第08講氯氣的實驗室制法

、?t

------------

1、掌握氯氣的制備原理及裝置。

2、能結合實驗室制取CL的裝置特點設計制備其他氣體的實驗裝置，提升實驗能力。

3、通過對比實驗掌握氯離子的檢驗方法，培養(yǎng)證據(jù)推理與科學探究能力。

X*，

---------------------------------------------.

一、氯氣的實驗室制法

1、反應原理

⑴在實驗室中，通常用濃鹽酸與二氧化銃反應來制取氯氣，反應的化學方程

式：，離子方程式：。

(2)該反應的氧化劑是,濃鹽酸既表現(xiàn)性，又表現(xiàn)。

2、制備裝置

鴛濃鹽酸

NaOH

/溶液

發(fā)生裝置凈化裝置收集裝置尾氣吸收裝置

(1)氣體發(fā)生裝置類型：固+液氣。

(2)發(fā)生裝置所用主要儀器：。

(3)除雜裝置：裝置C的作用是；裝置D的作用是o

3、收集方法

(1)向排空氣法(氯氣的密度大于空氣的)。

(2)排飽和食鹽水法(氯氣在飽和氯化鈉溶液中的溶解度很小，用此法可除去實驗中揮發(fā)產(chǎn)生

的氯化氫氣體)。

4、驗滿方法

(1)方法一：觀察到E中充滿___________色氣體，則證明已集滿。

(2)方法二：將濕潤的淀粉碘化鉀試紙靠近盛氯氣的瓶口，觀察到試紙立即變,則證

明已集滿。

(3)方法三：將濕潤的藍色石蕊試紙靠近盛氯氣的瓶口，觀察到試紙立即發(fā)生____________的

變化，則證明已集滿。

5、尾氣處理

燒杯F中盛放的液體是,該液體的作用是?

(1)稀鹽酸與MnCh不反應，制取氯氣時必須選用濃鹽酸；加熱溫度不宜過高，以減少氯化氫

的揮發(fā)。

(2)制取的氯氣有毒，且在加熱時容易逸出，所以應選用分液漏斗，而不用長頸漏斗。

⑶尾氣處理時，不能用澄清石灰水吸收氯氣，因為澄清石灰水中的Ca(0H)2含量少，吸收

不完全。

(4)實驗結束后，先使反應停止并排出裝置中殘留的氯氣，再拆卸裝置，避免污染空氣。

6、實驗室制取氯氣的注意事項

(1)必須用濃鹽酸，稀鹽酸不反應。

(2)為了減少制得的CL中HC1的含量，加熱溫度不宜過高，以減少HC1揮發(fā)。

(3)實驗結束后，先使反應停止并排出殘留的Cb,再拆卸裝置，避免污染空氣。

(4)尾氣吸收時，不能使用澄清的石灰水，因為石灰水濃度太小，吸收不完全。

二、氯離子的檢驗

1.氯離子的檢驗實驗

實驗現(xiàn)象

試液2?3mL滴入幾滴硝酸銀離子方程式

加入少量稀硝酸

溶液

①稀鹽酸———

②氯化鈉溶液———

③碳酸鈉溶液——_____________>________________

2、氯離子檢驗方法

QOp-Cl-+Ag+=AgCll

片先加，再加

1-加稀硝酸的目的是排除cog-等離子的干擾

(?)—產(chǎn)生,加稀硝酸后，沉淀

(1)試齊IJ:、=

(2)方法：先加稀硝酸，再加AgNC>3溶液。

⑶現(xiàn)象：產(chǎn)生白色沉淀。

(4)原理：Ag++Cr=AgCUo

三、實驗室制取氣體的基本思路

1、設計氣體制取裝置的基本思路

3、各種裝置的選擇

(1)實驗室制取氣體的發(fā)生裝置的選擇

①選擇依據(jù)

反應原理、反應物的狀態(tài)、反應條件等。

②裝置的基本類型

a.固體+固體氣體。

b.固體+液體一＞氣體。

c.固體+液體氣體。

(2)實驗室制取氣體的凈化裝置的選擇

①凈化原則

不減少被凈化氣體的量；不引入新雜質(zhì)；操作簡便，易于分離。

②凈化裝置

氣體-

'---J

In

裝置i(洗氣瓶)：盛液體除雜試劑，氣流方向是長管進，短管出。

裝置n(干燥管)：盛固體除雜試劑，氣流方向是粗口進，細口出。

(3)實驗室制取氣體的收集裝置的選擇

①選擇依據(jù)

