1、2.3.3 氧化还原反应的应用-氯气的制备考点1 氯气的实验室制法1、反应原理：1774年，瑞典化学家舍勒在研究软锰矿(主要成分是MnO2)时，把浓盐酸与软锰矿混合在一起加热，发现有黄绿色气体生成，反应为4HCl(浓)MnO2MnCl2Cl22H2O (实验室通常用该法制Cl2)(1)试剂的选择：选取试剂的主要依据是制取气体的性质。氯气具有强氧化性，常用氧化其Cl的方法来制取，因此要选用含有Cl的物质(如盐酸)和具有强氧化性的物质(如MnO2、KMnO4、KClO3等)来制取。如：MnO24HCl(浓)MnCl2Cl22H2O2KMnO416HCl=2KCl2MnCl25Cl28H2O(2)装
2、置的选择：实验室制取氯气是采用固体和液体混合加热制气体的装置，主要有气体的发生装置、净化除杂装置、干燥装置、收集装置和尾气处理装置2、气体的发生装置(1)气体发生装置类型：固体液体气体(2)发生装置所用仪器的名称：分液漏斗、圆底烧瓶(3)实验仪器：铁架台(带铁圈)、酒精灯、石棉网、圆底烧瓶、分液漏斗、导气管、洗气瓶、集气瓶3、气体的净化装置：气体净化装置的设计必须同时考虑主要成分和杂质成分的性质，以便选择适当的装置除去杂质。用浓盐酸和二氧化锰制取氯气时，Cl2中混有的杂质气体主要是浓盐酸挥发出来的HCl气体和水蒸气。 同时注意除杂的先后顺序：先除HCl气体，再除水蒸气(1)除去Cl2中少量的H
3、Cl气体：饱和食盐水(2)除去Cl2中少量的水蒸气：常用浓H2SO4，也可用干燥的CaCl2，装置如图所示4、气体的收集装置：选用收集方法的主要依据是气体的密度和水溶性。因为氯气能溶于水，密度比空气大，所以收集氯气时，不能用排水法，应该用向上排空气法。Cl2在饱和食盐水中的溶解度较小，也可用排饱和食盐水法收集Cl2收集方法：向上排空气法或排饱和食盐水法5、尾气处理装置：氯气有毒，实验室制取氯气时应在密闭系统或通风橱中进行，通常在收集装置的后面连接盛有NaOH溶液的吸收装置(1)导气管要伸入液面以下(2)氢氧化钠溶液的作用：吸收过量的氯气，防止污染环境6、验满方法(1)观察法：氯气是黄绿色气体(
4、2)将湿润的淀粉碘化钾试纸靠近盛氯气的瓶口，观察到试纸立即变蓝，则证明已集满(3)将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛氯气的瓶口，观察到试纸立即发生先变红后褪色的变化，则证明已集满【注意】必须用浓盐酸，MnO2与稀盐酸不反应，且随着反应的进行，盐酸浓度变小，无论MnO2是否足量，盐酸均不能完全反应，反应后的溶液为盐酸和MnCl2的混合液浓盐酸中，部分Cl的化合价升高，4 mol HCl参加反应，被氧化的Cl为2 mol为了减少制得的Cl2中HCl的含量，加热温度不宜过高，减少HCl的挥发Cl2有毒，必须有尾气吸收装置，常用吸收剂为NaOH溶液或碱石灰，不用澄清石灰水，因澄清石灰水中Ca(OH)2浓度小，
5、吸收慢且吸收不完全实验结束后，先使反应停止并排出装置中残留的Cl2，再拆卸装置，避免污染空气考点2 氯离子的检验在3支试管中分别加入23 mL稀盐酸、NaCl溶液、Na2CO3溶液，然后各滴入几滴AgNO3溶液，再分别加入少量稀硝酸，实验现象解释或相关化学方程式滴入几滴AgNO3溶液再加入少量稀硝酸稀盐酸有白色沉淀生成沉淀不溶解HClAgNO3=AgClHNO3NaCl溶液有白色沉淀生成沉淀不溶解NaClAgNO3=AgClNaNO3Na2CO3溶液有白色沉淀生成沉淀溶解，有气泡产生Na2CO32AgNO3=Ag2CO32NaNO3Ag2CO32HNO3=CO2H2O2AgNO3氯离子(Cl)
6、的检验方法(1)选用试剂：AgNO3溶液、稀HNO3(2)实验原理：AgCl=AgCl(3)实验现象：产生白色沉淀(4)取少量待测液于试管中，加入硝酸酸化的AgNO3溶液，若有白色沉淀产生，证明溶液中含有Cl【注意】加稀硝酸的目的：排除CO等离子的干扰不能用稀盐酸酸化，因为会引入Cl如果SO、CO和Cl可能同时存在，可以先检验SO是否存在用Ba(NO3)2溶液，然后再检验CO和Cl是否存在例题精析【例题1】下列实验装置不能达到实验目的的是A. A B. B C. C D. D【答案】B【例题2】某化学小组用下图所示装置制取氯气。下列说法不正确的是( )A. 该装置图中至少存在三处明显错误B.
