氯气的实验室制法方程式

专题五 氯及其化合物第2讲 氯气的实验室制法和氯离子的检验知识点一 氯气的实验室制法 【新课知识梳理】 1．氯气的实验室制法 (1)反应原理实验室用MnO 2和浓盐酸加热反应制取Cl 2，反应的化学方程式为MnO 2＋4HCl(浓)=====△MnCl 2＋Cl 2↑＋2H 2O ，离子方程式为MnO 2＋4H ＋＋2Cl －=====△Mn 2＋＋Cl 2↑＋2H 2O 。

[注意] 实验室制取Cl 2用的是浓盐酸而不是稀盐酸，因为MnO 2与稀盐酸不反应。

[思考1]该反应中的氧化剂和还原剂分别是什么？ 提示：氧化剂是MnO 2，还原剂是HCl 。

[思考2]如果将8.7g 的MnO 2和14.6g 的浓盐酸反应，能否制得7.1gCl 2？为什么？ 提示：不能，因为随着反应的进行，浓盐酸逐渐变稀，反应不能继续进行。

(2)实验装置[思考3]根据实验室制取Cl 2的反应原理，制取氯气应选择什么样的发生装置？提示：选取发生装置的依据是制取气体所用试剂的状态和反应条件(加热与否)。

以此分析可知，实验室制取氯气是加热固体与液体的混合物，所以应选用固液加热制气发生装置。

如下图所示：[思考4]根据Cl 2的性质，应该用什么样的方法收集Cl 2？提示：选用收集方法的主要依据是气体的密度和水溶性。

因为氯气能溶于水，密度比空气的大，所以收集氯气时，不能用排水法，应该用向上排空气法。

[思考5]实验室制氯气能否直接排入空气中？应如何处理？提示：氯气有毒，不能直接排到空气中，需要用氢氧化钠溶液吸收。

根据以上分析，实验室制取氯气的装置应该是：[思考6]按照这种方法得到的氯气会有什么杂质呢？提示：杂质主要有挥发出来的HCl和水蒸气。

[思考7]应如何除去杂质得到纯净的氯气？提示：通常用浓硫酸除去水蒸气，用饱和食盐水除去氯气中的HCl气体。

因为HCl极易溶于水，而氯气在水中也有一定的溶解度（大约1:2），选用饱和食盐水可以在很大程度上减少Cl2在水中的溶解。

实验室快速制氯气的化学方程式-概述说明以及解释1.引言1.1 概述氯气是一种重要的化学物质，广泛应用于工业生产和实验室研究中。

它具有强烈的氯味，常见于漂白剂、消毒剂、塑料制品等的生产过程中。

传统上，制备氯气的方法主要是通过电解食盐水或盐酸和过氧化锰反应产生氯气。

然而，这些方法存在制备时间较长、效率低下的问题。

为了满足实验室迅速制备氯气的需求，研究人员提出了一种快速制氯气的方法。

该方法主要利用盐酸和高锰酸钾反应放出的氯气。

盐酸与高锰酸钾反应生成氯气的化学方程式如下:2KMnO4 + 16HCl →2KCl + 2MnCl2 + 8H2O + 5Cl2在实验室中，我们可以通过简单的装置和化学试剂来实现快速制备氯气。