根據(jù)氣體的密度、水溶性及是否與水或空氣中的成分發(fā)生反應來確定氣體的收集方法。

②方法選擇

a.排水法：適用于難溶于水且不與水反應的氣體，如02、壓等。

b.向上排空氣法：氣體不與空氣中的成分反應，且密度比空氣大，如02、CO2、CL等。

c.向下排空氣法：氣體不與空氣中的成分反應，且密度比空氣小，如H2、CH4等。

（4）實驗室制取氣體的尾氣處理裝置的選擇

①吸收法

a可用于NaOH溶液吸收CL、CCh（氣體溶解或反應速率不快，不易引起倒吸）。b、c可用于

收集極易溶且溶解速率很快的氣體，如HC1等。

②燃燒法

可用于處理難以吸收且可燃的氣體，如H2、CO等。如圖經(jīng)，但點燃前必須對氣體進

行驗純。

③收集法

考點一：氯氣的制法

例L（2023福建龍巖第二中學高一月考）下圖是一個實驗室制取氯氣并以氯氣為原

江正行一系列反應的裝置，回答下列問題。（已知：

①MnC)2+4HCl(濃)=MnC12+2H2O+CLT,②CI2+SO2+2H2O=2HC1+H2so%③Ba(OH)2+CO2=

BaCO3；+H2O)

（1）寫出a儀器的名稱

（2）裝置D產(chǎn)生白色沉淀現(xiàn)象的原因；

（3）E裝置的硬質(zhì)玻璃管內(nèi)盛有碳粉，發(fā)生氧化還原反應，其產(chǎn)物為CO2和HC1。試寫出

E中反應的化學方程式；

（4）F處的燒杯溶液中最終_（填“有”或“沒有”）白色沉淀；

（5）F裝置無法確認E處反應中有C02產(chǎn)生，為了證明CO?的存在，要對F裝置進行改造,

下列裝置符合要求的是.

考點二：氯離子檢驗

在2）例2-（2023廣東省廣州大學附屬東江中學期末）自來水使用CL殺菌消毒的,

一宗法商販用自來水冒充蒸儲水，為辨真?zhèn)?，可采用的試劑?/p>

A.酚配;溶液B.FeCb溶液C.AgNCh溶液D.NaOH溶液

考點三：氣體的制備

例3.（2023福建省泉州第十六中學高一期中）實驗室中某些氣體的制取、收集及尾

氣處理裝置如圖所示（省略夾持和凈化裝置）.僅用此裝置和表中提供的物質(zhì)完成相關實驗,

最合理的選項是

,c

選項a中的物質(zhì)b中的物質(zhì)c中收集的氣體d中的物質(zhì)

?濃氨水

NaOHNH3H2O

②濃鹽酸MnOzC12NaOH溶液

③稀硝酸

CuNOH2O

④濃硫酸溶液

Na2SO3SO2NaOH

-0-丹型昌瑞

1、（2023科爾沁左翼中旗實驗高級中學高一期末）實驗室制取C1時，能用于干燥Cu的

試劑是

A.堿石灰B.濃硫酸C.固體燒堿D.生石灰

2、（2023吉林省公主嶺市范家屯鎮(zhèn)第一中學高一期中）下列說法中，正確的是（）

A.氯原子和氯離子的化學性質(zhì)相同B.氯離子比氯原子多一個電子

C.氯氣有毒，氯離子也有毒D.氯氣和氯離子都顯黃綠色

3、（2023湖南高一期末）實驗室常用二氧化銃與濃鹽酸共熱制取氯氣，對于該反應，下列

說法正確的是

A.二氧化鎬是該反應的催化劑

B.該反應涉及的氧化物有兩種

C.可用濃硫酸除去氯氣中的氯化氫氣體雜質(zhì)

D.反應中，還原劑與氧化產(chǎn)物的分子個數(shù)之比為4:1

4、（2023大慶鐵人中學開學考試）下圖所示是驗證氯氣性質(zhì)的微型實驗，a、b、d、e是浸

有相關溶液的濾紙。向KMnCU晶體滴加一滴濃鹽酸后，立即用另一培養(yǎng)皿扣在上面。已知:

