内容正文:
2.2.2 氯气的实验室制法及氯离子的检验
学习目标
重难点
1.知道实验室制备氯气的原料,理解其制备原理。
2.能根据氯气制备原理及氯气的性质,认识氯气的制备装置、净化干燥装置、收集装置和尾气处理装置。
3.了解氯离子的检验原理、所用试剂,能规范书写氯离子的检验方法。
重点:1.Cl2的实验室制法和注意事项。
2.氯离子的检验方法。
难点:实验室制氯气的方法。
知识01 氯气的实验室制法
1.反应原理:
化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O。
离子方程式为MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O。
2.反应装置:
3.净化装置:
用饱和食盐水除去HCl,用浓硫酸干燥
4.收集方法:
向上排空气法 (或排饱和食盐水法)
5.尾气处理:
用碱液吸收
6.满验方法:
(1)观察集气瓶口呈黄绿色,则收集满;(2)湿润的淀粉-KI试纸在集气瓶口变蓝,则收集满;(3)湿润的蓝色石蕊试纸先变红后变褪色,则收集满。
【易错警示】
1.必须用浓盐酸,浓盐酸中,部分Cl-的化合价升高,被氧化,MnO2与稀盐酸不反应。
2.为了减少制得的Cl2中HCl的含量,加热温度不宜过高,以减少HCl的挥发。
3.实验结束后,先使反应停止并排出装置中残留的Cl2,再拆卸装置,避免污染空气。
4.尾气吸收时,不能用澄清石灰水吸收Cl2,因为溶液中Ca(OH)2浓度小,吸收不完全。
1.在实验室发生氯气污染时,可以用毛巾浸透某种溶液捂在口鼻上,短时处理现场或脱离污染环境。你应该选择哪种溶液?
答:由于氯气能与碱液反应,可用弱碱性的NaHCO3或Na2CO3溶液。
2.含有146 g HCl的浓盐酸与足量的MnO2反应,能生成71 g Cl2吗?
答:不能,因为随着反应的进行,盐酸的浓度变小,MnO2与稀盐酸不反应,故生成的Cl2小于71 g。
3.用浓盐酸和MnO2共热制取的Cl2中有哪些杂质气体?如何除去?
答:盐酸具有挥发性,故Cl2中会含有HCl、水蒸气,故可用饱和食盐水除去HCl,用浓H2SO4吸收水蒸气。
判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)实验室用MnO2和浓盐酸制取Cl2:MnO2+4HCl(浓) Mn2++2Cl﹣+Cl2↑+2H2O( )
(2)用饱和NaHCO3溶液除去Cl2中混有的HCl( )
(3)用浓硫酸或碱石灰干燥Cl2( )
(4)氯气不能溶解于水,所以可用排水法收集氯气( )
(5)常用饱和石灰水吸收尾气中的Cl2( )
(6)用干燥的淀粉碘化钾试纸检验Cl2是否收集满( )
【答案】(1)× (2)× (3)× (4) × (5) × (6)×
知识02 氯离子的检验
1.实验操作:
(1)在三支试管中分别加入2~3 mL稀盐酸、NaCl溶液、Na2CO3溶液。
(2)向三支试管各滴入几滴AgNO3溶液,观察现象。
(3)再分别加入少量稀硝酸,观察现象。
2.实验现象:
实验操作
实验现象
反应离子方程式
滴入几滴AgNO3溶液
加入少量稀硝酸
稀盐酸
有白色沉淀生成
沉淀不溶解
Ag++Cl-=AgCl↓
NaCl溶液
有白色沉淀生成
沉淀不溶解
Ag++Cl-=AgCl↓
Na2CO3溶液
有白色沉淀生成
沉淀溶解,有气泡产生
2Ag++CO32-=Ag2CO3↓、Ag2CO3+2H+=2Ag++CO2↑+H2O
3.实验结论:
检验Cl-时,应先加AgNO3溶液,再滴加少量稀HNO3_,(或滴加稀HNO3酸化的AgNO3溶液),若有白色沉淀产生,则说明溶液中含有Cl-,其中加入稀HNO3的目的是排除CO等离子干扰。
原理
Cl-+Ag+=AgCl↓ AgCl不溶于稀硝酸
试剂
AgNO3溶液和稀硝酸
答题模板
1.若在某无色溶液中加入AgNO3溶液,产生白色沉淀,则溶液中一定含有Cl-吗?
答:不一定,可能有CO32-等。
2.Cl-检验时,为什么要加稀硝酸?中学阶段所学的不溶于稀硝酸的白色沉淀有哪些?
答:稀硝酸能排除CO32-等离子的干扰。中学阶段所学的不溶于稀硝酸的白色沉淀有AgCl和BaSO4。
3.检验Cl-时,能否用稀盐酸进行酸化?
答:不能,因为盐酸中含有Cl-,会影响Cl-的检验。
判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)向某溶液中滴加AgNO3溶液,若产生白色沉淀说明该溶液中有Cl-( )
(2)向某溶液中先滴加盐酸,再滴加AgNO3溶液,若产生白色沉淀,说明溶液中有Cl-( )
(3)向某溶液中先滴加AgNO3溶液,产生白色沉淀,再滴加盐酸,沉淀不消失,说明溶液中有Cl-( )
(4)向某溶液中滴加用HNO3酸化的AgNO3溶