腫，甚至導致呼吸困難而死亡?？諝饫镒疃嗫梢栽试S含氯氣0．001mg，超過這個含量就會引起人體中毒。而氯氣在水中不能迅速溶解，容易逸入空氣中，對人體造成傷害，因此筆者經(jīng)過摸索，設計出一套密閉的、幾乎無污染的制備氯水的方法，同時通過計算，取用適當?shù)姆磻镉昧縼砜刂粕陕葰獾牧?，防止生成過量的氯氣而外逸。
一、氯水的制備
(一）制備裝置
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1、計算反應物的用量
用二氧化錳和濃鹽酸制備氯氣，反應方程式為：
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)過計算需二氧化錳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算值多。經(jīng)多次的實踐證明，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，然后照圖1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（注意關閉分液漏斗的活塞），點燃酒精燈，反應開始。
4、待藥品基本反應完即停止加熱。
5、反應結束后，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，目的是防止在反應結束時由于壓力的變化導致裝置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，其反應方程式為：Cl2＋2NaOH＝NaCl＋NaClO＋H2O 。
?。ㄈ┭b置優(yōu)點
1、可連接多個吸收氯氣的裝置，以便制備大量的氯水。
2、可通過調節(jié)濃鹽酸的加入量和加入速度來控制生成的氯氣量和速度，以免反應速度過快來不及溶解而產(chǎn)生多余的尾氣，或者反應速度過慢，使裝置中的壓力減小導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，氯氣與水反應形成次氯酸和鹽酸。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，說明氯氣并沒有完全跟水反應，這是因為在氯氣通入水中產(chǎn)生鹽酸和次氯酸的同時，溶液中的鹽酸和次氯酸也發(fā)生反應生成氯氣和水，也就是說，在氯水中同時存在一個可逆反應：氯氣與水的正反應和鹽酸與次氯酸的逆反應。
化學反應方程式為： Cl2 + H2OHCl + HClO
由此可知，氯水中同時存在著單質氯、水、鹽酸和次氯酸四種成分。氯水在存放過程中，次氯酸見光分解成鹽酸，化學反應方程式為：2HClO=2HCl+O2↑，最后導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，需將其儲存在帶有磨砂玻璃蓋的無色細口玻璃瓶中，同時外套黑袋避光。用磨砂玻璃蓋是因為氯水顯酸性，酸不與磨砂玻璃蓋的主要成分二氧化硅反應，用無色瓶是為了方便觀察氯水的顏色以便初步判斷氯水濃度，而細口玻璃瓶是為了減少氯氣的揮發(fā)。
