资源简介 (共37张PPT)专题3 从海水中获得的化学物质第一单元 氯气及氯的化合物3.1.5 氯 气 的 实 验 室 制 法苏教版必修第一册【学习目标】2.提纲挈领地抓住关键,熟悉各部分仪器名称、作用及所用药品。4.培养学生缜密的思维能力及巧妙的处理数据的能力。1.重视基础,形成知识规律,熟练掌握氯气的实验室制备流程。3.掌握气体制备题型的出题思路与解题方法。上一内容内容下一内容内容回主目录MnO2+4HCl(浓)△MnCl2+Cl2↑+2H2O【知识回顾】气体发生装置的选择(不溶于水)ABC气体发生装置的选择依据反应条件——是否需要加热反应物状态解析 联想实验室制备氯气的原理,本题实质上考查该反应的发生条件,即MnO2可以在加热的条件下与浓盐酸反应生成氯气,D选项正确。解析答案D实验室制取氧气的试管壁沾附有MnO2,除去MnO2可用的试剂是( )A.蒸馏水 B.KOH溶液C.稀盐酸 D.热的浓盐酸【想一想】产生质疑氯气是一种黄绿色、密度比空气大、有刺激性气味的有毒气体,可溶于水。氯气能使湿润的淀粉KI试纸变蓝色反应物的挥发是产生杂质气体的主要原因通过这套装置收集的氯气有没有杂质气体?实验装置改进浓硫酸MnO2饱和食盐水浓盐酸NaOH溶液慧眼一刻快来找茬啦!浓硫酸MnO2饱和食盐水浓盐酸CDE在实验室中用MnO2和浓盐酸反应制备纯净、干燥的氯气。(1)写出反应的离子方程式:________。(2)如图所示是一个学生设计的实验装置。这个装置中有哪些错误?请分别指出(有几处填几处):①______;②______;③_____;④_____;⑤______。(3)在改正的装置中,洗气瓶和烧杯中的溶液各起什么作用?______【我会做!】MnO2浓盐酸浓硫酸水NaOH溶液氯气【解析】 气体制备及实验基本框架:由反应方程式推理(――→)制备气体―→净化―→干燥―→收集气体―→尾气吸收。在判断装置是否正确时,一般要按照从左→右、从下→上的顺序进行,否则很容易遗漏。制取气体:从试剂性质和反应条件来考虑选择制取气体的装置,该反应是固液反应,需要加热,故需要圆底烧瓶、分液漏斗、酒精灯、石棉网。净化气体:通常是先除杂、再干燥,除HCl可以用水,但用饱和NaCl溶液更好,因为Cl2在后者中的溶解度小。干燥气体:Cl2会与碱反应,不能用碱性干燥剂,现用浓硫酸,正确(也可用酸性的P2O5、中性的CaCl2)。收集方法:Cl2可用向上排空气法,也可用排饱和食盐水法来收集,现要求制干燥的Cl2,所以选用向上排空气法。尾气吸收:中学涉及的尾气处理方法有两种,一种是点燃法,如CO通过点燃转化成CO2;一种是用液体吸收,如Cl2可用浓碱液吸收。【答案】 (1) MnO2+4H++2Cl-=====Mn2++Cl2↑+2H2O(2)①烧瓶下面缺石棉网 ②铁圈下面缺酒精灯③盛浓硫酸的洗气瓶和盛水的洗气瓶位置颠倒了④两个洗气瓶中的进气导管应插入液面以下,出气导管应靠近瓶塞⑤盛水的洗气瓶中应盛饱和食盐水(3)饱和食盐水吸收Cl2中的HCI气体;浓硫酸吸收Cl2中的水蒸气;NaOH溶液吸收多余的氯气△归纳总结1.制气装置制取气体的一般流程:气体发生装置→气体净化装置(除杂、干燥)→气体收集装置→尾气处理装置。a. 发生装置:固体+液体 气体。b.净化装置:下图中C、D装置为洗气瓶,组装原则“长进短出”,除杂在前,干燥在后。MnO2浓盐酸BAGCDEF2.注意事项(1)加药品之前必须检查装置的气密性。(2)加药品的顺序:先固体后液体。(3)实验结束时,应先撤装置末端导管,后撤酒精灯,以防倒吸。(4)为防止盐酸挥发,盐酸应慢慢滴下且缓缓加热。提醒 a.必须用浓盐酸,随着反应的进行,盐酸浓度下降,当转变为稀盐酸时,不再与MnO2反应。b.必须加热,因为在常温下MnO2与浓盐酸几乎不反应。下列装置Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是常见的气体发生装置,装置Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ是气体收集装置。