搜索
非金属及其化合物第四章第二节富集在海水中的元素——氯考点2氯气的实验室制法栏目导航01夯实考点02考点突破夯实考点1实验室制取气体装置由发生装置、净化装置、收集装置以及尾气吸收装置组成。以Cl2的实验室制法为例(见下图)：【知识梳理】【答案】4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O【思维深化】1．判断正误(正确的画“√”，错误的画“×”)。(1)氯气在饱和食盐水中的溶解度小于在纯水中的溶解度()(2)足量的MnO2与40mL10mol·L－1浓盐酸加热条件下反应转移0.2mole－()(3)用NaOH溶液吸收多余的Cl2时，导气管不能伸到液面以下，原因是防止倒吸()(4)实验室制备Cl2的离子方程式：MnO2＋4HCl=====△Mn2＋＋2Cl－＋Cl2↑＋2H2O()(5)制取氯气时要缓缓加热，温度过高会导致HCl大量挥发，使制得的Cl2中HCl的含量增大()(6)一套完整的制气装置包括：发生装置→净化装置→收集或性质验证装置→尾气处理装置()(7)可用澄清石灰水吸收多余的Cl2()(8)HCl极易溶于水，可用水除去Cl2中混有的HCl()【答案】(1)√(2)×(3)×(4)×(5)√(6)√(7)×(8)×2．下图是用KMnO4与浓盐酸反应制取适量氯气的简易装置。请思考回答装置B、C、D的作用。【答案】装置B：向上排气法收集氯气；装置C：作安全瓶，防止D中的液体倒吸进入集气瓶B中；装置D：吸收尾气，防止氯气扩散到空气中污染环境。考点突破21．如下图所示仪器可用于实验室制备少量无水FeCl3，仪器连接顺序正确的是()A．a－b－c－d－e－f－g－h－iB．a－e－d－c－b－h－i－c－b－g－fC．a－d－e－c－b－h－i－g－fD．a－c－b－d－e－h－i－c－b－f－g氯气实验室制法的简单应用★★★★【答案】B【解析】装置连接顺序为制氯气、除杂(HCl、水蒸气)、反应制备、尾气处理，注意洗气瓶中导管为“长进短出”，故其仪器连接顺序为a—e—d—c—b—h—i—c—b—g—f，故选B。2．(2019·广东佛山周测)某同学用下列装置制备并检验Cl2的性质。下列说法正确的是()A．Ⅰ图中：如果MnO2过量，浓盐酸就可全部消耗B．Ⅱ图中：量筒中发生了加成反应C．Ⅲ图中：生成蓝色的烟D．Ⅳ图中：湿润的有色布条能褪色【答案】D【解析】A项浓盐酸变稀后，反应不再发生，故浓盐酸不可能全部被消耗；B项量筒中发生取代反应；C项生成棕黄色的烟；D项Cl2能使湿润的有色布条褪色。3．(2019·甘肃兰州模拟)如图所示是一个制取Cl2并以Cl2为原料进行特定反应的装置，多余的Cl2可以贮存在b瓶中，其中各试剂瓶中所装试剂为B(氢硫酸)、C(淀粉－KI溶液)、D(水)、F(紫色石蕊试液)。综合实验题中的氯气制备★★★★(1)若A中烧瓶中的固体为MnO2，液体为浓盐酸，则其发生反应的化学方程式为_______________________________________________________________。(2)G中b瓶内宜加入的液体是__________，检验装置G气密性的操作是__________________________________________________________________。(3)实验开始后B中的现象是__________________，C中的现象是_______________________________________________________________。(4)装置E中硬质玻璃管内盛有炭粉，若E中发生氧化还原反应，其产物为二氧化碳和氯化氢，写出E中反应的化学方程式：________________________________。(5)在F中，紫色石蕊试液的颜色由紫色变为红色，再变为无色，其原因是_____________________________。