2KMnO4+16HC1=2KC1+5cbf+2MnCl2+8H2O

FcClj+KSCN

-KMHO,+濃鹽酸

NaOH*

對實驗現(xiàn)象的“解釋或結論”正確的是（）

選項實驗現(xiàn)象解釋或結論

Aa處變藍，b處變紅棕色氧化性：C12>Br2>l2

Bc處先變紅，后褪色氯氣與水生成了酸性物質(zhì)

Cd處立即褪色氯氣與水生成了漂白性物質(zhì)

De處變紅色還原性：Fe2+>CF

5、（2023衡東縣歐陽遇實驗中學高一期末）下列除去雜質(zhì)的實驗方法正確的是

A.除去CL中的少量HC1：通過飽和NaHCCh溶液，收集氣體

B.除去K2cCh固體中少量NaHCCh：置于用煙中加熱

C.除去KC1溶液中的少量MgCL：加入適量NaOH溶液，過濾

D.除去氫氧化鐵膠體中的C「：滲析

6、（2023內(nèi)蒙古科左后旗甘旗卡第二高級中學高一期末）實驗室用下列兩種方法制取氯氣:

①用含292gHe1的濃鹽酸與足量的MnCh反應；②用174gMnCh與足量濃鹽酸反應。若不

考慮HC1的揮發(fā)，則反應后所得氯氣的質(zhì)量（）

A.方法①比方法②多B.方法②比方法①多

C.兩種方法一樣多D.無法比較

7、（2023陜西渭南高一期末）某化學小組用如圖所示裝置制取氯氣，下列說法正確的是

A.該裝置中只存在兩處錯誤

B.如果Mil。2過量，濃鹽酸就可全部被消耗

C.可用濕潤的淀粉-碘化鉀試紙檢驗氯氣

D.若要干燥氯氣，可使用堿石灰

8、（2023天津市南開中學濱海生態(tài)城學校高一期中）下列說法中，不正確的是（）

ACL能與大多數(shù)金屬化合，生成高價金屬氯化物

B.新制氯水中加入AgNCh溶液，有白色沉淀生成

C.欲除去CL中的大量HC1氣體，可將此混合氣體通過盛有飽和食鹽水的洗氣瓶

D.漂白粉的有效成分是CaCL和Ca（ClO）2,應密封保存

9、(2023天津市耀華中學期中)某研究小組制備84消毒液(主要成分NaClO)設計了如圖裝

置。并查閱到下列資料，“在加熱情況下鹵素和堿液發(fā)生如下反應：3X2+6OH70cx-

+XO3+3H20O

A

回答下列問題：

(1)裝置中的大試管內(nèi)發(fā)生反應的離子方程式為O

(2)裝置中能否省去盛飽和NaCl溶液的洗氣瓶？(填“能”或“不能”，下同)，理

由是O

(3)裝置中能否省去盛濃硫酸的洗氣瓶？，理由是o

(4)裝置中能否省去盛冰水的燒杯？，理由是o

10、(2023上海嘉定育才中學校考期末)在實驗室里，可以用氯酸鉀和濃鹽酸的反應制取氯

氣：KCIO3+6HCI(濃尸KC1+3cLT+3H2。

(1)用單線橋標明上述氧化還原反應的電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目

(2)氧化劑,被氧化的元素是0

(3)當有0.5個電子轉(zhuǎn)移時，生成個氯氣。

(4)氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物分子個數(shù)之比為

---------------------

*工J?-----------------------------J

1、(2023山東省荷澤一中高一月考)下列敘述中，正確的是()

A,氯氣不溶于水，因此可用排水法收集氯氣

B.新制氯水可以使干燥的有色布條退色

C.因為氯氣具有刺激性氣味，所以可以殺死細菌和病毒

D.氫氣在氯氣中燃燒產(chǎn)生淡藍色火焰

2、(2023山東日照一模)C1O2和NaCICh均具有漂白性，工業(yè)上用CICh氣體制備NaCICh的

工藝流程如圖所示。

濃N?OH溶液

費」器或發(fā).冷卻結晶隹典IZtClOj

111

AZEw—1—---------------------------------------口

*

空氣雙粒米

下列說法不正確的是()