回答下列问题:【牛刀小试】(1)若用MnO2与浓盐酸反应制取氯气,应选用气体发生装置____,用化学方程式表示制取氯气的反应原理:______(2)若选用装置Ⅳ为氯气的收集装置,应该在试管口放置一团棉花,该棉花团应用____溶液浸湿,用化学方程式表示其作用______(3)若选用装置Ⅴ为氯气收集装置,则氯气应从____口通入。(4)若选用装置Ⅵ为氯气的收集装置,则水槽中的溶液为______解析 依据反应原理,选用装置Ⅰ为氯气发生装置,用向上排空气法或排饱和食盐水法收集氯气,用NaOH溶液吸收氯气。(2)氢氧化钠(或碳酸钠等碱性溶液) 2NaOH+Cl2==NaCl+NaClO+H2O(3)A(4)饱和食盐水【能力提升】某研究性学习小组设计了用氧化浓盐酸的方法制取氯气的实验,其实验装置如下图:MnO2浓盐酸饱和食盐水NaOH溶液(1)写出圆底烧瓶中发生反应的化学方程式:_______。(2)如果将过量的二氧化锰与20 mL 12 mol·L-1的盐酸混合加热,充分反应后生成的氯气明显少于0.06 mol。其主要的原因有①___________;②_________ _。(3)L的作用是_______;B的作用是________。(4)为了提高浓盐酸的利用率,你对实验的建议是_______。【解析】实验室制取Cl2时,使用浓盐酸和MnO2加热时反应,随着反应进行,浓盐酸变稀,反应停止;另外浓盐酸挥发,也导致其浓度降低,因此为防止浓盐酸挥发,可将浓盐酸慢慢滴下,同时用小火慢慢加热。(2)①反应中HCl消耗,盐酸变稀,稀盐酸不能与MnO2反应②加热时有部分HCl挥发而损失(3)恒压条件下确保浓盐酸能顺利滴加 利用Cl2在饱和食盐水中溶解度很小的性质而贮存Cl2(4)将浓盐酸慢慢滴下;加热时用小火慢慢加热等实 战 演 练1.某化学兴趣小组利用MnO2和浓盐酸及如图装置制备Cl2。下列分析中不正确的是( )A.A中可用分液漏斗代替长颈漏斗B.A中缺少加热装置C.B中盛放的NaOH溶液可以净化Cl2D.D中的导管口若连接倒置漏斗可防止倒吸NaOH溶液解析 氯气中混有氯化氢气体,应该用饱和食盐水除去氯化氢,氯化氢和氯气均能与氢氧化钠溶液反应,故B中不能盛放氢氧化钠溶液。答案 C解析答案2.实验室用二氧化锰和浓盐酸来制取氯气,主要操作步骤为①将圆底烧瓶固定在铁架台上;②把酒精灯放在铁架台上,根据酒精灯确定铁圈的高度、固定铁圈放好石棉网;③用药匙向圆底烧瓶中加入MnO2,再向分液漏斗中加浓盐酸,并将导管放入集气瓶中;④检查装置的气密性;⑤在圆底烧瓶上装好分液漏斗,连接好导气管。操作步骤排序正确的是( )A.②③④①⑤ B.②①③⑤④C.②①⑤④③ D.②①③④⑤解析 装置的安装顺序为“由下而上,由左向右”,另外需注意的是加入药品前应先检查装置的气密性,根据这两点不难得出选项C正确。C解析答案3.下列关于氯气制备原理的说法中不正确的是( )A.电解饱和食盐水制氯气时,与电源正极相连的碳棒上方充满黄绿色气体B.工业上制取氯气的原料是饱和食盐水C.实验室制法和工业制法的反应实质是相同的D.实验室制取氯气时最好大火加热使温度迅速升高解析 电解饱和食盐水制氯气时,Cl-在与电源正极相连的碳棒上转化为Cl2,A项正确;浓盐酸具有挥发性,实验室制取氯气时应缓缓加热以减少氯化氢的损失,D项错误。D4.下列有关Cl2的实验操作和装置中,正确的是( )A.闻Cl2气味B.除去Cl2中的HClC.干燥Cl2D.常温下用高锰酸钾和浓盐酸快速制取Cl2浓硫酸NaOH溶液(HCl)Cl2Cl2解析 A项,Cl2有毒,闻气味时,应用手在集气瓶口轻轻扇动,使极少量Cl2飘进鼻孔,A错;B项,Cl2与NaOH溶液反应,应改用饱和食盐水,B错;C项,Cl2进气短导管应插入液面之下,C错;高锰酸钾溶液在常温下与浓盐酸反应生成Cl2,D对。