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12月31日 氯气的制备与性质实验
高考频度:★★★★☆
难易程度:★★★☆☆
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已知KMnO4与浓盐酸在常温下反应能产生Cl2。若用下图所示的实验装置来制备纯净、干燥的氯气,并使它与金属反应。每个虚线框表示一个单元装置,其中错误的是
A.①和②
B.②
C.②和③
D.②③④
【答案】D
【解析】这是一题考查综合能力的实验题,由题给信息知,要制备纯净干燥的氯气,必须除去Cl2中的HCl和水蒸气,先用饱和食盐水除HCl,再通过浓硫酸的洗气装置除去水蒸气,导管此时仍应长进短出,干燥的氯气和金属反应的容器只有气体进入的导管,一段时间后压强升高,可能会使橡皮塞弹开。
NaOH与氯气反应,不能用氢氧化钠溶液除去氯气中的氯化氢杂质,②错误;
③中的进气管短,出气管浸入液面下,错误;
④为密闭装置,错误。故选D。
解题必备
一、氯气的实验室制取
1.反应原理
MnO2+4HCl(浓)
MnCl2+Cl2↑+2H2O
2.仪器装置
装置特点:固+液
气
主要仪器:铁架台(带铁圈)、酒精灯、石棉网、圆底烧瓶、分液漏斗、集气瓶、烧杯等。装置如图所示。
说明:C装置的作用是除去Cl2中的HCl;D装置的作用是干燥Cl2;F装置的作用是吸收多余的Cl2,防止污染环境。
3.收集方法
(1)向上排空气法(Cl2密度大于空气)。
(2)排饱和食盐水法(Cl2在饱和NaCl溶液中的溶解度很小,且用此法可除去实验过程中挥发产生的HCl气体)。
4.验满方法
(1)将湿润的淀粉碘化钾试纸靠近盛Cl2的瓶口,观察到试纸立即变蓝,则证明已集满。
(2)将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛 Cl2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。
5.尾气处理
Cl2有毒,易污染空气,需用NaOH溶液吸收。
二、氯气实验室制法的拓展探究
1.实验室制备Cl2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,所以加热温度不宜过高,减少HCl的挥发。
(3)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。
(4)尾气吸收时,不能用澄清石灰水吸收Cl2,因为溶液中Ca(OH)2浓度小,吸收不完全。
2.验满方法
(1)将湿润的淀粉碘化钾试纸靠近盛Cl2的瓶口,观察到试纸立即变蓝,则证明已集满。
(2)将湿润的蓝