内容正文:
第3课时:夯实教材基础(3)——氯气的制法、卤族元素与溴、碘提取
基础落实(一) 氯气的实验室制法及性质探究
系统主干知识
1.氯气的实验室制法
(1)制取原理
实验室通常用强氧化剂(如KMnO4、K2Cr2O7、KClO3、MnO2等)氧化浓盐酸制取氯气。
用MnO2制取Cl2的方程式:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O。
其他制取Cl2的原理:
①14HCl(浓)+K2Cr2O7===2KCl+2CrCl3+7H2O+3Cl2↑
②16HCl(浓)+2KMnO4===2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2↑
③6HCl(浓)+KClO3===KCl+3H2O+3Cl2↑
④4HCl(浓)+Ca(ClO)2===CaCl2+2H2O+2Cl2↑
⑤PbO2+4HCl(浓)PbCl2+Cl2↑+2H2O
(2)实验装置
(3)制取过程
装置特点
固体+液体气体
净化方法
用饱和食盐水除去HCl气体,再用浓硫酸除去水蒸气
收集方法
①Cl2的密度比空气大,可用向上排空气法收集;②Cl2能溶于水,但在饱和食盐水中的溶解度较小,可用排饱和食盐水法收集
验满方法
①用湿润的淀粉-KI试纸,试纸变蓝;②用湿润的品红试纸,试纸褪色;③根据氯气的颜色
尾气处理
多余的Cl2须用强碱溶液(如NaOH溶液)吸收
[注意] ①用KMnO4与浓HCl反应制Cl2的发生装置,可不用酒精灯;②干燥Cl2可以用盛有CaCl2的干燥管或U形管;③吸收尾气也可用盛有碱石灰的干燥管或U形管;④反应物的选择:必须用浓盐酸。稀盐酸与MnO2不反应,且随着反应的进行,浓盐酸变为稀盐酸时,反应停止,故盐酸中的HCl不可能全部参加反应;⑤加热温度:不宜过高,以减少HCl的挥发;⑥实验结束后,先使反应停止并排出残留的Cl2后,再拆卸装置,避免污染空气。
2.Cl2性质探究的示例分析
装置
试剂
实验现象
实验目的
A
浓硫酸
—
验证干燥的氯气无漂白作用,湿润的氯气(含HClO)有漂白作用
B
干燥红色布条
无明显变化
C
湿润红色布条
红色布条褪色
D
FeCl2溶液
溶液由浅绿色变棕黄色
验证氯气具有强氧化性,可与金属及还原性化合物反应
E
淀粉-KI溶液
溶液变蓝色
F
Mg或Na
产生白烟
G
NaOH溶液
—
吸收多余的氯气
[注意] 在制备FeCl3、AlCl3、CuCl2的装置中还要注意防止它们的水解问题,即F装置的前后分别加干燥装置。
题点细练过关
1.实验室制取氯气时,下列实验能达到相应目的的是( )
A.图甲生成Cl2 B.图乙净化Cl2
C.图丙收集Cl2 D.图丁吸收Cl2尾气
解析:选D 实验室用浓盐酸和二氧化锰制取氯气时需要在加热条件下进行,图中缺少加热装置,故A错误;碱石灰能吸收氯气,不能用碱石灰净化氯气,故B错误;氯气的密度比空气大,应用向上排空气法收集,导管应长进短出,故C错误;氯气能与碱反应,可用浓碱溶液吸收多余的氯气,故D正确。
2.(2022·广东等级考)实验室用MnO2和浓盐酸反应生成Cl2后,按照净化、收集、性质检验及尾气处理的顺序进行实验。下列装置(“→”表示气流方向)不能达到实验目的的是( )
解析:选D 浓盐酸易挥发,制备的氯气中含有HCl,可用饱和食盐水除去HCl,Cl2可用浓硫酸干燥,故A正确;氯气的密度大于空气,用向上排空气法收集,B装置能收集氯气,故B正确;湿润的红布条褪色,干燥的红色布条不褪色,可验证干燥的氯气不具有漂白性,故C正确;氯气在水中的溶解度较小,应用NaOH溶液吸收尾气,故D错误。
3.氯化亚砜(SOCl2)是一种液态化合物,沸点为77 ℃,在农药、制药行业中用途广泛。SOCl2遇水剧烈反应,产生白雾和带有刺激性气味的气体。实验室合成SOCl2的原理为SO2+Cl2+SCl2===2SOCl2,部分装置如图所示。
回答以下问题:
(1)实验室制取SOCl2时,所选仪器的连接顺序是⑥→_____→①②←_________(某些仪器可以多次使用)。
(2)冷凝管口③是________(填“进水”或“出水”)口,冷凝管上连接干燥管的作用是______________________________________________________________________________。
(3)本实验中制取Cl2的离子方程式为__________________________________________。
SOCl2与水反应的化学方程式为_______________________________________________
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