内容正文:
、
第二章 海水中的重要元素
第二节 氯及其化合物
一、氯气的制法
1、反应原理:
(一) 实验室制法
【离子方程式】
(1)该反应中浓HCl的作用? 浓盐酸能否改用稀盐酸代替?
(2)实验中需缓慢加热且加热温度不宜过高,为什么?
(3)浓盐酸能够全部被消耗吗?为什么?
(4)足量MnO2和4个浓盐酸参加反应,转移电子的物质的量是多少?
(5)用87g MnO2和含146gHCl的浓盐酸充分反应(共热),在不考
虑HCl挥发的情况下,得到氯气的质量?
思考:
(4) MnO2可用 KMnO4、KClO3、Ca(ClO)2 等强氧化剂代替。
注意:浓盐酸可用浓H2SO4和NaCl固体代替!
【思考与讨论】 结合初中所学的实验室制取O2与CO2的方法,请你观察这些装置的构成部分?
H2O2制取O2
加热KMnO4制取O2
CaCO3与盐酸反应制取CO2
发生装置
+ 收集装置
2、制取装置:
从下列实验装置中选择合适的发生装置和收集装置。
MnO2 + 4HCl(浓)== MnCl2 + Cl2↑+ 2H2O
△
(1)气体发生装置
看反应物的状态和条件
根据气体及所含杂质的性质
(2)除杂装置
→
→
氯气的净化装置
资料信息:已知HCl极易溶于水,常温常压下,在水(饱和食盐水)中的溶解度约为1:500。
向上排
空气法
(3)收集装置
依据生成物的密度和水溶性选择
(4)尾气处理装置
Cl2有毒,会污染空气,需要尾气处理。
检验:
方法2.湿润的蓝色石蕊试纸放在瓶口,是否先变红后褪色
方法1.将湿润的淀粉-KI试纸放在瓶口,观察试纸是否变蓝
(1)指出各仪器名称?
(2)C装置中NaOH溶液的作用?能否用澄清石灰水代替NaOH?为什么?
(3)按照这种方法得到的氯气是否纯净?可如何改进?
(4)如何检验氯气已收集满?
【实验装置改进】
除去挥发的HCl
除去水蒸气
尾气吸收,除去多余的Cl2
可换盛P2O5、CaCl2的干燥管
橡胶管
可改用恒压分液漏斗
B D C F G
实验步骤
(1)仪器的安装:由下而上,从左到右
(2)检查气密性:
(3)添加药品:先固后液,先下后上
(4)(向圆底烧瓶缓慢滴加盐酸后)缓慢加热:加热温度不宜过高, 以减少HCl挥发。
(5)结束实验: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。
关闭B处分液漏斗的活塞,向G中加入少量蒸馏水至浸没长导管,用酒精灯微热B处的圆底烧瓶,G中有气泡冒出,停止加热,冷却后,G中长导管内形成一段稳定的水柱,则装置气密性良好
拓展:氯气的工业制法
富集、分离提纯、转化
氯碱工业:
原料:海水
电解熔融氯化钠:
2NaCl + 2H2O Cl2↑ + H2↑ + 2NaOH
通电
2NaCl(熔融) 2Na + Cl2↑
通电
氯气的工业制法
拓展
1.实验室制备氯气的装置如图。图中涉及气体发生、除杂、干燥、收集、尾气处理装置,其中错误的是( )
A.①②④ B.①②③ C.①③④ D.②③④
【对点训练】
2.用下列装置制备并检验Cl2的性质,下列有关说法正确的是( )
A.Ⅰ图中:如果MnO2过量,浓盐酸就可全部反应
B.Ⅱ图中:若气球干瘪,证明Cl2可与NaOH反应
C.Ⅲ图中:生成棕黄色的烟,若在集气瓶中加入少量水,所得溶液呈 蓝色
D.Ⅳ图中:干燥的有色布条不褪色,湿润的有色布条能褪色,说明 Cl2有漂白性
3.现有KCl、NH4Cl、(NH4)2SO4、Na2SO4四种浓溶液,只用下列试剂就能将其鉴别出来的是( )
A.AgNO3溶液 B.NaOH溶液 C.Ba(OH)2溶液 D.BaCl2溶液
4.“84”消毒液是生活中常用的消毒剂,可与硫酸溶液反应制取氯气,反应原理为NaClO+NaCl+H2SO4 Na2SO4+Cl2↑+H2O;为探究氯气的性质,某同学利用此原理制氯气并
设计了如图所示的实验装置。
(1)从①、②、③装置中选择合适
的制氯气装置(A处)___(填序号)。
(2)装置B、C中依次放的是干燥的红色布条和湿润的红色布条,实验过程中该同学发现装置B中的布条也褪色,其原因可能是___________;
说明该装置存在明显的缺陷,请提出合理的改进的方法:__________。
(3)氯气通入饱和NaHCO3溶液能产生无色气体,已知酸性:盐酸>碳酸>次氯酸,该实验证明氯气与水反应的生成物中含有______(填“盐酸”或“次氯酸”)。
5.实验室用加热二氧化锰和浓盐酸的混合物制取氯气,某同学对发生装置进行仪器组装时,进行如下操作:
a、将烧瓶固定在铁架台上
b、塞紧带分液漏斗和导气管的橡胶塞
c、将酒精灯放在铁架台上
d、根据酒精灯高度调整铁圈位置,并在铁圈上垫上石棉网
(1)其正确操作顺序是 ;
(2)装置连接好后,在实验前还必需进行的操作 ;
(3)氯气有毒,为避免尾气对空气污染,需增加尾气吸收装置。
可供选择的试剂:A、AgNO3溶液,B、石灰水,C、NaOH溶液。
你认为最好选用 ,理由是:
$$