首先，将适量的盐酸慢慢加入含有高锰酸钾的容器中。

由于盐酸的加入，高锰酸钾开始分解，放出氯气。

通过连接气体收集装置，氯气被收集起来。

这种方法操作简单、制备快速，非常适用于实验室中的研究和应用。

总之，通过盐酸和高锰酸钾反应制备氯气是一种实验室中快速的方法。

这种方法的应用可以满足实验需求，并加快实验进程。

通过对制备氯气的化学方程式和操作步骤的介绍，下面将详细讨论实验室快速制氯气的方法及结果分析。

1.2 文章结构文章结构部分的内容可以如下编写：文章结构部分将介绍整篇文章的组织方式，以便读者能够清晰地了解文章内容的布局和逻辑顺序。

本篇文章将按照以下结构进行组织和呈现：1. 引言部分：首先对实验室快速制氯气的重要性进行概述，介绍制氯气的应用领域和意义，以及为何要进行本实验的动机。

2. 正文部分：主要分为两个子部分。

2.1 制备氯气的原理：详细介绍制备氯气的相关化学原理和机制，包括利用哪种化学反应来产生氯气、反应的化学方程式等基础知识。

2.2 实验室快速制氯气的方法：详细介绍实验所采用的具体步骤和操作方法，包括所需的实验器材、所用的化学试剂以及步骤的详细说明。

同时，还可以对可能的注意事项、实验条件和操作技巧进行说明，以确保读者在进行实验时能够顺利进行。

第3课时 氯气的实验室制法1.掌握氯气的制备原理及装置。

2.能结合实验室制取Cl 2的装置特点设计制备其他气体的实验装置，培养科学探究与创新意识，提升实验能力。

一、氯气的实验室制法1．反应原理(1)在实验室中，通常用浓盐酸与二氧化锰反应来制取氯气，反应的化学方程式：MnO 2＋4HCl(浓)=====△MnCl 2＋Cl 2↑＋2H 2O ，离子方程式：MnO 2＋4H ＋＋2Cl －=====△Mn 2＋＋Cl 2↑＋2H 2O 。

(2)该反应的氧化剂是MnO 2，浓盐酸既表现还原性，又表现酸性。

2．制备装置(1)气体发生装置类型：固＋液――→△气。

(2)发生装置所用主要仪器：分液漏斗、圆底烧瓶、酒精灯。

(3)除杂装置：装置C 的作用是除去Cl 2中少量的HCl 气体；装置D 的作用是干燥氯气(或除去氯气中的水蒸气)。

3．收集方法(1)向上排空气法(氯气的密度大于空气的)。

(2)排饱和食盐水法(氯气在饱和氯化钠溶液中的溶解度很小，用此法可除去实验中挥发产生的氯化氢气体)。

4．验满方法(三种方法)(1)观察到E 中充满黄绿色气体，则证明已集满。

(2)将湿润的淀粉碘化钾试纸靠近盛氯气的瓶口，观察到试纸立即变蓝，则证明已集满。

(3)将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛氯气的瓶口，观察到试纸立即发生先变红后褪色的变化，则证明已集满。

5．尾气处理烧杯F 中盛放的液体是NaOH 溶液，该液体的作用是吸收过量的氯气，防止污染环境。

(1)实验室制取的Cl 2中混有HCl 气体，可通过盛有碱石灰的干燥管除去( ) (2)MnO 2与稀盐酸在加热条件下也可制取Cl 2( ) (3)在实验室制取Cl 2的试剂中，HCl 只做还原剂( ) (4)Cl 2尾气可用饱和的澄清石灰水吸收处理( ) (5)实验室可以用排水法收集Cl 2( )1．制取Cl 2的原理是利用强氧化剂氧化浓盐酸中的Cl －生成Cl 2。

(1)在反应MnO 2＋4HCl(浓)=====△MnCl 2＋Cl 2↑＋2H 2O 中，氧化剂是 ，还原剂是 ，氧化剂和还原剂个数之比为 。

氯气实验室制法在化学实验室中，氯气的制备是一种常见的实验操作。

氯气是一种黄绿色、有毒、具有强烈刺激性的气体，其制备通常通过以下步骤进行。

实验室制备氯气通常采用二氧化锰（MnO2）与浓盐酸反应。

具体来说，就是将二氧化锰与浓盐酸在加热的条件下进行反应，生成氯化锰和氯气。

反应方程式可以表示为：4HCl(浓) + MnO2 → MnCl2 + 2H2O + Cl2↑需要注意的是，由于氯气的溶解度和腐蚀性，制备过程中需要使用安全措施以防止氯气泄漏和腐蚀。

