2.2.2 氯气的实验室制法及氯离子的检验 讲义-（2019）新人教版高中化学必修第一册.docx

1、第二章 海水中的重要元素钠和氯 第二节 氯及其化合物第二课时 氯气的实验室制法及氯离子的检验一、氯气的制法1.氯气的实验室制法（1）实验原理二氧化锰（软锰矿的主要成分）和浓盐酸在加热条件下反应： MnO2 + 4HCl(浓) MnCl2 + Cl2 + 2H2O 。离子方程式为 MnO24H2ClMn2Cl22H2O 。（2）实验装置发生装置：固体+液体气体仪器A： 分液漏斗 仪器B： 圆底烧瓶 除杂装置装置C的作用： 除去Cl2 中混有的HCl （用饱和食盐水）装置D的作用： 除去Cl2 中混有的H2O （用浓硫酸）收集方法a. 向上排空气法b. 排饱和实验水法验满方法a. 用湿润的淀粉KI

2、试纸放在集气瓶口，若变蓝，证明已集满。b. 集气瓶中充满黄绿色气体，证明已集满。尾气吸收装置F中盛放的是 NaoH 溶液 ，目的是 吸收多余的Cl2 。【拓展】制Cl2得其他方法1 2KMnO4 + 16HCl = 2KCl + 2 MnCl2 + 5Cl2 + 8H2O2 KClO3 + 6HCl(浓) = KCl + 3Cl2 +3H2O3 ClO- 在强酸性条件下也能氧化Cl-（84消毒液与洁厕灵不能混合使用的原因就是产生Cl2会造成中毒）。ClO- + Cl- + 2H+ = Cl2 + H2O【注】用MnO2 和浓HCl制取Cl2 时必须加热，否则不反应。浓HCl既起到还原剂的作用，

3、又起到酸性的作用。Cl2 不能用碱石灰干燥。因为碱石灰主要成分含有NaOH和CaO等，Cl2能与NaOH反应。尾气吸收不能用澄清石灰水，因为澄清石灰水中Ca(OH)2含量少，吸收不完全。Cl2 尾气处理时可不用防倒吸。【例1】某化学兴趣小组利用MnO2和浓盐酸及如图装置制备Cl2。下列分析中不正确的是()A中可用分液漏斗代替长颈漏斗B中缺少加热装置C中盛放的NaOH溶液可以净化氯气D中盛放的NaOH溶液可以吸收尾气【答案】C【解析】可用分液漏斗代替长颈漏斗，避免盐酸挥发，气体逸出，同时便于控制反应速率，A正确；二氧化锰和浓盐酸需要加热才能反应生成氯气，需要添加加热装置，B正确；中可以用饱和食盐

4、水净化氯气，C错误；中氢氧化钠溶液与氯气反应，可以吸收氯气，防止污染空气，D正确。【例2】实验室用浓盐酸和MnO2制Cl2，并以干燥的Cl2为原料进行实验，已知FeCl3易潮解。装置如图所示：(1)装置B、C中应盛放的试剂名称分别为_、_；从A装置导出的气体若不经过B、C装置而直接进入D管，将对实验产生的不良后果是_。(2)实验时，先点燃A处的酒精灯，让Cl2充满装置，再点燃D处酒精灯，写出D中反应的化学方程式：_。(3)F装置所起的作用是_。(4)用石灰乳吸收氯气可制得漂粉精，写出工业制漂粉精反应的化学方程式：_。【答案】(1)饱和食盐水浓硫酸未经除去的氯化氢和水蒸气随Cl2进入D中和铁能反

5、应生成H2，H2和Cl2混合会发生爆炸(2)2Fe3Cl22FeCl3(3)吸收多余的Cl2，防止污染环境；防止空气中的水蒸气进入E中(4)2Cl22Ca(OH)2=CaCl2Ca(ClO)22H2O二、气体制备装置的连接顺序三、实验室制取气体各种装置的选择1发生装置的选择(1)选择依据反应原理、反应物的状态、反应条件等。(2)装置的基本类型固体固体气体。固体液体气体。固体液体气体。2实验室制备气体的除杂装置的选择(1)除杂原则不减少被净化气体的量；不引入新杂质；操作简便，易于分离。(2)除杂装置装置(洗气瓶)：盛液体除杂试剂，气流方向是长管进，短管出。装置(球形干燥管)：盛固体除杂试剂，气流

6、方向是粗口进，细口出。3实验室制备气体的收集装置的选择(1)选择依据根据气体的密度、水溶性及是否与水或空气中的O2发生反应来确定气体的收集方法。(2)方法选择排水法：适用于难溶于水且不与水反应的气体，如O2、H2等。向上排空气法：气体不与空气反应，且密度比空气大，如O2、CO2、Cl2等。向下排空气法：气体不与空气反应，且密度比空气小，如H2等。4实验室制备气体的尾气处理装置的选择 (1)选择依据：根据气体的物理性质、化学性质，将气体转化成无毒物质或吸收。(2)方法选择：点燃法：如CO、H2、CH4等易燃性气体可用此法，必须先验纯，再点燃。吸收法：如Cl2、SO2、HCl、H2S等可用碱液吸收

7、。 转化法：采用一定的方法，使有毒气体转化为无毒气体后再排放，如NO、NO2若能转化为N2，即可排放。【例】在实验室中用二氧化锰跟浓盐酸反应制备干燥纯净的氯气。进行此实验，所用仪器如图所示：(1)连接上述仪器的正确顺序(填各接口处的字母)：_接_；_接_；_接_；_接_。(2)装置中，饱和食盐水的作用是_； NaOH溶液的作用是_。(3)化学实验中常用湿润的KI淀粉试纸检验是否有Cl2产生。如果有Cl2产生，可观察到_，反应的化学方程式为_。(4)写出下列反应的化学方程式：气体发生装置中进行的反应：_。NaOH溶液中发生的反应：_。【答案】(1)ECDABHGF(2)除去氯气中的HCl杂质吸收

8、过量的氯气( 3)试纸变蓝2KICl2=2KClI2(4)MnO2 + 4HCl(浓) MnCl2 + Cl2 + 2H2O 2NaOHCl2=NaClNaClOH2O四、Cl-的检验对于可溶性氯化物中Cl-，可以用AgNO3溶液和稀HNO3进行检验。1. 实验探究在三支试管中分别加入23mL稀盐酸、NaCl溶液、Na2CO3溶液，然后各滴入几滴AgNO3溶液，观察现象；再分别加入少陵稀硝酸，观察现象。实验现象离子方程式加入AgNO3溶液加入稀硝酸稀盐酸产生白色沉淀沉淀不溶解AgCl=AgClNaCl溶液产生白色沉淀沉淀不溶解AgCl=AgClNa2CO3溶液产生白色沉淀沉淀溶解，放出无色气体

9、2AgCO=Ag2CO3、Ag2CO32H=2AgCO2H2O2.Cl-的检验方法(1)试剂：向溶液中先加AgNO3溶液，再加稀硝酸。(2)现象：产生白色沉淀，加稀硝酸时，沉淀不溶解。(3)原理：AgCl=AgCl。(4)加入稀硝酸的目的：排除CO32-等离子的干扰。【例】在未知液中加入AgNO3溶液有白色沉淀生成，加入稀硝酸后，沉淀部分溶解，有无色无味的气体生成，将气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊，由此判断该未知液中含有()ACl、SOBCl、NOCCl、CODCl、OH 【答案】C【解析】根据题给现象，生成的白色沉淀部分溶于稀硝酸，且产生使澄清石灰水变浑浊的气体，则原溶液中存在CO和Cl。