A.步驟a的操作包括過濾、洗滌和干燥

+

B.吸收器中生成NaC102的離子方程式為2cle）2+H2O2=2C1O?+O2+2H

C.工業(yè)上可將CIO2制成NaCICh固體，便于貯存和運輸

D.通入空氣的目的是驅(qū)趕出C102,使其被吸收器充分吸收

3、（2023福建省漳平市第一中學高一月考）某同學用下列裝置進行有關CL的實驗。下列說

法不正確的是（）

NaOH圖中：實驗現(xiàn)象證明氯氣無漂白作用，氯水有漂

溶液

干燥的有色b.也利的有色

布條不退包布條退色

白作用

CI；-______

B.圖中：收集氯氣

NaOH

溶液

.圖中：生成棕黃色的煙，加少量水溶解得到藍綠色溶液

「ST圖中：若氣球干癟，證明可與NaOH溶液反應

4、（2023阜新市第二高級中學高一期末）下列裝置應用于實驗室制取氯氣并回收氯化錦溶

液，不能達到實驗目的的是

A.用裝置甲制取氯氣

B.用裝置乙除去氯氣中的少量氯化氫

C.用裝置丙收集氯氣并防止污染空氣

D.用裝置丁分離二氧化鋅和氯化鎰溶液

5、（2023天津六校高一上學期期中聯(lián)考）在實驗室中，常用KMnCU代替MnCh與濃鹽酸反

應制取氯氣，其反應的化學方程式為2KM11O4+I6HCI（濃）=2MnC12+5CLT+2KCl+8H2。,

下列敘述中正確的是

A.反應中KMnCU被氧化

B.每生成1個C12時，反應中轉(zhuǎn)移的電子為2個

C.氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的分子個數(shù)之比為2:5

D.每消耗16個HC1時，其中作氧化劑的HC1是10個

6、（2023浙江省高二期末）下列實驗裝置或操作與實驗目的相符的是

A.證明Cl2氧化性強B.制取少量的C.檢驗溶液中是否含D.除去C"中的少量

于B「2CO2有K+HC1

7、（2023天津市南開中學濱海生態(tài)城學校高一期中）18世紀70年代，瑞典化學家舍勒將軟

銃礦與濃鹽酸混合加熱，發(fā)現(xiàn)了氯氣的方法至今還是實驗室制備氯氣的主要方法，下列關于

實驗室制氯氣的說法中正確的是（）

A.濃鹽酸在反應中起到酸性和氧化劑作用

B.將87gMnCh和足量濃鹽酸反應,與將含有146gHCl的濃鹽酸與足量MnCh反應制得的氯

氣一樣多

C.為防止氯氣污染環(huán)境，必須進行尾氣處理，可選用飽和石灰水

D.收集氯氣時，可采用濕潤的淀粉KI試紙進行驗滿

8、（2023安徽省阜陽潁上一中期末）洪災過后，飲用水的消毒殺菌成為抑制大規(guī)模傳染性

疾病爆發(fā)的有效方法之一。漂白粉是常用的消毒劑。

（1）實驗室制氯氣的化學方程式：,此反應的氧化劑為：

;還原劑為：；氧化劑與還原劑分子個數(shù)的之比為：；

⑵工業(yè)上將氯氣通入石灰乳［Ca（OH）2］制取漂白粉，寫出化學反應方程式，并畫出雙線橋，

標出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目：o

（3）漂白粉的有效成分是（填化學式）。

9、（2023浙江省嘉興一中、湖州中學期中聯(lián)考）C1O2作為一種廣譜型的消毒劑，將逐漸用

來取代C12成為自來水的消毒劑。已知C1O2是一種易溶于水而難溶于有機溶劑的氣體，如

圖是實驗室用于制備和收集一定量較純凈的C1O2的裝置（某些夾持裝置和墊持用品省略）。

其中E中盛有CC14液體（用于除去C1O2中的未反應的Cl2）=

(1)儀器P的名稱是—。

(2)實驗室制備C102的原理是用亞氯酸鈉固體與氯氣反應，寫出D中發(fā)生反應的方程

式：_O

(3)B裝置中所盛的試劑是—o

(4)F為CIOz收集裝置，應選用的裝置是—