搜索
第二章海水中的重要元素——钠和氯第2节氯及其化合物第2课时氯气的制法、氯离子的检验1．了解实验室制取Cl2的原理和实验装置。2.掌握Cl－的检验方法。知识点氯气的制法[学生预习区]1．氯气的实验室制法实验室用MnO2和浓盐酸加热反应制取Cl2，反应的化学方程式为，离子方程式为。□1MnO2＋4HCl(浓)=====△MnCl2＋Cl2↑＋2H2O□2MnO2＋4H＋＋2Cl－=====△Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O2．氯气的工业制法工业上用电解饱和食盐水的方法制取Cl2，反应的化学方程式为2NaCl＋2H2O=====电解2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。[教师点拨区]氯气的实验室制法1．药品二氧化锰和浓盐酸2．原理MnO2＋4HCl(浓)=====△MnCl2＋Cl2↑＋2H2O3．装置(1)发生装置(Ⅰ部分)①特点：固体＋液体――→△气体。②仪器：铁架台、酒精灯、石棉网、圆底烧瓶、分液漏斗等。③试剂：A中盛放浓盐酸，B中盛放二氧化锰。(2)净化装置(Ⅱ部分)组成盛放试剂试剂的作用C饱和氯化钠溶液除去氯气中的氯化氢D浓硫酸干燥氯气(3)收集装置(Ⅲ部分)①收集方法：向上排空气法；②验满方法：湿润的蓝色石蕊试纸或湿润的淀粉KI试纸放在集气瓶口。(4)尾气处理装置(Ⅳ部分)①导气管要深入液面以下；②F中盛放的试剂：氢氧化钠溶液(或其他碱液)，作用是吸收过量的氯气，防止污染环境。4．注意事项(1)必须用浓盐酸，MnO2与稀盐酸不反应。(2)为了减少制得的Cl2中HCl的含量，加热温度不宜过高，以减少HCl挥发。(3)实验结束后，先使反应停止并吸收残留的Cl2，再拆卸装置，避免污染空气。(4)实验室制取氯气的其他方法可用KMnO4代替MnO2与浓盐酸反应(不需加热)：2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O。例题氯是一种海水富集元素。下图是一套制取并验证氯气部分化学性质的实验装置:回答下列问题:(1)装置Ⅰ中,仪器a的名称为;(2)装置Ⅱ的作用是;(3)当有少量Cl2气流通过后,装置Ⅲ中反应的离子方程式为;(4)当Cl2气流持续通过时,装置Ⅳ中干燥的有色布条能否褪色?;(5)装置Ⅴ反应的离子方程式为。解析:装置Ⅰ为Cl2的发生装置,仪器a为分液漏斗;装置Ⅱ为净化装置,吸收Cl2中的HCl;Cl2可与KI发生反应Cl2+2I-I2+2Cl-,生成的I2使淀粉溶液变为蓝色;干燥的Cl2无漂白性,但Cl2从装置Ⅲ中逸出时会带入H2O,故装置Ⅳ中干燥的有色布条会褪色;装置Ⅴ为尾气吸收装置,Cl2可与NaOH发生反应Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O。答案:(1)分液漏斗(2)吸收Cl2中的HCl(3)Cl2+2I-I2+2Cl-(4)能(5)Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O成功体验在制氯气时有如下操作,操作顺序正确的是()①连接好装置,检查气密性;②缓缓加热,加快反应,使气体均匀逸出;③在圆底烧瓶中加入二氧化锰粉末;④从盛有浓盐酸的分液漏斗中将浓盐酸缓缓滴入烧瓶中;⑤将多余的Cl2用NaOH溶液吸收;⑥用向上排空气法收集氯气。A.①②③④⑤⑥B.③④②①⑥⑤C.①④③②⑥⑤D.①③④②⑥⑤解析:确定实验室制取气体的操作顺序要注意:①连接好装置以后,要先检查气密性,后装药品;②装药品的顺序是先加固体,后加液体;③对于有毒的气体,一定要有尾气处理装置。答案:D•【微典通关2】(2015·衡阳六校联考)某校化学实验兴趣小组为了验证在实验室制备Cl2的过程中有水蒸气和HCl挥发出来，同时证明Cl2的某些性质，甲同学设计了如图所示的实验装置(支撑用的铁架台省略)，请按要求回答下列问题。•(1)下列方法中，可制得Cl2的正确组合是__________。①MnO2和浓盐酸混合共热；②MnO2、NaCl和浓硫酸混合共热；③NaClO和浓盐酸混合；④K2Cr2O7和浓盐酸混合；⑤KClO3和浓盐酸混合共热；⑥KMnO4和浓盐酸混合。•A．仅①②⑥B．仅②④⑥•C．仅①④⑥D．全部可以•(2)写出实验室制取Cl2的离子方程式：_________________________________________。•(3)①装置B的作用是___________________；②装置C和D出现的不同现象说明的问题是___________________________________；③装置E的作用是_________。D4H＋＋2Cl－＋MnO2=====△2H2O＋Cl2↑＋Mn2＋验证有水蒸气产生Cl2无漂白性，次氯酸有漂白性吸收Cl2•(4)乙同学认为甲同学的实验有缺陷，不能确保最终通入AgNO3溶液中的气体只有一种。为了确保实验结论的可靠性，证明最终通入AgNO3溶液中的气体只有一种，乙同学提出应该在装置__________与__________之间(填装置字母序号)增加一个装置，所增加装置里面的试剂可以为__________(填字母序号)。•A．湿润的淀粉碘化钾试纸•B．浓硫酸•C．湿润的红色布条•D．饱和食盐水EFA•(3)①无水硫酸铜用来验证水蒸气的产生。②装置C和D出现的不同现象说明Cl2无漂白性，次氯酸有漂白性。③装置E的作用是吸收Cl2。(4)在E、F之间，增加盛装湿润的淀粉碘化钾试纸的装置检验Cl2是否被吸收干净，从而保证通入F中的气体只有HCl。解析：(1)题给选项的物质组合都能发生氧化还原反应制取Cl2。(2)实验室制取Cl2的离子方程式为4H＋＋2Cl－＋MnO2=====△2H2O＋Cl2↑＋Mn2＋。知识点氯离子的检验[学生预习区]1．氯离子检验的实验探究在5支试管中分别加入2～3mL稀盐酸、NaCl溶液、Na2CO3溶液、自来水、蒸馏水，然后各滴入几滴AgNO3溶液，观察现象。然后再分别加入少量稀硝酸，观察现象。Cl－检验时，为什么要加稀硝酸？中学阶段所学的不溶于稀硝酸的白色沉淀有哪些？提示：稀硝酸能排除CO2－3等离子的干扰。中学阶段不溶于稀硝酸的白色沉淀有AgCl和BaSO4。[教师点拨区]1．Cl－的检验(1)用稀硝酸酸化，主要是排除CO2－3的干扰。(2)不能用稀盐酸酸化，因为盐酸会引入Cl－。(3)Cl－的检验步骤也可表述为在待测液中直接加入硝酸酸化的AgNO3溶液，若产生白色沉淀，则证明溶液中含有Cl－。