2024版化学新教材鲁科版（闽粤皖京豫）教师用书第4章非金属及其化合物第4章 第17讲　氯气的实验室制法及应用

VIP免费
2024-11-17 0 0 1.55MB 14 页 5.9玖币
侵权投诉
第17 讲　氯气的实验室制法及应用
[复习目标]　掌握实验室制取氯气的原理、装置和操作注意事项。增强设计物质制备实验方
案的绿色环保意识。
1．制取原理
HCl (浓)――――――――――――――――――→Cl2
完成下列有关反应的离子方程式：
(1)MnO2和浓盐酸：______________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
。
(2)Ca(ClO)2与浓盐酸：___________________________________________________________。
(3)KClO3与浓盐酸：_____________________________________________________________。
(4)KMnO4与浓盐酸：____________________________________________________________。
答案　(1)MnO2＋4H＋＋2Cl－=====Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O
(2)ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O
(3)ClO＋5Cl－＋6H＋===3Cl2↑＋3H2O
(4)2MnO＋10Cl－＋16H＋===2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O
2．实验装置
思考　(1)如何用最简单的方法判断氯气已收集满？
(2)实验室常用排饱和食盐水法收集氯气，请解释用此方法收集氯气的原因。
提示　(1)观察集气瓶中气体颜色的变化，若集气瓶上部充满黄绿色气体，则证明 Cl2已收集
满。
(2)饱和食盐水中 Cl－浓度较大，抑制了 Cl2与水的反应，Cl2在饱和食盐水中的溶解度很小，
因此可用排饱和食盐水法收集氯气，且用此法可除去实验过程中挥发产生的 HCl 气体。
3．注意事项
(1)反应物的选择：必须用浓盐酸，稀盐酸与 MnO2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：不宜过高，以减少 HCl 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)尾气处理时，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，吸收不完全。
1．含0.4 mol HCl 的浓盐酸与足量的 MnO2共热，能得到 0.1 mol Cl2(　　)
2．用饱和 NaHCO3溶液除去 Cl2中混有的 HCl(　　)
3．常用饱和石灰水吸收尾气中的 Cl2(　　)
4．用干燥的淀粉碘化钾试纸检验 Cl2是否收集满(　　)
答案　1.×　2.×　3.×　4.×
1．实验室用 MnO2和浓盐酸制 Cl2时，有如下操作：①连好装置，检查装置气密性；②缓缓
加热；③加入 MnO2粉末；④从装有浓盐酸的分液漏斗中加入浓盐酸； ⑤将多余氯气用
NaOH 溶液吸收；⑥用向上排空气法收集氯气。顺序排列正确的是(　　)
A．①②③④⑥⑤ B．③④②①⑥⑤
C．①④③②⑥⑤ D．①③④②⑥⑤
答案　D
解析　制取氯气的正确操作步骤：先连接装置、检查装置气密性，然后装入药品，先向烧瓶
中装入二氧化锰，再向分液漏斗中装入浓盐酸，再加热制取、收集氯气，由于氯气有毒，最
后需要进行尾气吸收，故正确的排序为①③④②⑥⑤。
2．下列方法中，可制得 Cl2的正确组合是(　　)
①MnO2和浓盐酸混合共热；② MnO2、NaCl 和浓硫酸混合共热；③ NaClO 和浓盐酸混合；
④K2Cr2O7和浓盐酸混合；⑤ KClO3和浓盐酸混合；⑥ KMnO4和浓盐酸混合
A．①②⑥ B．②④⑥
C．①④⑥ D．①②③④⑤⑥
答案　D
3．某研究性学习小组查阅资料得知，漂白粉与硫酸溶液反应可制取氯气，化学方程式为
Ca(ClO)2＋CaCl2＋2H2SO4=====2CaSO4＋2Cl2↑＋2H2O，他们设计如图实验装置制取氯
气并验证其性质。请回答下列问题：
(1)该实验中 A部分的装置是________(填字母)。
(2)装置 B中的现象是__________________________________________________________。
(3)请写出装置 D中发生反应的离子方程式：______________________________________
_____________________________________________________________________________，
装置 E的作用是_______________________________________________________________。
(4)请帮助他们设计一个实验，证明洗气瓶 C中的亚硫酸钠已被氧化(简述实验步骤)：______
_______________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________。
(5)制取 Cl2的方法有多种，若 A部分的装置是 a，请再写出一种制备方法：_______________
______________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
(用化学方程式表示)。
答案　(1)b　(2)溶液变蓝色　(3)Cl2＋2Fe2＋===2Cl－＋2Fe3＋　吸收多余的 Cl2，防止污染空
气　(4)取少量 C中溶液于小试管中，加入足量稀盐酸，充分振荡后滴加 BaCl2溶液，若有白
色沉淀生成且沉淀不消失，则证明洗气瓶 C中亚硫酸钠已被氧化　(5)2KMnO4＋16HCl(浓)=
==2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O
解析　(1)从化学方程式可知反应物是固体和液体，反应条件是加热，所以应选固液混合加
热型装置。(2)氯气具有强氧化性，与碘化钾发生反应：2KI＋Cl2===2KCl＋I2，淀粉溶液遇
碘变蓝色。(4)亚硫酸钠被氧化生成硫酸钠，只要验证 SO 的存在就可证明亚硫酸钠已经被氧
化，检验 SO 的存在选用稀盐酸和氯化钡溶液。
1．(2022·广东，8)实验室用 MnO2和浓盐酸反应生成 Cl2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(　　)
答案　D
解析　浓盐酸易挥发，制备的氯气中含有 HCl，可用饱和食盐水除去 HCl，Cl2可用浓硫酸
干燥，故 A不符合题意；氯气的密度大于空气，可用向上排空气法收集，故 B不符合题意；
湿润的红布条褪色，干燥的红布条不褪色，可验证干燥的氯气不具有漂白性，故 C不符合
题意；氯气在水中的溶解度较小，应用 NaOH 溶液吸收尾气，故 D符合题意。
2．(2020·全国卷Ⅲ,26)氯可形成多种含氧酸盐，广泛应用于杀菌、消毒及化工领域。实验室
中利用下图装置(部分装置省略)制备 KClO3和NaClO，探究其氧化还原性质。
回答下列问题：
(1)盛放 MnO2粉末的仪器名称是__________，a中的试剂为__________。
(2)b 中采用的加热方式是_________________________，c中化学反应的离子方程式是_____
__________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________，
采用冰水浴冷却的目的是_______________________________________________________。
(3)d 的作用是______________，可选用试剂______(填标号)。
A．Na2S B．NaCl
C．Ca(OH)2 D．H2SO4
(4)反应结束后，取出 b中试管，经冷却结晶，________，__________________，干燥，得
到KClO3晶体。
(5)取少量 KClO3和NaClO 溶液分别置于 1号和2号试管中，滴加中性 KI 溶液。1号试管溶
液颜色不变。2号试管溶液变为棕色，加入 CCl4振荡，静置后 CCl4层显________色。可知
该条件下KClO3的氧化能力________NaClO(填“大于”或“小于”)。
答案　(1)圆底烧瓶　饱和食盐水
(2)水浴加热　Cl2＋2OH－===ClO－＋Cl－＋H2O　避免生成 NaClO3　(3)吸收尾气(Cl2)　AC
(4)过滤　少量(冷)水洗涤　(5)紫　小于
解析　由题干信息及装置图分析各装置的作用，a装置用于除杂，b装置用于制备氯酸钾，c
装置用于制备次氯酸钠，d装置用于尾气处理。
(1)盛放 MnO2粉末的仪器是圆底烧瓶。产生的氯气中混有氯化氢杂质，除掉氯化氢需要将气
体通过饱和食盐水。(2)b 装置的加热方式为水浴加热。c装置中氯气与氢氧化钠发生反应的
离子方程式为 Cl2＋2OH－===ClO－＋Cl－＋H2O。根据 b、c装置水浴温度的不同推知，生成
氯酸盐时需要酒精灯加热，生成次氯酸盐时需要冰水冷却，所以 c中冰水浴的目的是避免氯
酸钠的生成。(3)d 是尾气处理装置，吸收氯气可以用硫化钠溶液或氢氧化钙浊液。(4)从溶
液中获得纯净氯酸钾的操作是冷却结晶，过滤，少量冷水洗涤，干燥，此处用少量冷水洗涤
的目的是降低氯酸钾的损耗。(5)碘在四氯化碳中呈紫色；碘在水中的颜色为棕色或褐色，
主要由碘的浓度决定。2号试管中溶液变棕色说明生成 I2,1 号试管中没有颜色变化，说明没
有生成 I2，由此可以判断氯酸钾的氧化能力小于次氯酸钠的氧化能力。
课时精练
1．实验室既可用浓盐酸与 MnO2在加热条件下反应制备 Cl2，也可用 KMnO4与浓盐酸在常
温下反应制备 Cl2，下列有关说法不正确的是(　　)
A．KMnO4的氧化性比MnO2的强
B．制备 Cl2的整个实验过程中，只需要使用氧化剂与还原剂
C．用排气法收集 Cl2时，不需要利用其他试剂就能确定集气瓶中已收集满
D．制备等质量的 Cl2，消耗MnO2与KMnO4的物质的量之比为5∶2
答案　B
解析　比较反应的条件即可证明 KMnO4的氧化性强于 MnO2，A项正确；当整个集气瓶充满
黄绿色气体时表明已收集满，C项正确。
2．实验室中利用MnO2制备干燥的Cl2及少量氯水并收集 Cl2，下列图示装置和原理不能达
到实验目的的是(　　)
A．连接图1、图 2装置，向分液漏斗中注水，打开 K1，关闭K2，检查装置气密性
摘要：