实验所需材料和设备包括：二氧化锰（MnO2）、浓盐酸、玻璃棒、烧杯、加热装置、通风装置、手套、护目镜等。

准备实验设备：将浓盐酸倒入烧杯中，加入适量的二氧化锰，用玻璃棒搅拌均匀。

加热：将装有反应物的烧杯放置在加热装置上加热，观察反应情况。

收集氯气：随着反应的进行，氯气会不断产生并排出。

此时，开启通风装置以防止氯气积聚。

提取产物：当反应完成后，停止加热并冷却反应物。

然后，用玻璃棒将生成的固体产物与液体产物分离。

清洗和整理：清洗烧杯和其他实验设备，整理实验现场。

在实验过程中，要始终保持通风良好，防止氯气积聚导致中毒。

实验结束后，要彻底清洗烧杯和其他实验设备，防止腐蚀和污染。

不要将氯气直接排放到空气中，以免对环境和人体造成危害。

应将其通过特定的吸收装置进行处理。

在操作过程中要小心谨慎，避免烫伤和中毒等事故发生。

最好在导师或安全员的监督下进行实验。

实验后应及时清理实验现场，确保实验室的安全和卫生。

通过观察实验过程和收集到的产物，我们可以确认实验室制备氯气的成功与否。

如果观察到黄绿色的氯气产生，且固体产物为氯化锰，那么实验就达到了预期的效果。

此时，我们可以进一步研究氯气的性质和应用。

实验室制备氯气是一个重要的化学实验操作，它使我们能够更深入地了解氯气的性质和合成方法。

通过本实验的操作，我们不仅能够提高自己的动手能力和实践经验，还能够增强对化学知识的理解和掌握。

我们也应该注意实验过程中的安全问题，确保实验的顺利进行和自身的健康安全。

实验室制取氯气原理实验室制取氯气的原理包括两个主要步骤：一是从盐酸中制取氯气，二是进行氯气的提纯和收集。

首先，制取氯气的第一步是从盐酸（HCl）中制取氯气。

盐酸分子中的氯离子（Cl-）与水（H2O）发生反应，生成氯气（Cl2）和水（H2O）以及氢气（H2）。

该反应的化学方程式如下所示：2HCl + 2e- →H2 + 2Cl-在实验室中，我们通常使用称为“氧化剂”的电极（例如氧气或氧化金属），与氯离子反应，通过氧化氯离子来实现氯气的制取。

这种氧化剂在阳极上产生氯气，而阴极处生成氢气。

然而，这种方法会带来一些问题。

由于反应产生氢气，会导致在电解槽中积聚氧气和氢气，增加了爆炸的危险性。

因此，为了提高安全性，必须采取措施以收集和处理氢气。

接下来，制取氯气的第二步是对氯气进行提纯和收集。

为了提纯氯气，可以采用二次冷凝法。

首先，将电解产生的氯气通入冷却管，然后通过冷却管中的冷凝水，将氯气冷却和凝结成液体。

然后，将冷凝得到的液体氯气转移到存储容器中。

实验室中对氯气的收集通常采用水位法或气相法。

水位法是利用氯气溶于水中的特性，将制取的氯气通入水中，使其溶解。

氯气溶解在水中会形成盐酸，并降低了氯气的压力。

然后可以通过降压装置将氯气抽取出来。

而气相法则是通过气相转移，无需将氯气溶解在水中。

在这种方法中，收集氯气的装置通常是一个分液漏斗。

氯气在分液漏斗中冷凝和收集，达到分离和存储氯气的目的。

需要注意的是，制取氯气的实验应该在防护性的措施下进行，避免有害气体的泄漏，同时要避免与氢气和其他易燃物发生爆炸。

总而言之，实验室制取氯气的原理包括从盐酸中制取氯气，以及对氯气的提纯和收集。

制取氯气的原理是基于电解盐酸产生氯气的化学反应，并通过合适的装置和方法来提纯氯气并进行安全收集。

实验室制取氯气的离子化学方程式
实验室制取氯气的离子化学方程式：
4HCl+MnO2==加热==MnCl2+Cl2↑+2H2O
离子方程式：MnO2 + 4H+ + 2Cl-=Mn2+ +Cl2↑+ 2H2O
其中,二氧化锰的猛元素的化合价由+4变为+2,化合价降低,作了氧化剂.而氯元素的化合价从-1升高到了0,作了还原剂。

