资源简介

(共18张PPT)
2027届高考化学第一轮复习
第二章 非金属及其化合物
第1讲 氯及其化合物
第2课时 氯气的实验室制法及气体一般制法
2Mn+10Cl－+16H+===2Mn2++5Cl2↑+8H2O(反应快)
整合必备知识
一、气体制备的一般思路
1、筛选能生成该气体的化学反应，即确定制备原理
反应原理→发生装置→净化装置→ 收集装置→尾气处理装置(防倒吸装置)
2、由原理决定实验装置（含仪器、药品等）。
实验室制备物质具备以下条件：①反应条件简单②装置简便，易于操作和控制③易于分离提纯④污染少，尾气易处理
P105
【思考交流】：产生氯气的反应有哪些？
2NaCl+2H2O==2NaOH+H2↑+Cl2↑
通电
×
氯碱工业
MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O
KClO3(s)+6HCl (浓)=KCl+3Cl2 ↑ +3H2O（副反应多）
Ca(ClO)2(s)+4HCl(浓)=CaCl2+2Cl2 ↑ +2H2O(反应快)
氧化剂还可用KMnO4、K2Cr2O7等代替
√
常用实验室制氯气的反应原理
二、氯气实验室制法的反应原理
整合必备知识
1、反应原理
2、 实验室制备氯气的思路
氯气的生成
氯气的净化
收集氯气
尾气处理
除杂
干燥
3、实验装置的选择
思考：实验室制备氢气和氨气用的什么发生装置？
三、氯气实验室制法装置的选择
MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O
（一）、常见气体制备发生装置
依据制备气体所需的反应物状态和反应条件，可将发生装置分为三类：
(1)固体＋固体 气体
整合必备知识
(2)固体＋液体(或液体＋液体) 气体
(3)固体＋液体(不加热)—→气体
制备气体：选择合适的药品和装置能制取中学化学中常见的气体。
（4）氯气制备装置如何选？
四、常见气体实验室制法装置的选择
[应用举例]根据试剂和反应条件选择合适的装置制取中学化学中常见的气体。
制取气体 选用试剂 选用上述装置(填字母)
NH3 ①氯化铵与消石灰 __
②浓氨水与碱石灰 __
CO2 ①碳酸钠与稀硫酸 __
②石灰石与稀盐酸 ________
a
e
e
e或f或g
Cl2 ①二氧化锰与浓盐酸 _____
②KMnO4与浓盐酸 __
O2 ①KMnO4 __
②过氧化氢和二氧化锰 __
c或d
e
a
e
其他如：HCl(NaCl固体+浓硫酸共热）、SO2呢(Na2SO3与浓硫酸混合），C2H4呢？C2H2呢？
NO、NO2、H2S等的制备发生呢？
(二)气体的除杂方法
(1)除杂试剂选择的依据：主体气体和杂质气体性质上的差异，如溶解性、酸碱性、氧化性、还原性。
除杂原则：①不损失主体气体；②不引入新的杂质气体；③在密闭装置内进行；④先除易除的杂质气体。
(2)气体净化装置