7、该实验中收集氯气的方法不正确C. 为了防止氯气污染空气，必须进行尾气处理D. 在集气瓶的导管口处放一片湿润的淀粉碘化钾试纸可以证明是否有氯气逸出【答案】B【例题3】某同学设计如下实验装置用于制取纯净的无水FeCl3（1）图中盛放浓盐酸的实验仪器的名称为 ，A中发生反应的化学方程式为 （2）各装置的正确连接顺序为：a c （填字母代号），（3）装置E的作用是 ，装置C的作用是 （4）装置D中所发生反应的离子方程式为 （5）装置A中，如果反应产生氯气的体积为2.24L（标准状况），则反应中被氧化的HCl的质量为 【答案】（1）分液漏斗；MnO2+4HCl（浓）MnCl2+Cl2+2H2O；（2）g
8、；h；d；e；b；f；（3）除去氯气中的氯化氢；干燥氯气；（4）Cl2+2OH=Cl+ClO+H2O；（5）7.3g课堂运用【基础】1.在实验室用下列装置制取氯气并验证氯气的某些化学性质，其中不能达到实验目的是( ) A闻氯气的气味 B实验室制取氯气 C 回收固体二氧化锰 D验证氯气能支持H2燃烧2.实验室制取氯气的试管壁上粘附有MnO2，除去粘附的MnO2可用的试剂是（ ）A蒸馏水B氢氧化钾溶液C稀盐酸D热的浓盐酸3.检验Cl-时所用试剂HNO3的作用是（ ）A防止的干扰B防止Cl-的干扰C生成Ag2CO3沉淀D防止的干扰【巩固】1用4mol浓盐酸与足量的二氧化锰反应制取氯气，生成的氯气在标
9、准状况下的体积是()A等于22.4LB大于22.4LC小于22.4LD无法判断2.自来水中常含有Cl，用稀硝酸和下列哪种试剂来检验自来水中的Cl（ ）A烧碱B硝酸银C纯碱D醋酸3.对下列实验的评价，正确的是A加入氯化钡溶液有白色沉淀产生，再加盐酸，沉淀不消失，则有SOB加入稀盐酸产生无色气体，将气体通入澄清石灰水中，溶液变浑浊，则有COC加入碳酸钠液产生白色沉淀，再加盐酸白色沉淀消失，则有Ba2+D验证自来水中是否有Cl，加入稀硝酸和硝酸银溶液，若有白色沉淀，则有Cl【拔高】如图所示，将仪器A中的浓盐酸滴加到盛有MnO2的烧瓶中，加热后产生的气体依次通过装置B和C，然后再通过加热的石英玻璃管D
10、（放置有铁粉）。请回答：（1）仪器A的名称是_，烧瓶中反应的化学方程式是_。（2）装置B中盛放液体是_，气体通过装置B的目的是_。装置C中盛放的液体是_。（3）D中反应的化学方程式是_。（4）烧杯E中盛放的液体是_，反应的离子方程式是_。（5）资料表明D中产物有以下性质：受热易升华，冷却后易凝华；遇H2O（g）剧烈反应。为收集D中产物，在D与E之间，除增加收集装置外，还需要增加_装置。答案【基础】1. 【答案】B 2.【答案】 D 3.【答案】 A 【巩固】1. 【答案】C 2.【答案】B 3.【答案】D【拔高】(1).分液漏斗 (2). MnO2+4HCl（浓）MnCl2+Cl2+2H2O (3).饱和NaCl溶液(4).吸收氯气中混有的杂质HCl (5).浓硫酸 (6). 2Fe+3Cl22FeCl3 (7).氢氧化钠溶液 (8). Cl2+2OHCl+ClO+H2O (9).干燥（1）由图可知，装置A的仪器名称为分液漏斗；将浓盐酸滴加到MnO2中，在加热时发生反应MnO2+4HCl（浓）MnCl2+Cl2+2H2O；（2）浓盐酸易挥发，生成的氯气中含有水蒸气和氯化氢，与铁反应前需要净化，B瓶中的试剂是饱和食盐水，作用是吸收氯气中混有的杂质HCl；装置C中盛放的液体是浓硫酸，该试剂的作用是吸收水蒸气，干燥氯气；1.
