基础课时13 氯气的实验室制法 氯离子的检验 学习目标 1.通过实验室制氯气的实验操作，培养实验能力与创新意识，构建气体制备思维模型。2.通过氯离子的检验方法，构建离子检验的思维模型和检测方法。 一、氯气的实验室制法 (一)知识梳理 1.实验原理 在实验室中，通常用浓盐酸和二氧化锰在加热条件下反应来制取氯气。 化学方程式：MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O， 离子方程式：MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O， 该反应的氧化剂为MnO2，浓盐酸既表现还原性，又表现酸性。 2.仪器装置 主要仪器有铁架台、酒精灯、圆底烧瓶、分液漏斗、洗气瓶、集气瓶、烧杯等。 Cl2的制备、净化、收集、尾气处理装置如图所示。 发生装置 固体＋液体气体 净化装置(洗气瓶) 先通过饱和食盐水除去HCl，再通过浓H2SO4除去水蒸气 收集装置 用向上排空气法收集 验满方法 ①观察法(黄绿色)；②湿润的淀粉－KI试纸，其原理是Cl2＋2KI===2KCl＋I2，淀粉遇置换出的I2变蓝色；③湿润的蓝色石蕊试纸(先变红后褪色) 尾气处理装置 盛有NaOH溶液的烧杯，NaOH溶液作用为吸收过量Cl2，防止污染空气 (二)互动探究 1774年，舍勒在研究软锰矿(主要成分是MnO2)的过程中，将它与浓盐酸混合加热，产生了一种黄绿色气体。1810年，戴维确认这是一种新元素组成的单质，并命名为Chlorine(中文命名“氯气”)。 舍勒发现氯气的方法至今还是实验室制取氯气的主要方法之一。 【问题讨论】 问题1 请你根据氧化还原反应原理，写出舍勒制备氯气的化学方程式并用双线桥标出电子转移的方向和数目。 提示 问题2 该反应的氧化剂是_____，浓盐酸既表现_____性，又表现_____性。 提示 MnO2 还原 酸 问题3 含有146 g HCl的浓盐酸与足量的MnO2反应，能生成71 g Cl2吗？ 提示 不能。有两个原因：一是浓盐酸有挥发性；二是随着反应的进行，盐酸浓度变小，Cl－的还原性减弱，MnO2不能再氧化HCl，此反应不再进行。 问题4 实验室制氯气时，需要加热，加热温度是否越高越好？ 提示 不是。温度越高，HCl挥发的就越多，产率越低。 【探究归纳】 1.实验室制取Cl2的装置图解 2.制备氯气的注意事项 (1)稀盐酸与MnO2不反应，制取氯气时必须选用浓盐酸；加热温度不宜过高，以减少氯化氢的挥发。 (2)制取的氯气有毒，且在加热时容易逸出，所以应选用分液漏斗，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，因为澄清石灰水中的Ca(OH)2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。 3.其他用于实验室制取氯气的化学试剂及反应 用KMnO4、KClO3、Ca(ClO)2、K2Cr2O7等氧化剂代替MnO2制取氯气，反应不需加热且反应速率较快，如： (1)2KMnO4＋16HCl(浓)===2MnCl2＋2KCl＋5Cl2↑＋8H2O (2)KClO3＋6HCl(浓)===KCl＋3Cl2↑＋3H2O (3)Ca(ClO)2＋4HCl(浓)===CaCl2＋2Cl2↑＋2H2O (4)K2Cr2O7＋14HCl(浓)===2CrCl3＋2KCl＋3Cl2↑＋7H2O 1.在实验室中用浓盐酸与MnO2共热制取Cl2并进行相关实验。下列收集Cl2的正确装置是( ) 答案 C 解析 集气瓶使用单孔橡胶塞塞紧，只能进气，不能排气，则瓶内压强增大到一定程度，可能使橡胶塞弹出，A错误；Cl2的密度比空气大，Cl2应从短管进，B错误；该装置既能收集Cl2，又能进行尾气处理且防倒吸，C正确；Cl2和NaOH溶液反应，所以不能收集到Cl2，D错误。 2.某化学小组用如图所示装置制取氯气。下列说法不正确的是( ) A.该装置图中存在三处明显错误 B.该实验中收集氯气的方法不正确 C.为了防止氯气污染空气，必须进行尾气处理 D.在集气瓶的导管口处放一片湿润的淀粉碘化钾试纸可以证明是否有Cl2逸出 答案 B 解析 装置中未用酒精灯加热，应该用分液漏斗，没有尾气吸收装置，共3处 ... ...
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