装液态试剂，称为“洗气瓶”
装固态试剂,称为“U型管”
装固体试剂，称为干燥管
灼烧转化法（例如除掉N2中的O2用灼热铜粉）
(3) 氯气的除杂和干燥装置
思考：实验室制备氯气，杂质包括何物？如何除去？
杂质为水蒸汽、HCl
先用饱和食盐水吸收HCl，再用浓硫酸干燥。
[应用举例]
选择合适的试剂和装置除去下列气体中的杂质。
气体(括号内为杂质) 除杂试剂 选择上述装置(填编号)
H2(HCl) 水 __
N2(NH3) ___ __
NO(NO2) ___ __
CO(CO2) __________ __
_______ ______
CO2(CO) ___________ __
O2(H2S) __________ __
Ⅰ
水
Ⅰ
水
Ⅰ
NaOH溶液
Ⅰ
碱石灰
Ⅱ或Ⅲ
灼热的CuO
Ⅳ
硫酸铜溶液
Ⅰ
（三）气体的收集方法
收集方法 收集气体的类型 收集装置 可收集的气体(举例)
排水法 难溶于水或微溶于水，且不与水反应的气体 O2、H2、NO、CO等
排 空 气 法 向上排空气法 密度大于空气且不与空气中的成分反应 Cl2、SO2、NO2、CO2等
向下排空气法 密度小于空气且不与空气中的成分反应 H2、NH3等
【思考】氯气的收集装置？
氯气有毒,可采用密闭的向上排空气法
如图：从哪口进呢？？
若是这样的放置，哪个口进入呢？
（四）尾气处理的原因、方法及装置
(1)原因：有些气体有毒或有可燃性，任其逸散到空气中，会污染空气或者引发火灾、爆炸等灾害。
(2)处理方法：一般根据气体的相关性质，使其转化为非气态物质或无毒物质，如酸性有毒气体用碱溶液吸收，可燃性气体用点燃等措施。
(3)尾气处理装置(见图a、b、c、d)
①难以吸收的可以点燃处理，选用a
②吸收溶解速度不很快，溶解度也不很大的气体用装置b
④吸收剂中溶速快且溶解度大，选用d
③少量尾气可以集于气球中，选用c
d
练习：请选出Cl2 、HCl 、CO尾气处理的装置
倒立漏斗式
肚容式（干燥管）
间接接触式
NH3、 卤化氢等易溶于水的气体吸收尾气的装置，一定需要防倒吸处理
【深度思考】哪些气体需要防倒吸呢？
防倒吸装置变形
A
B
C
D
E
F
G
H
答案：F→D→D→D→G
根据前述思路，选择下图组合组成氯气的实验室制法装置图
如使用Ca(ClO)2(s)+4HCl（浓）=CaCl2+2Cl2 ↑ +2H2O，
应该怎样组合？
答案：C→D→D→D→G
提升关键能力
气体制备前最重要的是：检查装置的气密性
由反应原理设计
由反应物可能发生的副反应和物理性质和溶液时就会产生H2O
根据气体的密度和水溶性等
注意防倒吸和吸收要彻底
分液漏斗型（起始端有活塞的）装置气密性检查方法：
关闭分液漏斗的活塞，微热圆底烧瓶，若导管口出现气泡，且冷却后导管内出现一段液柱并长时间不回落，则气密性良好，若不出现水柱或水柱马上消失，否装置漏气
实验过程的注意事项
(1)为了减少制得的Cl2中HCl的含量，所以加热温度不宜过高，以减少HCl的挥发。
(2)必须用浓盐酸，稀盐酸不反应。
(3)实验结束后，先使反应停止并排出残留的Cl2，再拆卸装置，避免污染空气。
(4)尾气吸收时，不能用澄清石灰水吸收Cl2，因为溶液中含Ca(OH)2量少，吸收不完全。
获得干燥氯气的实验室制法装置图
提升关键能力
思考交流
①如何用最简单的方法判断氯气已收集满？
答案　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。
答案　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某兴趣小组用50 mL 12 mol·L－1浓盐酸与足量MnO2共热制取Cl2，结果收集到的Cl2远小于0.15 mol，经检查实验装置没有问题。
请帮助分析，制取的气体物质的量远小于理论值的可能原因：_________
_________________________________________________________________________________________。
浓盐酸具有挥发性，加热时大量HCl挥发；随反应进行，浓盐酸变为稀盐酸，稀盐酸不再与MnO2反应产生Cl2
【拓展补充】实验室制Cl2的其他方法
(浓)
【一般验满方法】将湿润的淀粉碘化钾试纸放在集气瓶口，试纸变蓝
一、实验室制Cl2的装置与操作
1.实验室用MnO2和浓盐酸制Cl2时，有如下操作：①连接好装置，检查气密性；②缓缓加热；③加入MnO2粉末；④向分液漏斗中加入浓盐酸，再缓缓滴入烧瓶中；⑤将多余氯气用NaOH溶液吸收；⑥用向上排空气法收集氯气。顺序正确的是
A.①②③④⑥⑤ B.③④②①⑥⑤
C.①④③②⑥⑤ D.①③④②⑥⑤
√
P80 2.实验室利用反应KClO3+6HCl(浓)===KCl+3Cl2↑+3H2O制取Cl2时，下列装置不能达到相应实验目的的是　　　(填字母)。

A.制备Cl2　　 B.净化Cl2 C.干燥Cl2　　 D.收集Cl2
BD
提升关键能力
二、Cl2的制取与性质探究综合
3.(2025·梅州高三5月联考)某同学利用W形管和V形管安装了如图微型实验装置，进行Cl2的制备及探究Cl2的漂白性实验。下列说法正确的是
A.固体粉末甲为二氧化锰
B.鲜花花瓣褪色说明Cl2具有漂白性
C.W形管和V形管的玻璃泡能防止
倒吸
D.溶液乙为碱液，与安全气球共同
防止Cl2逸出
√
提升关键能力
1.(2024·广东，8)1810年，化学家戴维首次确认“氯气”是一种新元素组成的单质。兴趣小组利用以下装置进行实验。其中，难以达到预期目的的是
A B C D

制备Cl2 净化、干燥Cl2 收集Cl2 验证Cl2的氧化性
√
行吗？
3.[2021·广东，17(1)(2)(3)]含氯物质在生产生活中有重要作用。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”)。
(1)实验室沿用舍勒的方法制取Cl2的化学方程式为___________________
　　 　　。
MnO2+4HCl(浓)
MnCl2+Cl2↑+2H2O
(2)实验室制取干燥Cl2时，净化与收集Cl2所需装置的接口连接顺序为
　　　　 　　　。
c→d→b→a→e
3.(2023·江苏卷,3)实验室制取 的实验原理及装置均正确的是( )
C
A 制取
B 除去中的
C 收集
D 吸收尾气中的
补充(2025·八省联考陕西卷)已知在强碱溶液中K2MnO4可被Cl2氧化为KMnO4。某实验小组使用K2MnO4和MnO2的固体混合物,按照下图步骤依次操作,制备KMnO4固体。各步骤中装置和原理不能达到相应实验目的的是(　　)
A.分离固体混合物 B.制取Cl2 C.氧化K2MnO4 D.得到KMnO4固体
D

展开更多......

收起↑