内容正文:
1.DCD
第二章 海水中的重要元素
——钠和氯
印江一中 张华龙
第二节 氯及其化合物
五、氯气的实验室制法
气体 制取原理(方程式) 反应物状态 反应条件 发生装置图
【回忆初中学习过的气体实验室制法,根据下表的要求进行梳理】
CO2
CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O
固体+液体
2KMnO4=K2MnO4+MnO2+O2↑
Δ
固体+固体
固体+液体
不加热
加热
不加热
O2
O2
2H2O2===== 2H2O + O2↑
MnO2
实验室制取气体的发生装置,应该根据反应物的状态和条件来决定
根据实验室制取氯气的原理,应该选用上面哪个装置呢?
瑞典化学家舍勒将软锰矿(主要成分是MnO2)与浓盐酸混合加热,产生了一种黄绿色、有刺激性气味的气体。
1.反应原理
① MnO2 + 4HCl(浓) MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O
2e-
HCl:还原性、酸性
氧化剂:MnO2 还原剂:HCl
思考:可以用其他氧化剂来代替MnO2吗?
可以, KMnO4、 KClO3 、Ca(ClO) 2等也可作该反应的氧化剂。
② 2KMnO4 + 16HCl(浓) = 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2↑+ 8H2O
③ KClO3 + 6HCl(浓) = KCl + 3Cl2↑ + 3H2O
④ Ca(ClO) 2+ 4HCl(浓) = CaCl2 + 2Cl2↑ + 2H2O
思考:可以用稀盐酸来代替浓盐酸制取氯气吗?
不可以,因为稀盐酸的还原性比浓盐酸弱,稀盐酸不能被MnO2氧化得到Cl2。随着反应的进行盐酸浓度变小,故MnO2足量时,盐酸也无法反应完。
2、实验的发生装置
固 + 液 气
MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O
分液漏洞和圆底烧瓶中分别加入什么试剂?
分液漏斗中加入浓盐酸,
圆底烧瓶中加入二氧化锰固体
铁架台
酒精灯
铁圈
石棉网
圆底烧瓶
铁夹
双孔橡皮塞
导管
分液漏斗
HCl(浓)
MnO2
3、氯气的收集装置
(1)Cl2密度比空气大
(2) Cl2难溶于饱和食盐水
饱和食盐水
(3)如何确定氯气已经收集满?
湿润的KI淀粉试纸靠近集气瓶瓶口立即变蓝:
Cl2 + 2KI 2KCl + I2
4、尾气处理装置
实验室制氯气是否需要进行尾气吸收?
如果需要,那该用什么吸收氯气呢?
用NaOH进行吸收Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
Cl2有毒,会污染空气
MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O
5、实验的除杂装置
按照这种方法得到的氯气会有什么杂质呢?
MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O
易挥发
(HCl、水蒸气)
饱和食盐水
浓硫酸
MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O
易挥发
(HCl、水蒸气)
饱和食盐水
浓硫酸
发生装置
除杂装置
收集装置
尾气处理装置
【请根据上述实验室制取氯气装置的选择,填写下表】
装置 选择的根据
发生装置
除杂装置
收集装置
尾气处理装置
反应物状态及反应条件
气体和杂质的性质
气体密度、气体在水中的溶解度、是否与水反应
气体性质
2NaCl + 2H2O Cl2↑ + H2↑ + 2NaOH
通电
工业制氯气
1.某学生设计如下实验装置用于制备纯净的氯气。请指出其中的错误。
小试牛刀
2.如图所示仪器可用于实验室制备少量无水FeCl3,仪器连接顺序正确的是
A.a—b—c—d—e—f—g—h
B.a—e—d—c—b—h—i—g
C.a—d—e—c—b—h—i—g
D.a—c—b—d—e—h—i—f
√
制气→除HCl→除H2O→制备FeCl3→吸收Cl2顺序连接
氯气的实验室制法
反应原理:MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O
发生装置:固 + 液 气
△
除杂装置:饱和食盐水除HCl,浓硫酸除水蒸气
收集装置:向上排空气法、排饱和食盐水法
尾气处理:Cl2 +2NaOH NaCl+NaClO+H2O
验满方法:湿润的淀粉KI试纸靠近集气瓶口/导管口(变蓝)
2NaCl + 2H2O Cl2↑ + H2↑ + 2NaOH
通电
工业制氯气
六、氯离子的检验
原理:利用Cl-和Ag+ 反应生成生成不溶于
稀硝酸的白色沉淀 Ag++Cl- = AgCl↓
检验试剂:硝酸银和稀硝酸
待测物质
加入足量
的稀硝酸
白色沉淀
加入
硝酸银
2Ag+