内容正文:
课时2.5 氯气的实验室制法及氯离子的检验
【学习目标】
1、掌握实验室制取Cl2的原理和实验装置
2、掌握Cl-的检验方法
【主干知识梳理】
一、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)+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O (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:
MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
2KMnO4+16HCl===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
(2)装置的选择: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HCl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
(2)将湿润的