专题03 氯及其化合物（实验5～7）-【实验攻略】备战2024年高考化学教材实验及其延伸拓展

专题03 氯及其化合物（实验5~7） 实验5 氯气的制备与性质 实验6 氯水的漂白性 实验7 氯离子的检验 实验5 氯气的制备与性质 1.氯气与氢气的反应 实验操作：在空气中点燃H2，然后把导管缓缓伸入盛满Cl2的集气瓶中，观察现象。 实验现象：氢气在氯气中燃烧发出苍白色的火焰 实验结论： 2.氯气的制备 实验装置 装置的作用 制备 二氧化锰与浓盐酸共热反应制备氯气，反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O 收集 氯气能溶于水，密度比空气大，所以收集氯气时，不能用排水法，应该用向上排空气法 尾气处理 Cl2有毒，易污染空气，常用NaOH溶液吸收多余的Cl2，防止污染空气，反应的化学方程式：Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O 【易错提醒】 ①反应物的选择：必须用浓盐酸，MnO2与稀盐酸不反应，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。 ②加热温度：为了减少制得的Cl2中HCl的含量，加热的温度不宜过高，因为浓盐酸易挥发。 ③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。 ④尾气吸收时，用NaOH溶液吸收Cl2，不能用澄清石灰水吸收，因为澄清石灰水中含Ca(OH)2的量少，吸收不充分。 ⑤参加反应的HCl中，只有被氧化。 ⑥如果没有MnO2，可用其他强氧化剂如KClO3、Ca(ClO)2、KMnO4等代替，如KClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O；Ca(ClO)2+4HCl(浓)=CaCl2+2Cl2↑+2H2O；2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。 ⑦若无浓盐酸，可用NaCl和浓H2SO4代替：MnO2+2NaCl+3H2SO4(浓)MnSO4+2NaHSO4+Cl2↑+2H2O。 拓展一：氯气与金属反应 实验操作 主要实验现象 实验结论 取一块绿豆大的金属钠(切去氧化层)，用滤纸吸净煤油，放在石棉网上，用酒精灯微热。待钠熔成球状时，将盛有氯气的集气瓶迅速倒扣在钠的上方，观察现象 钠在氯气中剧烈燃烧，火焰呈黄色且有大量的白烟，当反应停止后，集气瓶壁上可以观察到白色固体 在点燃或加热条件下氯气能与金属剧烈反应生成高价金属氯化物，体现氯气具有强氧化性 将细铁丝放在酒精灯火焰上灼烧当细铁丝烧到红热时，迅速将其伸入到盛有氯气的洗气瓶中，观察现象 铁丝在氯气中剧烈燃烧生成棕黄色的火焰 拓展二：氯气制备装置的改进 实验装置 目的及作用 制备 平衡气压，便于使盐酸顺利滴下 2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O 除杂 浓盐酸具有挥发性，制得的氯气中混有氯化氢和水蒸气，用饱和食盐水除去HCl，用浓硫酸除去水蒸气 收集 饱和食盐水 Cl2在饱和食盐水中的溶解度较小，也可用排饱和食盐水法收集Cl2 验满 ①将湿润的淀粉－KI试纸靠近收集Cl2的集气瓶瓶口，若观察到试纸立即变蓝，则证明已收集满； ②将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛氯气的瓶口，若观察到试纸先变红后褪色，则证明已收集满； ③根据氯气的颜色判断是否收集满:若观察到整个集气瓶中充满黄绿色的气体，则证明已收集满 尾气处理 碱石灰吸收多余的Cl2，防止污染空气 拓展三：制备84消毒液 实验装置 装置的作用 甲 高锰酸钾溶液和浓盐酸反应生成氯气，反应的离子方程式为 乙 饱和食盐水吸收氯气中的氯化氢气体，长颈漏斗可以平衡压强，防止倒吸 丙 氯气通入饱和氢氧化钠溶液中，生成氯化钠和次氯酸钠，反应的化学方程式Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O 丁 碱石灰吸收氯气，防止污染 【典例1】（2023上·云南大理·高三云南省下关第一中学校考期中）下列物质反应有关的实验现象描述错误的是 A．氢气在氯气中燃烧——苍白色火焰，集气瓶口产生白雾 B．钠在空气中燃烧——黄色火焰，且有白色固体生成 C．铁在氯气中燃烧——棕色的烟，加水后形成黄色溶液 D．铜在氯气中燃烧——棕黄色的烟，加水后形成蓝绿色溶液 【典例2】（2022·广东·高考真题）实验室用和浓盐酸反应生成后，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 1．（2024·广西北海·统考一模）KMnO4是一种常用的氧化剂，某实验小组利用Cl2氧化K2MnO4制备KMnO4的装置如图所示(夹持装置略)。 已知：K2MnO4在浓强碱溶液中可稳定存在，碱性减弱时易发生反应：。 下列说法错误的是 A．试剂X可以是漂白粉或MnO2 B．装置连接顺序是 C．装