2.2.3 氯气的实验室制法-2022-2023学年高一化学同步导练测（人教版2019必修第一册）

2022-2023学年高一化学同步导练测 第一章 海水中的重要元素——钠和氯 第二节 氯及其化合物 第3课时 氯气的实验室制法 本节导言 1. 掌握氯气的制备原理及装置。 2. 能结合实验室制取Cl2的装置特点设计制备其他气体的实验装置，培养科学探究与创新意识，提升实验能力。 知识通关 一、氯气的实验室制法 1.反应原理 (1)在实验室中，通常用浓盐酸与二氧化锰反应来制取氯气，反应的化学方程式： MnO2+4HCl（浓）MnCl2+Cl2↑+2H2O 离子方程式： MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O　　　　　　 。 (2) 该反应的氧化剂是 MnO2 ，浓盐酸既表现 还原性 性，又表现 酸 性。 练习1、（原创）正误判断 ①MnO2与稀盐酸反应，产生黄绿素气体。（ ） ②MnO2与浓盐酸反应的离子方程式：MnO2+4HCl（浓）===Mn2++2Cl-+Cl2↑+2H2O ( ) ③MnO2与浓盐酸反应，氧化剂和还原剂的数量比为1:4 （ ） ④加入n个浓盐酸与足量的MnO2的反应，产生的氯气n/4个。 （ ） 解析：① × ；② × ；③ × ；④ × ； ①MnO2只能与浓HCl在加热的时候反应，因此稀盐酸不与MnO2反应。②浓盐酸要拆，只有浓硫酸不拆。③盐酸有一部分作还原剂，有一部分显酸性。④ 浓盐酸随着反应的进行会变稀，变稀后不反应。 2.制备装置 (1) 气体发生装置 该反应属于 固＋液 气 。 发生装置所用主要仪器： 分液漏斗 、 圆底烧瓶 、 酒精灯 。 实验原理：MnO2+4HCl（浓）MnCl2+Cl2↑+2H2O 注意事项：①稀盐酸与MnO2不反应，制取氯气时 必须选用浓盐酸 。且反应过程中浓盐酸变稀，变稀后不反应，因此加入的盐酸并不能完全反应 ②该过程，加热温度不宜过高，以此 减少HCl的挥发 ，提高HCl的利用率。 ③制取的氯气有毒，且在加热时容易逸出，所以应选用 分液漏斗 ，而不用长颈漏斗。 补充其他方法制取Cl2： I. KMnO4溶液与浓盐酸反应： 化学方程式： 2KMnO4+16HCl=2KCl+5Cl2↑+8H2O+2MnCl2 。 离子方程式： 2MnO4-+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O 。 II. KClO3溶液与浓盐酸反应： 化学方程式： KClO3+6HCl=KCl+3Cl2↑+3H2O 。 离子方程式： ClO3-+6H++5Cl-=3Cl2↑+3H2O 。 III. NaClO（或KClO）溶液与盐酸反应： 化学方程式： NaClO+2HCl=NaCl+Cl2↑+H2O 。 离子方程式： ClO-+2H++Cl-=Cl2↑+H2O 。 (2)除杂装置 装置C中饱和食盐水的作用①除去Cl2中少量的HCl气体；②降低Cl2的溶解度，增大Cl2的产率。 补充：装置C中饱和食盐水中出现晶体，及少量的NaCl晶体析出。 装置D中浓H2SO4的作用是 干燥氯气（或除去氯气中的水蒸气 ） 。 补充：干燥剂的选择除了用浓H2SO4以外，还可以用P2O5和无水CaCl2等。（一般P2O5和无水CaCl2放置在U型管或球形干燥管中。） （3）收集装置 E装置向 上 排空气法(氯气的密度大于空气的)。 补充：收集方法还可以用 排饱和食盐水法 (氯气在饱和氯化钠溶液中的溶解度很小，用此法可除去实验中挥发产生的氯化氢气体)。排饱和食盐水法的缺点：收集的氯气中有水蒸气。 （4） 尾气处理装置 烧杯F中盛放的液体是 NaOH溶液 ，该液体的作用是__吸收过量的氯气防止污染环境__ 。 补充：尾气处理时，不能用澄清石灰水吸收氯气，因为 澄清石灰水中的Ca(OH)2含量少 ，吸收不完全 。 注意事项：①尾气处理时，不能用澄清石灰水吸收氯气，因为 澄清石灰水中的Ca(OH)2含量少 ，吸收不完全 。 ②实验结束后，先使反应停止并 排出装置中残留的氯气 ， 再拆卸装置 ，避免污染空气。 3.验满方法(三种方法) (1)观察到E中充满 黄绿色 色气体，则证明已集满。 (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。 练习2、正误判断 ①将Cl2和HCl的混合气体通过