第2章 第2节 第2课时 氯气的实验室制法-【精讲精练】2023-2024学年高中化学必修第一册人教版（教师用书）

第2课时　氯气的实验室制法 [知识素养目标] 1．掌握氯气的制备原理及装置，设计实验探究氯气性质及含氯化合物的制备，培养科学探究与创新意识的化学学科素养。 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，提升实验能力。 知识点一 　氯气的实验室制法 1．反应原理 实验室常用强氧化剂(如MnO2、KMnO4等)氧化浓盐酸等来制取氯气： MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O 2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O 2．仪器装置 (1)气体发生装置类型：固＋液气 (2)发生装置所用仪器的名称为__分液漏斗、圆底烧瓶__。 (3)装置C的作用是__除去Cl2中少量的HCl气体__。 (4)装置D的作用是__干燥氯气(或除去氯气中的水蒸气)__。 3．收集方法 (1)向上排空气法(氯气密度大于空气)。 (2)排饱和食盐水法(氯气在饱和氯化钠溶液中的溶解度很小，用此法也可除去实验中挥发产生的氯化氢气体)。 4．尾气处理 (1)仪器装置图中烧杯F中盛放的液体是__NaOH溶液__。 (2)该液体的作用是__吸收过量的氯气，防止污染环境__。 1．在反应MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O中， (1)写出上述反应的离子方程式。 (2)若所用浓盐酸中含有146 g HCl，跟足量MnO2充分反应时，能否生成71 g Cl2? 提示：(1)MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O (2)由于MnO2只能与浓盐酸反应，但随着反应的进行盐酸浓度会越来越小，当变为稀盐酸时，反应就自行停止了，所以盐酸一定会有剩余，则146 g HCl不能完全反应，则生成的Cl2一定少于71 g。 2．KMnO4是一种很强的氧化剂，常温下即可与浓盐酸反应生成Cl2，请写出化学方程式，做还原剂的HCl占参与反应的多少？ 提示：2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O，做还原剂的HCl占参与反应的。 3．氯化铁是一种常见的水处理剂，需要密封保存。无水氯化铁遇潮湿空气极易吸水生成FeCl3·nH2O。在实验室中，可以采用下列仪器和药品制取较纯的无水氯化铁固体。 (1)装置A中发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________。 提示：2Fe＋3Cl22FeCl3 (2)C装置中的试剂为________(填试剂名称)，其作用是________________________________________________________________________。 提示：浓硫酸　防止D中的水蒸气进入B (3)D装置的作用是____________________。用一件仪器装填适当试剂后，也可起到C和D的作用，所装填的试剂为________(填干燥剂名称)。 提示：处理Cl2尾气　碱石灰 [归纳提升] 1．稀盐酸与MnO2不反应，制取氯气时必须选用浓盐酸；加热温度不宜过高，以减少氯化氢的挥发。 2．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。 3．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Ca(OH)2含量少，吸收不完全。 4．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。 1．检验Cl2是否充满集气瓶的正确操作为(　　) A．用玻璃棒粘上湿润的KI­淀粉试纸伸到集气瓶口附近，观察试纸是否变蓝 B．将AgNO3溶液滴入集气瓶中，观察有无白色沉淀生成 C．用玻璃棒蘸取少许NaOH溶液放入集气瓶口附近，看是否反应 D．用手将湿润的KI­淀粉试纸放在集气瓶口上方，观察颜色是否变蓝 解析　可用湿润的KI­淀粉试纸检验Cl2，在使用试纸时，不能用手直接拿着试纸；无论Cl2是否集满，滴入AgNO3溶液都会产生白色沉淀；NaOH与Cl2反应无明显现象。 答案　A 2．(2023·大连检测)如图所示为在没有通风橱的条件下制备氯气时设计的装置，图中a、b是可控制的弹簧铁夹。(已知：氯气在饱和氯化钠溶液中的溶解度较小) (1)仪器A的名称是________；烧杯中盛放的是________；烧瓶中反应的化学方程式为________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)在收集氯气时，应____________________