專題五-氯及其化合物-第2講-氯氣的實驗室制法和氯離子的檢驗(講義)(原卷版)

專題五氯及其化合物（講義）第2講氯氣的實驗室制法和氯離子的檢驗知識點一氯氣的實驗室制法1．氯氣的實驗室制法(1)反應原理實驗室用MnO2和濃鹽酸加熱反應制取Cl2，反應的化學方程式為，離子方程式為。[注意]實驗室制取Cl2用的是濃鹽酸而不是稀鹽酸，因為MnO2與稀鹽酸不反應。[思考1]該反應中的氧化劑和還原劑分別是什么？[思考2]如果將8.7g的MnO2和14.6g的濃鹽酸反應，能否制得7.1gCl2？為什么？(2)實驗裝置[思考3]根據(jù)實驗室制取Cl2的反應原理，制取氯氣應選擇什么樣的發(fā)生裝置？[思考4]根據(jù)Cl2的性質(zhì)，應該用什么樣的方法收集Cl2？[思考5]實驗室制氯氣能否直接排入空氣中？應如何處理？根據(jù)以上分析，實驗室制取氯氣的裝置應該是：[思考6]按照這種方法得到的氯氣會有什么雜質(zhì)呢？[思考7]應如何除去雜質(zhì)得到純凈的氯氣？[思考8]下圖是實驗室制取氯氣的制取、凈化、收集和尾氣處理裝置，請回答：裝置A中飽和食鹽水的作用是；裝置B中濃硫酸的作用是；燒杯中NaOH溶液的作用是。[思考9]如何檢驗氯氣已經(jīng)收集滿？[思考10]用NaOH溶液吸收多余的Cl2時，為什么不用采取防倒吸裝置?[思考11]實驗室制取氯氣時，需要加熱，加熱溫度是否越高越好?[思考12]實驗室制取氯氣結(jié)束后，為了防止氯氣對環(huán)境的污染，應如何操作?[總結(jié)]氯氣的實驗室制法1.試劑的選擇選取試劑的主要依據(jù)是制取氣體的性質(zhì)。氯氣具有強氧化性，常用氧化其Cl－的方法來制取，因此要選用含有Cl－的物質(zhì)(如鹽酸)和具有強氧化性的物質(zhì)(如MnO2、KMnO4等)來制取。如MnO2＋4HCl(濃)eq\o(=,\s\up7(△),\s\do5())MnCl2＋Cl2↑＋2H2O2KMnO4＋16HCl=2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O2．發(fā)生裝置選取發(fā)生裝置的依據(jù)是制取氣體所用試劑的狀態(tài)和反應條件(加熱與否)。以此分析可知，實驗室制取氯氣是加熱固體與液體的混合物，所以應選用固液加熱制氣發(fā)生裝置。如圖所示：3．收集方法選用收集方法的主要依據(jù)是氣體的密度和水溶性。因為氯氣能溶于水，密度比空氣的大，所以收集氯氣時，不能用排水法，應該用向上排空氣法。Cl2在飽和食鹽水中的溶解度較小，也可用排飽和食鹽水法收集Cl2。4．干燥劑的選擇選擇氣體干燥劑的主要依據(jù)是被干燥氣體不能與干燥劑反應。如氯氣能與堿反應，所以不能用堿石灰進行干燥，常用濃硫酸、五氧化二磷等進行干燥。5．吸收裝置氯氣有毒，實驗室制取氯氣時應在密閉系統(tǒng)或通風櫥中進行，通常在收集裝置的后面連接盛有NaOH溶液的吸收裝置。6．驗滿常用濕潤的淀粉碘化鉀試紙或濕潤的藍色石蕊試紙檢驗Cl2。方法是將濕潤的淀粉碘化鉀試紙靠近集氣瓶瓶口，試紙變藍，或?qū)駶櫟乃{色石蕊試紙靠近集氣瓶瓶口，試紙先變紅后褪色，則可證明Cl2已收集滿?！拘枰⒁獾氖恰?1)必須用濃鹽酸，MnO2與稀鹽酸不反應。(2）為了減少制得的C12中HC1的含量，加熱溫度不宜過高，以減少HC1的揮發(fā)。(3）實驗結(jié)束后，先使反應停止并排出裝置中殘留的C12再拆卸裝置，避免污染空氣。(4）尾氣吸收時，不能用澄清石灰水吸收C12，因為溶液中Ca(OH)2濃度小，吸收不完全。[練習1]實驗室用MnO2和濃鹽酸加熱反應生成Cl2后，按照凈化、收集、性質(zhì)檢驗及尾氣處理的順序進行實驗。下列裝置（“→”表示氣流方向）不能達到實驗目的的是（）A． B． C． D．[練習2]實驗室用濃鹽酸和MnO2制取Cl2下列說法中錯誤的是A．可以用濃硫酸干燥Cl2 B．可以用排飽和食鹽水法收集Cl2C．該反應需要加熱 D．用NaOH溶液除去Cl2中混有的HCl[練習3]實驗室制取氯氣時，尾氣要用氫氧化鈉溶液吸收而不用澄清石灰水吸收的理由是A．氯氣不與石灰水反應B．澄清石灰水中氫氧化鈣的含量少，吸收的尾氣也很少C．氯氣與氫氧化鈣反應生成的氯化鈣難溶于水D．澄清石灰水能吸收空氣中的二氧化碳而變渾濁[練習4]實驗室中常用二氧化錳與濃鹽酸共熱制取氯氣。