答案 D5.下图表示在没有通风橱的情况下制取纯净的氯气时设计的装置图,图中A、B是可控制的弹簧铁夹。浓盐酸MnO2(1)烧杯中盛放的液体是____,其作用是____,水槽中盛放的液体是____。(2)简述操作过程:(从氯气已经产生开始)在收集氯气之前,应_______;当氯气纯度合乎要求时,应______;当氯气收集完毕时,应_______。(3)将8.7 g MnO2与含HCl 14.6 g的浓盐酸共热制Cl2,甲同学认为可制得Cl2 7.1 g,乙同学认为制得Cl2的质量小于7.1 g,你认为_____(填“甲”或“乙”)同学正确,原因是_______。解析 用饱和食盐水可洗去Cl2中混有的HCl,又使Cl2损失较少,故可用排饱和食盐水法收集Cl2。处理制Cl2的尾气最好的试剂是强碱溶液。由于浓盐酸会挥发,稀盐酸不能反应,故用浓盐酸制Cl2时,HCl不能完全反应。答案 (1)NaOH溶液 吸收多余的Cl2 饱和食盐水(2)打开B夹,关闭A夹 打开A夹,关闭B夹 关闭A夹,打开B夹(3)乙 ①浓盐酸易挥发;②随着反应进行,浓盐酸浓度会降低,稀盐酸将不再反应6.如图所示的装置中,A是Cl2发生装置,C、D为气体净化装置,C中装有饱和NaCl溶液,D中装有浓H2SO4,硬质玻璃管E中装有细铁丝网,F为干燥的空广口瓶,烧杯G为尾气吸收装置。试回答下列问题:(1)C、D两个装置的作用分别是C______,D_______。(2)E中的现象为_______,生成物是______。(3)写出在A、E、G中发生反应的化学方程式:A__________;E:_________;G:________。解析 利用MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O制备Cl2,由于浓盐酸易挥发产生HCl气体,且产物中有H2O生成,因此若想得到纯净的Cl2,需依次通过饱和食盐水和浓硫酸,所得Cl2再与Fe反应:2Fe+3Cl22FeCl3,产生棕褐色的烟(FeCl3),该实验产生的尾气(Cl2)有毒,需用碱液吸收。答案 (1)除去Cl2中的HCl等杂质 干燥氯气(2)充满棕褐色的烟 FeCl37.如图是实验室制备氯气并进行一系列相关实验的装置(夹持设备已略)。已知:装置A是氯气的发生装置,反应的化学方程式:Ca(ClO)2+4HCl(浓)==CaCl2+2Cl2↑+2H2O。据此回答下列问题:(1)装置B中饱和食盐水的作用是_______________。除去Cl2中的HCl漂白粉固体浓盐酸饱和食盐水(2)装置B也是安全瓶,监测实验进行时C中是否发生堵塞,请写出发生堵塞时B中的现象是________________________________。B中长颈漏斗中液面上升,形成水柱答案漂白粉固体浓盐酸饱和食盐水(2)装置B也是安全瓶,监测实验进行时C中是否发生堵塞,请写出发生堵塞时B中的现象是________________________________。B中长颈漏斗中液面上升,形成水柱答案漂白粉固体浓盐酸饱和食盐水(3)装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性,为此C中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ处依次放入物质的组合应是___(填字母)。答案编号 Ⅰ Ⅱ Ⅲa 干燥的有色布条 碱石灰 湿润的有色布条b 干燥的有色布条 无水硫酸铜 湿润的有色布条c 湿润的有色布条 浓硫酸 干燥的有色布条d 湿润的有色布条 无水氯化钙 干燥的有色布条d(4)装置D的作用是_____________________________,其烧杯中的溶液应该选用______________(填相应的试剂)。答案吸收多余的氯气,防止污染大气饱和NaOH溶液 展开更多...... 收起↑ 资源预览