实验4-2：氢气在氯气中燃烧的实验
实验目的：探究氯气与氢气的反应.
实验原理：H2+Cl2 2HCl.
实验用品：盛在集气瓶中的氯气，能产生氢气的启普发生器、火柴.
实验步骤：在空气中点燃H2,然后把导管伸人盛有Cl2的集气瓶中(如图4-3所示).观察H2在Cl2中燃烧时的现象.
实验现象：氢气在氯气中继续燃烧，发出苍白色火焰.氢气燃烧结束后，抽去盖在集气瓶口处的毛玻璃片，观察到集气瓶口上方出现白雾.
实验结论：纯净的H2可以在Cl2中安静地燃烧，生成HCl.
【注意】 ①为了保证实验安全，氢气在点燃之前必须先检验其纯度，只有纯度符合点燃的纯度要求的氢气才能点燃.
②为了使氢气持续地燃烧下去：a.氯气要不含氯化氢杂质，浓度大;b.氢气导管要从集气瓶瓶口慢慢地逐渐伸向瓶底.
③为了减少环境污染，氢气燃烧后应立即用玻璃片盖住集气瓶瓶口，然后向集气瓶中加入少量氢氧化钠稀溶液并振荡，吸收氯化氢气体.
[说明] 燃烧：一切发光、发热的剧烈的化学反应都叫做燃烧.也就是说，燃烧不一定有氧气参加.
实验4-3：氢气跟氯气混合爆炸的实验
实验目的：探究氯气与氢气混合气体发生爆炸的反应.
实验原理：H2+Cl2 2HCl.
实验用品：盛在集气瓶中的氢气与氯气，镁条、酒精灯、坩埚钳、薄塑料片.
实验步骤：把新收集到的一瓶Cl2和一瓶H2口对口地放置，抽去瓶口间的玻璃片，上下颠倒几次，使H2 和Cl2充分混合.取一瓶混合气体，用塑料片盖好，在距瓶约10 cm处点燃镁条(如图4-4所示).观察有什么现象发生.
实验现象：当镁条燃烧所产生的强光照射到混合气体时,瓶中的H2和Cl2迅速化合而发生爆炸，把塑料片向上弹起(如图4-4所示).集气瓶口上方产生大量白雾.
实验结论：在光照条件下，Cl2与H2发生剧烈反应，生成HCl.
【注意】 ①为了使爆炸反应的实验成功：a.氯气和氢气要纯;不含空气和氯化氢等杂质;b.氢气与氯气要以体积比1:1现混现用、混合均匀再用;c.将塑料片的一面涂上薄薄的一层凡士林后再盖在集气瓶口上，并用手心轻轻压严塑料片，将集气瓶口封严;d.镁条要用砂纸打磨光亮，以双股、10 cm～15 cm长为宜，燃着的镁条以距离集气瓶5 cm～10 cm为宜.
②为了实验安全：a.集气瓶口的盖片绝不能用玻璃片或金属片，除了可以用薄塑料片以外，还可以用0.5 mm～1 mm厚的纸片;b.实验操作者和观察者都要与待爆炸的集气瓶保持一定的距离.
③为了减轻环境污染，可向爆炸以后的集气瓶内倒入少量的NaOH等碱性溶液吸收HCl气体.
小结 烟、雾、气的区别
①烟——大量细小固体颗粒分散在气体中的现象.如铜在氯气中燃烧会产生棕
黄色的烟——CuCl2固体;浓氨水与浓盐酸相遇会产生白色的烟——NH4Cl固体.
②雾——大量细小液滴分散在气体中的现象.如打开浓盐酸的瓶盖会看到大量的白雾，这是浓盐酸中挥发出的氯化氢吸收空气中的水所形成的盐酸小液滴.
③气——是指通常状况下为气态的物质.若气体为无色，那么用肉眼就看不见，如H2、O2、N2;只有那些有颜色的气体用肉眼才能观察到.
(3)与水反应(难点)
氯气可溶于水，常温下1体积水可溶解约2体积的氯气，溶于水的氯气中有一小部分跟水反应.
Cl2+H2O=HCl+HClO
[说明] ①氯气的水溶液叫做氯水.Cl2使氯水显黄绿色，且有刺激性气味，HCl使溶液显强酸性;HClO为弱酸，具有强氧化性和漂白性，也具有不稳定性，见光或受热时易分解<如图4-5所示).
2HclO 2HCl+O2↑
氯水久置时，其颜色逐渐变浅，强氧化性逐渐减弱，酸性逐渐增强，最终形成稀盐酸，所以实验室中用氯水需现用现配，且要装于棕色试剂瓶中，置冷暗处.
②氯水中的微粒：氯水中存在着三种分子(H2O、Cl2、HClO)和四种离子(H+、Cl-、ClO-、OH-)，其浓度大小依次为：
H2O>Cl2>H+>Cl->HClO>ClO->OH-.
③氯水的性质与组成的关系.
a.由于H+的存在显酸性.
b.由于HClO的存在，具有不稳定性和强氧化性(杀菌、消毒、漂白等).
c.由于Cl2的存在，具有部分氯气的性质.
d.由于Cl-的存在，能形成某些沉淀.
在不同的环境中，氯水表现出不同的性质(见下表)
试 剂 现 象 有关微粒
淀粉KI溶液 显蓝色 Cl2
FeCl2溶液 显黄色(Fe3+) Cl2
AgNO3溶液 白色沉淀 Cl-
NaOH溶液 褪 色 H+、Cl2
品红溶液 褪 色 HclO
石蕊试液 先变红，后褪色 H+、HclO
实验4-4：HClO的漂白性实验
实验目的：探究Cl2，HClO的漂白性.
实验原理：HClO具有强氧化性和漂白性.
实验用品：本实验中的主要仪器和药品如图4-6所示.
实验步骤：取干燥和湿润的有色布条各一条，分别放入两个集气瓶中，然后通入 Cl2(如图4-6所示).观察发生的现象.
实验现象：干燥的有色布条a没有褪色，而湿润的有色布条b却褪色了.
实验结论：Cl2无漂白性，HClO有漂白性，HClO比Cl2的氧化性更强.
【注意】①有色布条a和Cl2都必须是干燥的，将Cl2进行干燥,可按图4-7中Ⅰ或Ⅱ所示方法操作：
②尾气(多余的Cl2)必须用碱溶液除去，以防止污染环境.
③装置的气密牲要好;以防止Cl2泄漏前污染环境.
小结 HClO的重要性质
① 不稳定性
次氯酸不稳定，见光或加热时易分解.
②弱酸性
碳酸的酸性很弱，而次氯酸的酸性比碳酸还弱.因此，向次氯酸盐溶液中通入CO2气体可生成次氯酸.
Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓++2HClO
Ca2++2ClO-+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO
NaClO+CO2+H2O=NaHCO3+HClO
应用“较强酸+较弱酸盐→较弱酸+较强酸盐”的复分解反应规律进行判断， HCl、H2SO4等强酸更容易将次氯酸盐转化为次氯酸.
Ca(Cl0)2+2HCl=CaCl2+2HClO
2NaClO+H2SO4=Na2SO4+2HClO
ClO-+H+=HClO
③强氧化性
氯气的氧化性很强，而次氯酸的氧化性比氯气还强.
如：a.干燥的氯气无漂白性，湿润的氯气或氯水有漂白性.
b.Ca(ClO)2+4HCl(浓)=2Cl2↑+CaCl2+2H2O，氧化性Ca(ClO)2>Cl2.
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