第17讲　氯气的实验室制法及应用[复习目标]　掌握实验室制取氯气的原理、装置和操作注意事项。增强设计物质制备实验方案的绿色环保意识。1．制取原理HCl(浓)――――――――――――――――――→Cl2...

展开>> 收起<<
2024版化学新教材鲁科版（闽粤皖京豫）教师用书第4章非金属及其化合物第4章 第17讲　氯气的实验室制法及应用.docx

共14页,预览5页

还剩页未读， 继续阅读

声明：本站为文档C2C交易模式，即用户上传的文档直接被用户下载，本站只是中间服务平台，本站所有文档下载所得的收益归上传人(含作者)所有。玖贝云文库仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对上载内容本身不做任何修改或编辑。若文档所含内容侵犯了您的版权或隐私，请立即通知玖贝云文库，我们立即给予删除！

相关推荐

更多
立即下载
分类：中学教育 价格：5.9玖币 属性：14 页 大小：1.55MB 格式：DOCX 时间：2024-11-17

开通VIP享超值会员特权

  • 多端同步记录
  • 高速下载文档
  • 免费文档工具
  • 分享文档赚钱
  • 每日登录抽奖
  • 优质衍生服务

作者详情

相关内容

更多

热门标签

人际关系 动力学连接体 力的合成 配电装置 高考理综 全宋诗作者索引 公务员考试
/ 14
评分 收藏
分享
立即下载 VIP免费下载
客服
关注