在这个化学方程式中，只有HCl和MnCl2能拆，其它都不能拆MnO2不溶于水，所以不能拆，H2O不能拆Cl2是单质，不能拆。

实验室常见的方法有：
（1）二氧化锰与浓盐酸共热：MnO2＋4HCl（浓）=MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
（2）高锰酸钾与稀盐酸反应：2KMnO4＋16HCl（稀）＝2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O
（3）食盐和二氧化锰的混合物与浓硫酸共热：
2NaCl＋3H2SO4＋MnO2=2NaHSO4＋MnSO4＋Cl2
↑＋2H2O
（4）KClO3＋6HCl（稀）＝KCl＋3Cl2↑＋3H2O，注意：本实验不宜加热，否则易发生爆炸。

（5）二氧化铅氧化浓盐酸：PbO2＋4HCl（浓）＝PbCl2＋Cl2↑＋2H2O
（6）重铬酸钾与浓盐酸共热：2K2Cr2O7＋14HCl （浓）=2KCl＋2CrCl3＋3Cl2↑＋7H2O
（7）漂白粉与稀盐酸反应：Ca(ClO)2＋4HCl（稀）＝CaCl2＋2Cl2↑＋2H2O
（8）氧气氧化氯化氢制备氯气：4HCl＋O2＝2Cl2↑＋2H2O
（9）氧气通入浓盐酸的饱和食盐溶液制备氯气：4HCl（浓）＋O2＝＝2Cl2↑＋2H2O 而工业上制备氯气是电解饱和食盐水：2NaCl+2H2O==2NaOH+Cl2↑+H2↑。

考点37 氯气的实验室及工业制法聚焦与凝萃1．掌握氯气的实验室制法； 2．了解氯气的工业制法。

解读与打通常规考点1．氯气的实验室制法（1）反应原理：MnO 2＋4HCl(浓)=====△MnCl 2＋Cl 2↑＋2H 2O①盐酸是浓盐酸，一般为12mol·L －1、1.9g·mL －1，稀溶液中的HCl 不能被MnO 2氧化；HCl 是还原剂，但还表现出酸性。

②必须加热，在常温下，MnO 2与浓盐酸是不反应的。

（2）实验装置图：图中：A 是分液漏斗，加浓盐酸；B 是圆底烧瓶，用于反应，液体不超过容积的2/3，加热时必须垫石棉网；C 是洗气瓶，瓶中装饱和食盐水，除去Cl 2中混有的HCl(氯气在饱和食盐水中比在水中溶解度小，可减少氯气的损耗)；D 是洗气瓶，瓶中装浓H 2SO 4，干燥Cl 2；E 为收集装置，用向上排空气法收集Cl 2，进气管伸入集气瓶的底部；F 是尾气吸收装置，因氯气有毒，多余氯气要用NaOH 的溶液将其吸收(用水和石灰水吸收效果都不好。

) （3）氯气的检验：氯气可用湿润的KI 淀粉试纸检验，试纸变蓝，其原理是：Cl 2＋2KI=2KCl ＋I 2，置换出的碘与淀粉反应生成蓝色物质。

隐性考点2．工业制法——电解饱和食盐水法 2NaCl ＋2H 2O=====通电2NaOH ＋H 2↑＋Cl 2↑融合与应用例1．实验室用如下图所示装置制备Cl 2，并进行Cl 2的性质实验。

（1）A中加入KMnO4固体(反应后产物是MnCl2)，B中盛有浓盐酸，烧瓶中发生反应的化学方程式为。

（2）C中盛有紫色石蕊试液，C中的现象是；D中有白色沉淀生成，D中盛放的试剂可能是；E 中溶液由无色变为蓝色，E中盛放的试剂可能是。

（3）F中一般盛放，其作用是。

【答案】（1）2KMnO4＋16HCl(浓)=2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O（2）先变红后褪色AgNO3溶液KI淀粉溶液（3）NaOH溶液吸收多余的Cl2（2）产生的Cl2通入紫色石蕊试液中，Cl2与水反应产生的盐酸使石蕊由紫色变为红色，产生的HClO又可将红色漂白。