内容正文:
第3课时 氯气的实验室制法 氯离子的检验
新知探究(一)——氯气的实验室制法
[题点多维训练]
1.实验室用如图装置制取、提纯、收集Cl2及尾气处理,其中不能达到实验目的的是( )
解析:选B 饱和食盐水能除去Cl2中的HCl杂质,但气体应从长管进,从短管出,故B中图示装置不能达到实验目的。
2.制取Cl2的原理是利用强氧化剂氧化浓盐酸中的Cl-生成Cl2。
(1)在反应MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O中,氧化剂是_______,还原剂是_______,氧化剂和还原剂个数之比为________。每生成1个Cl2,转移________个电子,HCl除了表现还原性还表现出________性。
(2)KMnO4是一种强氧化剂,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HCl的多少?___________________________________________
________________________________________________________________________。
答案:(1)MnO2 HCl 1∶2 2 酸
(2)2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,做还原剂的HCl占参与反应HCl的
3.某化学兴趣小组欲在实验室探究氯气的氧化性并模拟工业制取漂白粉,设计如图装置进行实验:
(1)圆底烧瓶中发生反应的离子方程式为______________________________________
________________________________________________________________________。
(2)装置的连接顺序为________(填接口字母)。
(3)饱和NaCl溶液的作用是________________,淀粉KI溶液中的现象为__________________。
(4)氯气与石灰乳反应制取漂白粉的化学方程式为
________________________________________________________________________。
解析:(1) MnO2与浓盐酸在加热条件下反应生成Cl2。(2)制备出的Cl2先通过饱和NaCl溶液除去HCl,然后通入淀粉KI溶液中探究Cl2的氧化性,再通入石灰乳中模拟工业制取漂白粉,最后通入NaOH溶液中处理尾气,装置接口的连接顺序是a→e→d→i→h→b→c→g→f。(3)饱和NaCl溶液可除去Cl2中混有的HCl,氯气能够与KI反应生成KCl和I2,I2遇淀粉变蓝。(4)氯气与氢氧化钙反应生成CaCl2、Ca(ClO)2和水。
答案:(1)MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O
(2)a→e→d→i→h→b→c→g→f (3)除去Cl2中混有的HCl 溶液变蓝
(4)2Cl2+2Ca(OH)2===Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O
培优素养——实验室制备气体的实验装置设计
1.气体制取装置的连接顺序
2.各类装置的选择
(1)气体发生装置
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
固体+固体气体
固体+液体气体
固体+液体气体
(2)净化(干燥)装置
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。
装置Ⅲ、Ⅳ(U形管、硬质玻璃管):盛固体除杂试剂,进气口两端均可。
(3)收集装置
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成分发生反应来确定气体的收集方法。
②方法选择
排水法
向上排空气法
向下排空气法
适用于难溶于水且不与水反应的气体,如O2、H2等。
气体不与空气中的成分反应,且密度比空气大,如O2、CO2、Cl2等。
气体不与空气中的成分反应,且密度比空气小,如H2、CH4等。
(4)尾气处理装置
吸收法
a可用于NaOH溶液吸收Cl2、CO2(气体溶解或反应速率不快,不易引起倒吸)。b、c可用于收集极易溶且溶解速率很快的气体,如HCl等
燃烧法
可用于处理难以吸收且可燃的气体,如H2、CO等
收集法
如NO,将气体用气球收集,然后处理,如图
[浸润素养训练]
1.在实验室中用如图装置制备某种气体,对于反应物质和除杂试剂选择不合理的是( )
选项
甲中溶液
乙中试剂
丙中物质
A
浓盐酸
高锰酸钾
饱和食盐水
B
稀硫酸
锌粒
浓硫酸
C
双氧水
二氧化