内容正文:
第二章 海水中的重要元素──钠和氯
第二节 氯及其化合物
第3课时 氯气的制备
科学史话:氯气的发现
舍勒
+
软锰矿
MnO2
浓盐酸
加热
Cl2
现在这种方法仍然是实验室制取氯气的重要方法之一,
你能用化学用语描述舍勒的发现吗?
MnO2 + 4HCl(浓) MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O
制备原理:
回顾:O2、CO2等气体的实验室制取方法。
气体 制取原理(方程式) 反应物状态 反应
条件 装置图
O2
O2
CO2
2KClO3 2KCl + 3O2↑
2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑
2H2O2 2H2O + O2↑
CaCO3+2HCl CaCl2+CO2↑+H2O
固+固
固+液
固+液
加热
不加热
不加热
思考讨论
1.浓盐酸的作用是?
2.可以用稀盐酸来代替浓盐酸制取氯气吗?
还原性、酸性
4.实验中需缓慢加热且加热温度不宜过高,为什么?
浓盐酸易挥发,避免Cl2中混有大量的HCl杂质以及降低HCl的利用率。
不能,必须用浓盐酸,因为稀盐酸的还原性弱,不能被MnO2氧化
3.实验中4份浓盐酸与足量的MnO2反应,能生成1份Cl2吗?
不能,浓盐酸随反应变稀
其他方法
KMnO4、K2Cr2O7等氧化性物质与浓盐酸反应制取氯气:
①2KMnO4+16HCl(浓) 2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
②K2Cr2O7+14HCl(浓) KCl+2CrCl3+3Cl2↑+7H2O
③
气体发生装置
分液漏斗
圆底烧瓶
酒精灯
MnO2
浓盐酸
固+液加热装置
MnO2 + 4HCl(浓) MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O
排空气法:
排水法:
向上排空气法:气体不与空气反应,且密度比空气大,如O2、CO2、Cl2等
向下排空气法:气体不与空气反应,且密度比空气小,如H2等
气体收集装置
回顾:O2 、 CO2是怎样收集的?依据是什么?讨论制备氯气的收集装置。
适用于难溶于水且不与水反应的气体,如O2、H2等
实验室制氯气装置图
小组讨论:
1. 分析该装置制得的氯气是否纯净?若不纯会混有什么杂质?
2. NaOH溶液的作用?能否用澄清石灰水代替?
吸收尾气,防止环境污染;
HCl、H2O
尾气处理时,一般不能用澄清石灰水吸收氯气,因为澄清石灰水中Ca(OH)2的含量少,吸收不完全。
除杂/净化装置
Cl2(HCl、 H2O)
饱和食盐水
浓硫酸
资料卡片:已知Cl2能溶于水,常温常压下,溶解度约为1:2;实验测得,在饱和食盐水中的溶解度很小;HCl极易溶于水,常温常压下,在饱和食盐水中的溶解度约为1:500。
液态试剂
固态试剂
常见干燥剂:
浓硫酸、碱石灰(NaOH和CaO)、无水CaCl2 等
√
长进短出
有毒气体的处理装置
处理依据:气体性质
防倒吸
CO、H2
用NaOH溶液吸收
酸性气体:CO2、SO2、Cl2等气体
NH3、HCl用水吸收
尾气处理装置
5
干燥Cl2,除去水蒸气
除去Cl2中的HCl气体
净化装置
改进装置
NaOH溶液
2.湿润的淀粉KI试纸——变蓝
3.湿润的蓝色石蕊试纸——先变红后褪色
思考讨论
【思考】如何验证集气瓶中氯气已满?
Cl2+2I- = 2Cl-+I2
1.观察到黄绿色充满集气瓶
结合Cl2 、 O2、CO2等气体的实验室制取方法,讨论气体制备装置的连接顺序:
反应物状态
反应条件
气体的密度
气体的溶解性
气体的性质
除杂、干燥
气体制备实验基本模型
发生装置
收集装置
除杂装置
尾气处理装置
设计气体制备装置的基本思路
明确气体制备的原理,写出相应的化学方程式
根据药品状态、反应条件,选择合适的反应装置
分析气体是否含有杂质,根据气体和杂质性质的差异选择除杂、净化方法
根据气体性质,选择收集装置,分析是否需要尾气处理装置
第一步
第二步
第三步
第四步
1.实验室制备 Cl2 可用下列反应:
利用上述反应制备 Cl2时,下列说法正确的是( )
A.制备 Cl2可以采用图1装置
B.除去 Cl2中含有的少量 HCl 可以通过饱和的 NaHCO3溶液
C.干燥 Cl2可以选用浓硫酸或碱石灰等干燥剂
D.收集 Cl2 使用图2装置能防止 Cl2逸出,减少污染:
A
2.下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—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
B
A.将MnO2和浓盐酸置于锥形瓶中反应制备Cl2
B.三颈烧瓶中发生反应的化学方程式为Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
C.冰水浴的作用是降低反应温度,防止发生副反应
D.锥形瓶和三颈烧瓶之间应加装一个盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶
3.如图是制备漂白粉的实验装置,下列说法正确的是
C
5.氯离子的检验
取少量被检测溶液于试管中,滴加适量稀硝酸,然后滴入AgNO3溶液,若产生白色沉淀则被检测液中含有Cl-,若无白色沉淀则无Cl-
氯离子检验的答题模板
HCl
NaCl
Na2CO3
AgNO3
AgNO3
AgNO3
HNO3
HNO3
HNO3
Cl- + Ag+ AgCl↓
CO32- +2Ag+ Ag2CO3↓
Ag2CO3 + 2H+
2Ag+ + CO2↑ + H2O
Lavf59.6.100
Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.2.58(gap_fixed:False)
$$