【用实验检验氯水性质的两点理论推测】氯水的性质
时间：2019-02-07 03:24:12 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
文章编号:1005-6629(2010)01-0014-02 中图分类号:G633.8 文献标识码:B 在关于氯水性质的教学中,有两点关注较多,一是氯水的存放时间问题,二是检验氯水的酸性和氧化性的方法问题。基于氯水的不稳定性,理论认为用氯水做实验必须是新制的,久置的氯水不行;氯水既显酸性又显氧化性,于是理论认为向氯水里滴加紫色石蕊溶液会有明显的“先变红后褪色”的过程,并可以用此方法来演示验证氯水的酸性和氧化性。下面用实验来检验这两种理论推测的正确性。
1氯水能放置多久
氯水中存在如下平衡:
Cl2+H2O HCl+HClO①
而HClO不稳定,见光易分解:
2HClO=2HCl+O2↑②
若长时间放置氯水,其中的HClO势必完全分解,致使反应①向右移动,溶于水中的Cl2完全反应掉,最终使氯水失效。所以但凡提到氯水,总会强调“新制”两个字,意思非常明显,若用氯水做相关实验,久置的氯水是不行的。那么氯水放置多长时间算“久置”呢?笔者对此专门进行了长达一年的观察实验。
将新制的饱和氯水密封盛装在棕色试剂瓶中,放在药品柜内,遮光保存。
一个星期后,取出适量氯水做相关实验,其表现出来的性质与新制氯水相同。
三个月后,取出适量氯水进行性质研究。当打开试剂瓶塞时,有强烈的刺激性气味,倒出少许,能观察到象新制氯水那样的黄绿色,其置换KI溶液和NaBr溶液中的碘和溴的能力与新制氯水无明显区别。用红墨水染过的纸条检验其漂白性,3~5 min内,能使1 cm×1 cm规格的红色纸条完全褪色。
六个月后,再取适量的氯水进行性质研究。打开试剂瓶塞后稍振荡,用手在试剂瓶口扇动,能闻到明显的刺激性气味,倒出少许观察颜色,尚能看到极浅的黄绿色,用此氯水分别与KI溶液和NaBr溶液反应,能置换出其中的碘和溴,用30 mL此氯水漂白1 cm×1 cm规格的红墨水染过的纸条,10 min后纸条完全褪色。
一年以后,再进行剩余氯水的性质研究。将剩余氯水倒在烧杯中观察,此时溶液颜色与蒸馏水的颜色无异,嗅之,有不易察觉的刺激性气味。分别取10 mL此溶液注入试管,再分别向其中滴加5滴KI溶液和NaBr溶液,振荡,可看见滴加KI溶液的试管内呈浅棕黄色,滴加NaBr溶液的试管内呈浅橙色。然后再分别向两支试管中各加入5 mL CCl4,振荡,静置,CCl4层分别呈浅紫色和橙色。最后仍然用1 cm×1 cm规格的红色墨水染过的纸条检验溶液的漂白性,20 min后纸条能完全褪色。可见,放置一年之久的氯水仍然能表现出新制氯水的特性。
综上所述,如果三个月至一年的时间能算久的话,那么氯水是可以久置的。
2 氯水的酸性和氧化性的检验
我们知道,氯水中存在Cl2、H+、HClO等粒子,所以氯水既显酸性又显氧化性。于是有人根据氯水的这一性质想当然地认为:向新制的饱和氯水中滴加紫色石蕊溶液,必然出现“先变红后褪色”的现象,由此检验出氯水的酸性和氧化性。
事实是否如此呢?
笔者用以下系列实验得出了不同的结论。
实验1. 向新制的饱和氯水中滴加紫色石蕊溶液,紫色立即褪去,看不到“变红”这一现象。
实验2. 取1 mL新制的饱和氯水,向其中加入1 mL蒸馏水稀释,然后滴加紫色石蕊溶液,紫色立即褪去,看不到“变红”这一现象。
接着,依次用新制饱和氯水与蒸馏水配成的体积比为1∶2,1∶3……1∶10的溶液做相同的实验,做到体积比为1∶3的溶液时,仍然看不到变红,而是石蕊溶液的紫色直接褪去。做体积比为1∶4、1∶5、1∶6、1∶7几组溶液时,能看到“变红”这一现象,但红色只能保持不到两秒钟的时间,转瞬间褪为无色。做体积比为1∶8、1∶9、1∶10三组溶液时,红色现象能保持两秒钟左右,但是稍一振荡,红色立即消失。
再进一步稀释氯水,会导致氯水中酸的浓度太低,滴入紫色石蕊溶液亦不能显示红色。
通过上述实验,可得出这样的结论:用向新制的饱和氯水里滴加紫色石蕊溶液的方法来演示验证氯水的酸性和氧化性的做法不可取。
原因:一是新制饱和氯水的氧化性很强,紫色石蕊溶液在其中变红后瞬间即被氧化褪色,肉眼辨别不出红色;二是酸使石蕊溶液变红不象碱使酚酞溶液变红那样醒目,不易辨别;三是就算将新制饱和氯水稀释10倍后能看到“变红”这一现象,但是两秒钟左右的时间太短,红色稍纵即逝,不宜用于演示。
其实,要检验氯水的酸性和氧化性,可用两个简单的实验分步进行:取适量氯水,向其中加入NaHCO3粉末,能收集到使澄清石灰水变浑浊的气体,即可证明氯水具有酸性;另取适量氯水,向其中滴加品红溶液(或紫色石蕊溶液),红色(或紫色)消失,即可证明氯水具有氧化性。
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