一种氯气制备实验装置的制作方法

本实用新型涉及化学实验装置技术领域。具体地说是一种氯气制备实验装置。

背景技术：

氯气制备实验是化学实验中一种简单的单质制备实验，常规方式是利用浓盐酸和二氧化锰在加热的条件进行反应。所用仪器为分液漏斗、氯化氢滤除瓶、干燥瓶、收集瓶以及用于尾气处理的烧杯。由于是加热反应，所以原料中的浓盐酸由于氯化氢的挥发而消耗比较多，常常氯气制备过程中需要不断地补充浓盐酸，但参与反应的氯化氢量远小于因挥发而可能被废弃的氯化氢的量，造成了原料的浪费，而且还会产生较多的废液。

技术实现要素：

为此，本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种可以将盐酸中会发出来的氯化氢进行回收重新利用的氯气制备实验装置，不仅可以提高原料中盐酸的利用率，还可以减少废液的产出量。

为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：

一种氯气制备实验装置，包括铁架台、酒精灯、三口烧瓶、恒压漏斗、氯化氢滤除瓶、干燥瓶、氯气收集瓶、烧杯、温度计和盐酸回流构件；所述三口烧瓶固定在所述铁架台上且位于石棉网的正上方，所述石棉网位于所述酒精灯的正上方，所述酒精灯位于所述铁架台的底座上；所述恒压漏斗的出液端设置在所述三口烧瓶左侧瓶口内，所述温度计下端穿过所述三口烧瓶右侧瓶口设置在所述三口烧瓶内，所述盐酸回流构件的进气端穿过所述三口烧瓶中间瓶口设置在所述三口烧瓶内且位于所述三口烧瓶内液体表面的上方，所述盐酸回流构件的出气端与所述氯化氢滤除瓶的进气端流体导通连接，所述氯化氢滤除瓶的出气端与所述干燥瓶的进气端流体导通连接，所述干燥瓶的出气端与所述氯气收集瓶的进气端流体导通连接，所述氯气收集瓶的出气端设置在所述烧杯内且位于所述烧杯内氢氧化钠溶液内；所述氯化氢滤除瓶内装有饱和食盐水，所述干燥瓶内装有浓硫酸，所述恒压漏斗内装有浓盐酸；所述盐酸回流构件包括上导流管、下导流管和盐酸回收空心球，所述下导流管的进气端设置所述三口烧瓶内，所述下导流管的出气端设在所述盐酸回收空心球内，所述上导流管的进气端与所述盐酸回收空心球的出气端流体导通连接，所述上导流管的出气端与所述氯化氢滤除瓶的进气端流体导通连接，所述盐酸回收空心球内盛装有去离子水。

上述氯气制备实验装置，位于所述盐酸回收空心球内的所述下导流管的长度大于或等于所述盐酸回收空心球半径的0.5～1.5倍。

上述氯气制备实验装置，位于所述盐酸回收空心球与所述三口烧瓶中间瓶口之间的所述下导流管的长度大于或等于10cm且小于或等于15cm。

上述氯气制备实验装置，所述上导流管和所述下导流管均为蛇形管。

本实用新型的技术方案取得了如下有益的技术效果：

利用下导流管、上导流管和盐酸回收空心球将制备得到的氯气中混有的水蒸气进行空冷，使之冷凝回流至盐酸回收空心球内，并和盐酸回收空心球内原有的去离子水对氯气中混有的氯化氢进行吸收，然后回流至三口烧瓶内继续参加反应，从而降低了盐酸耗费量，提高了盐酸利用率。

附图说明

图1本实用新型氯气制备实验装置的结构示意图。

图中附图标记表示为：1-铁架台；2-酒精灯；3-三口烧瓶；4-恒压漏斗； 5-盐酸回流构件，5-1-下导流管，5-2-盐酸回收空心球，5-3-上导流管；6- 氯化氢滤除瓶；7-干燥瓶；8-温度计；9-氯气收集瓶；10-烧杯；11-石棉网。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型氯气制备实验装置，包括铁架台1、酒精灯2、三口烧瓶3、恒压漏斗4、氯化氢滤除瓶6、干燥瓶7、氯气收集瓶9、烧杯 10、温度计8和盐酸回流构件5；所述三口烧瓶3固定在所述铁架台1上且位于石棉网11的正上方，所述石棉网11位于所述酒精灯2的正上方，所述酒精灯2位于所述铁架台1的底座上；所述恒压漏斗4的出液端设置在所述三口烧瓶3左侧瓶口内，所述温度计8下端穿过所述三口烧瓶3右侧瓶口设置在所述三口烧瓶3内，所述盐酸回流构件5的进气端穿过所述三口烧瓶3中间瓶口设置在所述三口烧瓶3内且位于所述三口烧瓶3内液体表面的上方，所述盐酸回流构件5的出气端与所述氯化氢滤除瓶6的进气端流体导通连接，所述氯化氢滤除瓶6的出气端与所述干燥瓶7的进气端流体导通连接，所述干燥瓶7的出气端与所述氯气收集瓶9的进气端流体导通连接，所述氯气收集瓶9的出气端设置在所述烧杯10内且位于所述烧杯10内氢氧化钠溶液内；所述氯化氢滤除瓶6内装有饱和食盐水，所述干燥瓶7内装有浓硫酸，所述恒压漏斗4内装有浓盐酸；所述盐酸回流构件5包括上导流管5-3、下导流管5-1和盐酸回收空心球5-2，所述下导流管5-1的进气端设置所述三口烧瓶3内，所述下导流管5-1的出气端设在所述盐酸回收空心球5-2内，所述上导流管5-3的进气端与所述盐酸回收空心球5-2的出气端流体导通连接，所述上导流管5-3的出气端与所述氯化氢滤除瓶6的进气端流体导通连接，所述盐酸回收空心球5-2内盛装有去离子水。其中，位于所述盐酸回收空心球5-2与所述三口烧瓶3中间瓶口之间的所述下导流管5-1的长度为 15cm，便于水蒸气进行初步冷却降温。

为了在所述盐酸回收空心球5-2内盛装足够量的去离子水，本实施例中，位于所述盐酸回收空心球5-2内的所述下导流管5-1的长度等于所述盐酸回收空心球5-2半径，此种情况下，在所述盐酸回收空心球5-2内以及所述上导流管5-3内冷凝出来的水会汇集到所述盐酸回收空心球5-2与所述下导流管5-1围成的空腔内，然后溢流至所述下导流管5-1内，并经所述下导流管 5-1流入所述三口烧瓶3内。

为了降低装置搭建高度，可以根据实际情况，选择蛇形管作为所述上导流管5-3和所述下导流管5-1使用。

使用本实用新型制备氯气时，在制备氯气过程中，盐酸中挥发出来的氯化氢经所述下导流管5-1上升至所述盐酸回收空心球5-2内，并部分溶解在所述盐酸回收空心球5-2内的去离子水内，而且水蒸气也会在所述下导流管 5-1和所述下导流管5-1的空冷作用下凝结出水滴回流至所述盐酸回收空心球 5-2内，并最终回流到所述三口烧瓶3内。这样可以减少氯气制备过程中盐酸的消耗，提高原料利用率，减少废液产出量。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本专利申请权利要求的保护范围之中。