氯气与氢氧化钠溶液反应的防倒吸原因

在实验室中制取氯气时，一般都用较浓NaOH溶液吸收尾气（装置如图50所示）。

图50　实验室制氯气示意图

在制备氯气实验开始后，就有气泡从NaOH溶液中逸出。一开始排出的是装置中的空气。随着反应的进行，仍有气泡从溶液中逸出，空气中氯气的气味越来越浓，且始终没有倒吸现象发生。用蘸有浓氨水玻璃棒接近所有接口、出口处，发现只在NaOH溶液液面上出现白烟。说明实验装置密闭性良好、氯气未被NaOH溶液完全吸收，且逸出明显。Cl2和NaOH溶液能完全反应，为什么氯气用氢氧化钠溶液吸收时不会产生倒吸现象？是否与Cl2和NaOH溶液的反应速率有关？

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设计如图51所示的Cl2—NaOH喷泉实验，来定性感受Cl2和NaOH溶液的反应速率。(www.xing528.com)

图51　喷泉实验

用注射器推入约3 m L NaOH浓溶液，烧瓶中没有出现喷泉现象。2分钟后，导管中液面也不再上升。轻轻晃动装置，看到导管中的液体慢慢上升，喷口有液体流出，随即停止。可见，晃动装置，促进气液混合，加快反应进行。每晃动一次，液面上升一次，不断循环，直到液体几乎充满整个烧瓶。

实验表明，Cl2与NaOH溶液反应，能完全进行，但反应较慢，不出现类似氨气喷泉实验中的喷射现象，原因是两者不能瞬间快速反应，无法引起瓶内气压骤降。

可见，在实验室制取氯气时，因氯气的生成速率大于NaOH溶液吸收氯气的速率。所以，用图50所示的方法吸收尾气中氯气不会形成倒吸，且氯气没有被完全吸收。