内容正文:
第二节 氯及其化合物
第2课时
氯气的实验室制法 氯离子的检验
情 景 引 入
舍勒(1742-1786)
舍勒发现氯气的方法至今还是实验室中制取氯气的主要方法之一。实验室中,通常将MnO2与浓盐酸混合加热生成氯气。
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: ,
离子方程式: 。
(2)该反应的氧化剂是MnO2,浓盐酸既表现还原性,又表现酸性。
MnO2+4H+
目标一 氯气的实验室制法
思考1
提示
(1)MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O。反应中氧化剂和还原剂的个数之比是多少?
(2)含有146 g HCl的浓盐酸与足量的MnO2反应,能生成71 g Cl2吗?
提示 不能。
原因
①随着反应的进行,盐酸浓度变小,Cl-的还原性减弱,MnO2不能再氧化HCl,此反应不再进行
②浓盐酸有挥发性
得1×2e—
失2×e—
2.仪器装置
(2)发生装置所用玻璃仪器:分液漏斗、圆底烧瓶、酒精灯。
发生装置
净化装置
收集装置
尾气处理装置
根据上图装置回答下列问题:
(1)实验室制氯气的发生装置中出来的气体,有哪些杂质,怎么除去?
思考2
提示 杂质气体有HCl和水蒸气。
除去HCl
除去H2O
易挥发
思考2
(2)氯气有毒,实验中处理尾气可以用氢氧化钠溶液,能否用饱和石灰水代替,为什么?
提示 不能。即使是饱和的石灰水,溶液中Ca(OH)2的含量也很低,不能把多余Cl2完全吸收。
3.收集方法
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)。
向上排空气法(氯气密度大于空气)。
4.验满方法
湿润的淀粉碘化钾试纸
变蓝
集满
湿润的蓝色石蕊试纸
先变红后褪色
集满
5.尾气处理
NaOH溶液
NaOH溶液的作用是吸收过量的氯气,防止污染环境
设计气体制备的基本思路
方法引导
收集装置
尾气处理装置
发生装置
除杂装置
在实验室利用浓盐酸和二氧化锰制氯气,制备装置中应使用分液漏斗而不能使用长颈漏斗,下列有关理由叙述错误的是
A.防止氯气扩散到空气中造成污染
B.便于控制加入盐酸的量
C.长颈漏斗便于添加液体
D.尽量避免氯化氢挥发到空气中
练习1
√
用分液漏斗既可防止氯化氢气体和氯气挥发污染环境,同时又可控制滴加盐酸的量和滴加的快慢,从而控制反应的快慢,提高盐酸的利用率。
实验室制取氯气时,如图所示操作正确的是
A.用图1装置制取少量氯气
B.用图2装置除去氯气中混有的少量氯化氢
C.用图3装置制取氯气
D.用图4装置干燥氯气
练习2
√
稀盐酸与二氧化锰不反应,则不能制备氯气,故A错误;
二者均与碳酸氢钠溶液反应,且除杂时导管应长进短出,故B错误;
浓盐酸与二氧化锰反应需要加热,图中未加热,不能制备氯气,故C错误;
浓硫酸可用于干燥氯气,导管长进短出可干燥氯气,故D正确。
试液
2~3 mL 实验现象 离子方程式
滴入几滴硝酸银溶液 加入少量稀硝酸
①稀盐酸 有白色沉淀生成 沉淀不溶解 Cl-+Ag+===AgCl↓
②NaCl
溶液 有白色沉淀生成 沉淀不溶解 Cl-+Ag+===AgCl↓
③Na2CO3溶液 有白色沉淀生成 沉淀溶解,有气泡产生 +2Ag===Ag2CO3↓、Ag2CO3+2H+===2Ag++CO2↑+H2O
目标二 氯离子的检验
在三支试管中分别加入2~3 mL稀盐酸、NaCl溶液、Na2CO3溶液,然后各滴入几滴AgNO3溶液,再分别加入少量稀硝酸,观察现象。
通过上述实验探究,总结氯离子的检验方法,并说明加入试剂的目的。
思考
滴加适量稀硝酸
滴入AgNO3溶液
取少量被检测溶液于试管中
产生白色沉淀,则被检测溶液中含有Cl-
无白色沉淀则无Cl-
排除等的干扰, Ag2CO3可溶于稀硝酸,而AgCl不溶。
检验Cl—
提示
判断正误
(1)某溶液中滴加AgNO3溶液后有白色沉淀生成,则该溶液中一定含有Cl-
( )
(2)检验Cl2中是否混有HCl,可通入AgNO3溶液中,若有白色沉淀产生,说明Cl2中混有HCl( )
(3)检验Na2CO3溶液中是否有NaCl杂质,可先加AgNO3溶液,再加过量的稀盐酸,若沉淀不溶解,则有NaCl杂质( )
练习1
×
×
×
在未知液中加入AgNO3溶液有白色沉淀生成,加入稀硝酸后,沉淀部