某化學興趣小組為制取較為純凈、干燥的氯氣，設(shè)計了如圖實驗裝置。請按要求回答下列問題：（1）儀器X的名稱為，其中發(fā)生反應的化學方程式為。（2）欲除去Cl2中的HCl，裝置B中應選用的試劑為（填序號）。a.飽和食鹽水b.飽和氫氧化鈉溶液c.飽和亞硫酸鈉溶液（3）進入裝置B的Cl2中含有的雜質(zhì)，除HCl外還有（填化學式）。欲除去該雜質(zhì)，裝置C中盛放的試劑名稱為。（4）裝置D中的一處明顯錯誤為。（5）裝置E中的試劑為，其作用為。2．氯氣的工業(yè)制法工業(yè)上用電解飽和食鹽水的方法制取Cl2，反應的化學方程式為2NaCl＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(電解),\s\do5())2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。知識點二氯離子的檢驗[實驗2-9]在3支試管中分別加入2～3mL稀鹽酸、NaCl溶液、Na2CO3溶液，然后各滴入幾滴AgNO3溶液，再分別加入少量稀硝酸，觀察現(xiàn)象，填寫下表。2～3mL試樣現(xiàn)象解釋或離子方程式AgNO3溶液稀硝酸稀鹽酸NaCl溶液Na2CO3溶液[注意]中學階段不溶于HNO3白色沉淀有AgCl和BaSO4。[思考13]檢驗Cl－時，為什么要加入稀硝酸？[思考14]檢驗Cl－時，能否用稀鹽酸進行酸化？[思考15]若被檢驗的溶液中含有SO42-，應如何檢驗溶液中是否含有Cl－?[思考16]NaClO中含有氯元素，向NaClO溶液中加入用硝酸酸化的AgNO3溶液，能產(chǎn)生白色沉淀嗎?[總結(jié)](1)用稀硝酸酸化，主要是排除CO32-、SO42-的干擾。(2）不能用稀鹽酸酸化，因為鹽酸會引入Cl－。(3）Cl－的檢驗步驟也可表述為在待測液中直接加入硝酸酸化的AgNO3溶液，若產(chǎn)生白色沉淀，則證明溶液中含Cl－。[練習5]一般用于檢驗Cl﹣的試劑是（）A．BaCl2、稀硝酸 B．稀硝酸、AgNO3 C．稀鹽酸、BaCl2 D．AgNO3、稀鹽酸[練習6]下列檢驗Cl﹣的方法正確的是（）A．向某溶液中滴加AgNO3溶液，若產(chǎn)生白色沉淀說明該溶液中有Cl﹣ B．向某溶液中先滴加鹽酸，再滴加AgNO3溶液，若產(chǎn)生白色沉淀，說明該溶液中有Cl﹣ C．向某溶液中先滴加AgNO3溶液，產(chǎn)生白色沉淀，再滴加鹽酸，沉淀不消失，說明該溶液中有Cl﹣ D．向某溶液中滴加用HNO3酸化的AgNO3溶液，若產(chǎn)生白色沉淀說明該溶液中有Cl﹣[練習7]向稀硝酸酸化的某溶液滴加AgNO3溶液后，有白色沉淀生成，則該溶液一定含有（）A．Na+ B．CI﹣ C．Al3+ D．CO32﹣1．下列關(guān)于氯的轉(zhuǎn)化關(guān)系正確的是A．NaCl(aq)NaCl(s) B．稀鹽酸Cl2C．FeFeCl3 D．CaCl2(aq)CaCO3(s)2．實驗室制備Cl2可用下列反應：。利用上述反應制備Cl2時，下列說法正確的是A．制備Cl2可以采用圖1裝置B．除去Cl2中含有的少量HCl可以通過飽和的NaHCO3溶液C．干燥Cl2可以選用濃硫酸或堿石灰等干燥劑D．收集Cl2使用圖2裝置能防止Cl2逸出，減少污染：3．檢驗自來水中是否含有Cl﹣供選擇的化學試劑及實驗方法是（）A．加入NaOH濃溶液加熱，觀察現(xiàn)象 B．加稀HNO3和AgNO3溶液，觀察現(xiàn)象 C．加入KSCN溶液，觀察現(xiàn)象 D．滴加酚酞試液，觀察現(xiàn)象4．實驗室制取氯氣時，下列實驗能達到相應目的的是（）A．圖甲生成Cl2 B．圖乙凈化Cl2 C．圖丙收集Cl2 D．圖丁吸收Cl2尾氣5．濃鹽酸和高錳酸鉀在室溫下即可制備氯氣，用如圖裝置制備少量的氯氣并探究其性質(zhì)。下列說法正確的是（）A．高錳酸鉀和濃鹽酸反應的離子方程式為：2+10Cl﹣+16H+═2Mn2++5Cl2↑+8H2O B．根據(jù)溴化鈉和碘化鈉中的現(xiàn)象可證明氧化性：Cl2＞Br2＞I2 C．紫色石蕊試液先變紅后褪色，說明氯氣具有酸性和強氧化性 D．可用飽和食鹽水代替NaOH溶液吸收多余的氯氣6．氯氣是一種重要的化工原料。如圖為實驗室制取氯氣的裝置。請回答：（1）儀器A的名稱是。（2）當裝置B中充滿黃綠色氣體時，說明氯氣收集滿了，是因