摘要：介绍了利用玻璃瓶、干燥管等仪器对氢气在氯气中燃烧实验装置和实验方法进行改进的具体措施，较好地解决了传统实验方法中制备氯气、收集氯气以及氢气在氯气中燃烧实验过程中，逸出有毒气体对室内环境的污染问题。
关键词：氢气；氯气；氢气在氯气中燃烧实验；实验装置
文章编号：1005-6629（2012）11-0048-02 中图分类号：G633.8 文献标识码：B
氢气在氯气中燃烧实验是现行高中化学教材中的一个经典实验（如图1所示）。该实验尽管装置简单，现象明显，但存在着一定的缺陷，即制备、收集氯气和进行氢气在氯气中燃烧实验时，氯气及生成物氯化氢气体容易外逸，污染室内环境，影响师生健康，不利于培养学生的环保意识。尽管如此，笔者至今尚未发现有较好的方法解决这一实验难题，甚至绝大多数教师对该实验采取敬而远之的消极态度加以处理，即遇到该实验时，往往是讲实验而不是做实验，以避免有毒气体对教学环境的污染。为此，笔者对该实验进行了认真的研究和改进，经多次反复实验，教学效果良好，不仅实验现象明显，无空气污染，而且还培养了学生的环保意识和创新思维，提高了教学效果。
1、实验用品
玻璃瓶（如输液用的500 mL玻璃瓶）1只，无底无色透明玻璃瓶（如盛食醋用的无底无色透明玻璃瓶）1只，3号带孔橡胶塞2爪，玻璃尖嘴1支，14号带双孔橡胶塞1爪，玻璃棒1根，胶头滴管2支，单球干燥管1支，火柴1盒。
锌粒，稀硫酸（4 mol/L），高锰酸钾晶体，市售36%-37%浓盐酸，30%氢氧化钠溶液，粒状碱石灰，蒸馏水。
2、实验装置
实验装置如图2所示，其中：A为浓盐酸，B为润湿的粒状碱石灰，C为无底无色玻璃瓶，D为火焰；E为高锰酸钾晶体，F为玻璃瓶，G为稀硫酸，H为锌粒。
实验时要注意：火焰与大橡胶塞距离应该在15 em以上，保障火焰对橡胶塞无损害；保证整个装置气密性良好，防止有害气体逸出，污染室内环境。
3、实验方法及其现象
（1）取下玻璃瓶F瓶口上带有玻璃尖嘴的胶塞，向玻璃瓶内注入10 mL 4 mol/L的稀硫酸后，加入2.5 g的锌粒，可观察到反应立即进行，产生大量的气泡（其反应的化学方程式为：Zn+H2SO4=ZnSO2+H2↑）。
（2）在玻璃瓶口处装上带有玻璃尖嘴的橡胶塞，当瓶内连续产生气泡后，检验氢气的纯度。当瓶内的氢气纯度较高时，用火柴点燃该氢气，可观察到发出淡蓝色火焰（其反应的化学方程式为：2H2+O2=（点燃）2H2O）。
（3）将无底无色玻璃瓶的瓶口塞上玻璃尖嘴上的另一个胶塞（如图3所示）。
（4）在无底玻璃瓶内、玻璃尖嘴周围的瓶颈处装入2 g左右的高锰酸钾晶体。
（5）将带有滴管、干燥管的14号双孔橡胶塞紧紧塞在无底无色玻璃瓶的底部（如图2所示）。
（6）用手挤压滴管的胶头，使浓盐酸注入到无底无色玻璃瓶内并与高锰酸钾接触，反应立即进行，产生大量黄绿色的氯气（其反应的化学方程式为：2KMnO4+16HCl（浓）=2MnCl2+2KCl+5CI2↑+8H2O），并可观察到此时火焰为苍白色，在整个瓶体内上方产生大量白色烟雾（其反应的化学方程式为：H2+Cl2=（点燃）2HCl）。
4、残留物处理
待无底无色玻璃瓶内反应结束、火焰熄灭后，取另—支胶头滴管，吸满30%氢氧化钠溶液后，多次向干燥管内缓缓滴入，直至过量，使其不仅中和掉剩余的盐酸（其反应的化学方程式为：NaOH+HCl（盐酸）=NaCI+H2O），而且还要将瓶体内的有毒气体吸收掉（其反应的化学方程式分别为：Cl2+2NaOH=NaClO+NaCl+H2O、NaOH+HCl（氯化氢）=NaCl+H2O）。
5、实验说明
（1）改进后的实验装置，取材容易，制作简单，现象明显，它可以使氯气的制备、实验一体化，从而达到减少实验操作环节，避免有害气体逸出的可能性，解决了实验对环境的污染问题，培养学生的环保意识和创新能力。
（2）此实验方法与传统实验方法相比，无需氯气、氢气的制备装置和收集过程，可使实验简单化，既节省了教学仪器又缩短了实验时间，从而提高了教学效率。
