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氯气是实验室中常用的化学试剂。实验室制备氯气的基本原理是利用二氧化锰与浓盐酸在加热条件下发生氧化还原反应。反应的化学方程式为：二氧化锰加四分子浓盐酸，在加热条件下生成氯化锰、氯气和水。这个反应中，二氧化锰作为氧化剂，浓盐酸既作还原剂又提供氯离子。
实验装置主要由四个部分组成。圆底烧瓶作为反应容器，其中放入固体二氧化锰。分液漏斗用于控制浓盐酸的加入速度，可以调节反应的剧烈程度。酒精灯提供加热，使反应能够顺利进行。导管将产生的氯气引导到后续的净化和收集装置中。整个装置设计合理，操作安全可控。
制得的氯气需要进行净化处理，因为其中混有氯化氢气体和水蒸气。净化过程分为两个步骤：首先将混合气体通过饱和氯化钠溶液，利用氯化氢极易溶于水而氯气在饱和食盐水中溶解度很小的特点，除去氯化氢气体。然后将气体通过浓硫酸，利用浓硫酸的吸水性除去水蒸气，得到干燥纯净的氯气。
净化后的氯气可以用两种方法收集。第一种是向上排空气法，由于氯气的密度比空气大，可以从试管底部进入，将空气从上方排出。第二种是排饱和食盐水法，利用氯气在饱和氯化钠溶液中溶解度很小的特点，将试管装满饱和食盐水后倒置在水槽中，氯气从下方进入试管，排出食盐水。这两种方法都能有效收集到纯净的氯气。
尾气处理是氯气制备实验中的关键安全环节。由于氯气有毒且对环境有害，不能直接排放到大气中。实验中使用氢氧化钠溶液来吸收多余的氯气，发生反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，这些产物都是无害的。通过这种方式，既保护了环境，也确保了实验人员的安全。这体现了绿色化学的理念，是实验室安全操作的重要组成部分。