【答案】(1)MnO2＋4HCl(浓)=====△MnCl2＋Cl2↑＋2H2O(2)饱和食盐水关闭A中分液漏斗的旋塞和G中活塞K，从c中向容器内加液体，当c的下端浸入液面且c中液面高于b中液面，并保持长时间不下降时，说明气密性良好(3)上部空间由无色变黄绿色，有浅黄色沉淀生成上部空间由无色变为黄绿色，溶液变蓝色(4)C＋2H2O＋2Cl2=====△CO2＋4HCl(5)E中生成的酸性气体进入F中可使紫色石蕊试液变红，未反应完的Cl2进入F中与水作用生成HClO，HClO具有漂白作用，使溶液的红色褪去【解析】G中b瓶是用来贮存Cl2的，则应选用一种Cl2在其中溶解度非常小的液体，一般选用饱和食盐水。检验G的气密性需采取液压差法检验。实验开始后，Cl2可与B中的氢硫酸反应得到浅黄色单质硫沉淀，Cl2从C中置换出单质碘从而使C中溶液变蓝色。根据(4)中的信息提示，不难写出E中的反应方程式，由于Cl2可能过量，所以过量的Cl2与水反应生成的HClO可以使F中本已变红的石蕊试液褪色。4．(2019·江苏扬州月考)无水四氯化锡是无色易流动的液体，密度为2.226g/cm3，熔点－33℃，沸点114.1℃，极易水解，常用作媒染剂、镀锡等。回答下列问题：(1)SnCl4遇水强烈水解的产物之一是白色的固态二氧化锡，则SnCl4水解的化学方程式为_________________________________________________________。(2)实验室用熔融的金属锡跟干燥的氯气直接作用制取无水四氯化锡，其装置图如下(夹持装置略)：已知：金属锡的熔点为231℃，能与酸反应。装置B中所发生反应的化学方程式为____________________________。该装置中冷凝管自来水的流向是__________(填“a→b”或“b→a”)。装置D中盛放碱石灰的作用是______________________________________________。(3)该装置存在明显缺陷，改进方法是①_______________________________。利用改进后的装置进行实验，当装置C中开始收集到SnCl4时即可熄灭B处酒精灯，反应仍可持续进行的理由是②___________________________________。在装置B中加入11.9g锡粉，若在过量氯气作用下，实验结束后，测定装置C中无水四氯化锡的体积，在测定时必须③________________________，若测得无水四氯化锡的体积为7.0mL，则四氯化锡的产率为④____________，根据计算结果分析影响其产率的可能原因有⑤_____________________________。(4)若取出少量SnCl4暴露于潮湿空气中，可能观察到的现象是______________。【答案】(1)SnCl4＋2H2O===SnO2＋4HCl(2)Sn＋2Cl2=====△SnCl4b→a吸收多余的氯气，防止氯气污染空气，同时吸收空气中的水蒸气，防止四氯化锡水解(3)①在A、B装置间依次连接盛有饱和食盐水、浓硫酸的洗气瓶②熔融锡与氯气反应属于放热反应，反应放出的热量能使该反应持续进行③在密闭、干燥的环境下进行④59.7%⑤装置没有充分干燥；氯气与锡接触不充分，反应不完全；产生的四氯化锡没有被完全蒸出等(4)出现白色烟雾【解析】(1)根据“SnCl4遇水反应生成SnO2”，则另一生成物为HCl，据此便可写出该反应方程式：SnCl4＋2H2O===SnO2＋4HCl。(2)金属锡与氯气在加热条件下反应生成四氯化锡：Sn＋2Cl2=====△SnCl4。蒸馏时冷凝管中自来水的流向是低(b)进高(a)出。装置D中盛放碱石灰(含有NaOH和CaO)能吸收多余的氯气和空气中的水蒸气。(3)①实验室制取的氯气含有HCl(金属锡遇酸反应)、H2O(四氯化锡遇水发生水解)等杂质，故必须在A、B装置间依次连接盛有饱和食盐水、浓硫酸的洗气瓶将这些杂质除去。②由于熔融锡与氯气反应属于放热反应，反应放出的热量能使该反应持续进行，不需要持续加热。③为了防止四氯化锡水解，故在测定四氯化锡体积时应在密闭、干燥的环境下进行。④据题意可计算四氯化锡的产率＝7.0mL×2.226g/mL261g/mol11.9g119g/mol×100%＝59.7%。⑤若装置没有充分干燥(导致部分四氯化锡水解)；氯气与锡接触不充分，反应不完全；产生的四氯化锡没有被完全蒸出等均可影响四氯化锡的产率。(4)少量SnCl4暴露于潮湿空气中会发生强烈水解，根据水解反应的生成物(SnO2、HCl)可推测能观察到白色烟雾。