内容正文:
专题3
从海水中获得的化学物质
第1讲 描述运动的基本概念
06氯气及含氯物质制备或性质
探究综合实验
重难点
第1讲 描述运动的基本概念
氯气的实验室制法
(1)反应原理
MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O
(2)实验装置
第1讲 描述运动的基本概念
C装置的作用是除去Cl2中的HCl气体;D装置的作用是干燥Cl2;F装置的作用是吸收多余的Cl2,防止
污染环境。
(3)收集方法
①Cl2的密度比空气大,且不与空气反应,可用向上排空气法收集。
②Cl2在饱和NaCl溶液中的溶解度很小,可用排饱和食盐水法收集Cl2,且用此法可除去实验过程中挥发
出的HCl气体。
(4)验满方法
①将湿润的淀粉碘化钾试纸靠近收集Cl2的集气瓶口,观察到试纸立即变蓝,则证明 Cl2已收集满。
②将湿润的蓝色石蕊试纸靠近收集Cl2的集气瓶口,观察到试纸先变红后褪色,则证明Cl2已收集满。
第1讲 描述运动的基本概念
特别提醒
1.稀盐酸与MnO2不反应,用MnO2制取氯气时必须选用浓盐酸并加热;加热温度不宜过高,以减少氯化氢
的挥发。
2.为了便于控制反应速率,一般应选用分液漏斗,而不用长颈漏斗。
3.尾气处理时,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。
4.实验结束后,先使反应停止并排出装置中残留的氯气,再拆卸装置,避免污染空气。
5.实验室还常用KMnO4与浓盐酸反应制氯气,无需加热,该反应的化学方程式为2KMnO4+16HCl(浓)
2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。
第1讲 描述运动的基本概念
1.选择仪器及仪器连接顺序
气体制备实验操作一般顺序:连接装置→检查装置气密性→加药品(先固后液)→除杂→收集气体
→尾气处理。
仪器选择及安装顺序如下:
第1讲 描述运动的基本概念
2.常见实验条件的控制
(1)为了防止空气中的成分(如氧气、CO2、水蒸气)干扰实验,常用其他稳定的气体(如氮气)排尽装置中
的空气;有时也可充分利用反应产生的气体(如氢气、氯气等)排尽装置中的空气。
(2)用分液漏斗控制液体滴加的速度和用量。
(3)温度控制
①控制低温的目的:减少某些物质(如H2O2)分解;减少某些物质(如盐酸)挥发等。
②加热的目的:加速溶解、加快反应进行等。
③常考的温度控制方式
a.水浴加热:均匀加热,反应温度低于100 ℃。
b.油浴加热:均匀加热,反应温度一般在100~260 ℃。
c.冰水冷却:使某物质液化、降低产物的溶解度;减少其他副反应发生,提高产品纯度等。
第1讲 描述运动的基本概念
3.常考实验安全问题
(1)尾气处理:有毒气体常采用溶液(或固体)吸收或将其点燃等方法处理,无毒气体一般可直接排放。
(2)气体的纯度:点燃或加热可燃性气体(H2、CO等)前,必须检验气体的纯度,防止混合气体受热爆炸。
(3)倒吸问题:当装置内存在气压急剧下降的风险时,需要考虑倒吸问题。例如,将极易溶于水的气体通
入水溶液或水中时,需要使用防倒吸装置。
第1讲 描述运动的基本概念
勘破疑难
气体制备时的装置选择
(1)选择发生装置时应根据反应物的状态和反应条件;
(2)选择除杂装置时应根据气体与杂质的性质;
(3)选择收集装置时应根据气体密度、溶解性、能否与空气反应等。
第1讲 描述运动的基本概念
特别提醒
尾气是否需要处理,取决于该气体是否污染环境,是否在空气中易燃烧等。
第1讲 描述运动的基本概念
知识拓展
常见防倒吸装置
第1讲 描述运动的基本概念
典例 一氧化二氯(Cl2O)是一种强氧化剂,易溶于水且会与水反应生成次氯酸,是一种酸性氧化物,与有
机物、还原剂接触或加热时会发生燃烧并爆炸,且高浓度的Cl2O也易爆炸。一种制取Cl2O的装置如图
所示。
第1讲 描述运动的基本概念
已知:Ⅰ.Cl2O的熔点为-120.6 ℃,沸点为2.0 ℃,受热易分解;Cl2的沸点为-34.6 ℃。
Ⅱ.HgO+2Cl2 HgCl2+Cl2O。
回答下列问题:
(1)装置甲中仪器b的名称是_________,导管a的作用是___________________。
(2)装置丙盛装的试剂是________。装置丁通入的空气要提前干燥的原因是________________
____(用化学方程式表示)。
Cl2O+H2O 2HClO
浓硫酸
平衡气压,使浓盐酸能顺利滴下
分液漏斗
第1讲 描述运动的基本概念
(3)装置戊中采用18~20 ℃水浴而不采用更高温度的原因是______________。
(4)氨的沸点为-33.4 ℃,熔点为-77.7 ℃,则装置己中收集到的产物为_______(填“固态”“液态”或
“气态”)物质。
(5)尾气中的有毒气体可用_________溶液吸收除去。
NaOH
液态
Cl2O受热易分解
第1讲 描述运动的基本概念
思路点拨 明确实验目的→提取关键信息,思考制备原理→分析实验装置→结合问题思考解答。题图
中装置甲制备氯气,装置乙除去氯气中的氯化氢,装置丙干燥氯气,装置戊中氯气和HgO反应制备Cl2O,
装置己收集Cl2O。
第1讲 描述运动的基本概念
解析 (2)装置丙的作用是干燥氯气,盛装的试剂是浓硫酸。Cl2O易溶于水且会与水反应生成HClO,装
置丁中通入的空气要提前干燥的原因是防止Cl2O与水发生反应:Cl2O+H2O 2HClO。(4)Cl2O的沸点
为2.0 ℃、熔点为-120.6 ℃,氨的沸点为-33.4 ℃,熔点为-77.7 ℃,装置己的温度在-77.7~-33.4 ℃之间,则
装置己中收集到的Cl2O为液态。(5)Cl2O是一种酸性氧化物,尾气中的有毒气体的成分是Cl2、Cl2O,可用
NaOH溶液吸收除去。
第1讲 描述运动的基本概念
知识拓展
恒压滴液漏斗的构造
此题中在分液漏斗上连接了一个导管,其原理与恒压滴液漏斗是一样的。如图所示:
恒压滴液漏斗通过恒压支管连通漏斗内部与反应体系,避免压强差,液体依靠重力匀速流下。
第1讲 描述运动的基本概念
思维建模
解答物质制备实验题的思维流程
(1)认真阅读题干,提取有用信息,包括实验目的、反应条件、陌生物质的性质、陌生反应原理等。
(2)仔细观察装置图,联想熟悉的实验,找出每件仪器(或步骤)与熟悉的某一实验相似的地方,分析每件仪
器中所装药品的作用。
(3)通读全题,整合信息,把所有的问题进行综合分析,运用题给信息和所学知识解答。
第1讲 描述运动的基本概念
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