内容正文:
衔接点13 氯气的实验室制法
初中要求
初中只是简单了解Na2CO3、NaHCO3的化学性质及用途。
高中要求
1. 能从原子结构的角度认识氯元素是一种很活泼的非金属元素,其单质具有强氧化性;
2. 掌握氯气化学性质和用途;
3. 掌握次氯酸的性质及用途。
一、氯气的实验室制法
1.反应原理
(1)化学方程式: 。
2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
(2)原理:利用强氧化剂 浓盐酸中的 生成Cl2,该反应中MnO2为 ,浓盐酸为 并且该实验还体现了浓盐酸的 。
2.仪器装置
(1)气体发生装置类型:固+液气
(2)发生装置所用仪器: 。
(3)除杂装置:
装置C的作用是 。装置D的作用是 。
3.收集方法
(1)向 排空气法(氯气 大于空气)。
(2)排 (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)。
4.验满方法
观察到E中充满 色气体,则证明已集满。
(1)将湿润的 试纸靠近盛氯气的瓶口,观察到试纸立即 ,则证明已集满。
(2)将湿润的 纸靠近盛氯气的 ,观察到试纸立即发生 的变化,则证明已集满。
5.尾气处理
烧杯F中盛放的液体是 溶液。该液体的作用是 。
【小结】
(1)实验室制取氯气的反应原理是选用 (如MnO2、KMnO4等)将盐酸中的部分氯离子氧化而得到氯气。
(2)制取的氯气有毒,且在加热时容易逸出,所以应选用 ,而不用长颈漏斗。
(3)尾气处理时,不能用 吸收氯气,因为澄清石灰水中Ca(OH)2的含量少,吸收不完全。
(4)实验结束后,先使 并排出装置中 ,再 ,避免污染空气。
二、实验室制气体的制备思路
(一)设计气体制备装置的基本思路
(二)气体制备装置的连接顺序
(三)各种装置的选择
1.实验室制备气体的发生装置的选择
(1)选择依据
反应原理、反应物的状态、反应条件等。
(2)装置的基本类型
①固体+固体气体。
②固体+液体―→气体。
③固体+液体气体。
2.实验室制备气体的净化装置的选择
(1)净化原则
不减少被净化气体的量;不引入新杂质;操作简便,易于分离。
(2)净化装置
装置Ⅰ(洗气瓶):盛液体除杂试剂,气流方向是长管进,短管出。
装置Ⅱ(干燥管):盛固体除杂试剂,气流方向是粗口进,细口出。
3.实验室制备气体的收集装置的选择
(1)选择依据
根据气体的密度、水溶性及是否与水或空气中的O2发生反应来确定气体的收集方法。
(2)方法选择
①排水法:适用于难溶于水且不与水反应的气体,如O2、H2等。
②向上排空气法:气体不与空气反应,且密度比空气大,如O2、CO2、Cl2等。
③向下排空气法:气体不与空气反应,且密度比空气小,如H2等。
4.实验室制备气体的尾气处理装置的选择
(1)选择依据:根据气体的物理性质、化学性质,将气体转化成无毒物质或吸收。
(2)方法选择:①点燃法:如CO、H2、CH4等易燃性气体可用此法,必须先验纯,再点燃。
②吸收法:如Cl2、SO2、HCl、H2S等可用碱液吸收。
【答案】
一1.(1) MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O。
(2)氧化 Cl- 氧化剂 还原剂 酸性。
2.(1)固+液气 (2)分液漏斗 、圆底烧瓶、酒精灯
(3)除去Cl2中少量的HCl气体 干燥氯气(或除去氯气中的水蒸气)。
3.(1) 上 密度 (2) 饱和食盐水法
4.黄绿 (1) 淀粉碘化钾 变蓝 (2) 蓝色石蕊试 瓶口 先变红后褪色
5.NaOH 吸收过量的氯气,防止污染环境。
【小结】(1) 氧化剂 (2)分液漏斗 (3)澄清石灰水 (4)反应停止 残留的氯气 拆卸装置
1.(2023福建省泉州第十六中学高一期中)实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如图所示(省略夹持和净化装置).仅用此装置和表中提供的物质完成相关实验,最合理的选项是
选项
a中的物质
b中的物质
c中收集的气体
d中的物