氯气的制备及氯离子检验

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。

氯气的实验室制法及氯离子的检验【教学目标】1、掌握实验室制取Cl2的原理和实验装置2、掌握Cl－的检验方法【知识梳理】一、氯气的实验室制法1、反应原理：1774年，瑞典化学家舍勒在研究软锰矿(主要成分是MnO2)时，把浓盐酸与软锰矿混合在一起加热，发现有黄绿色气体生成，反应为4HCl(浓)＋MnO2△MnCl2＋Cl2↑＋2H2O (实验室通常用该法制Cl2)(1)试剂的选择：选取试剂的主要依据是制取气体的性质。

氯气具有强氧化性，常用氧化其Cl－的方法来制取，因此要选用含有Cl－的物质(如盐酸)和具有强氧化性的物质(如MnO2、KMnO4、KClO3等)来制取。

如：MnO2＋4HCl(浓)△MnCl2＋Cl2↑＋2H2O2KMnO4＋16HCl===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O(2)装置的选择：实验室制取氯气是采用固体和液体混合加热制气体的装置，主要有气体的发生装置、净化除杂装置、干燥装置、收集装置和尾气处理装置2、气体的发生装置(1)气体发生装置类型：固体＋液体气体(2)发生装置所用仪器的名称：分液漏斗、圆底烧瓶(3)实验仪器：铁架台(带铁圈)、酒精灯、石棉网、圆底烧瓶、分液漏斗、导气管、洗气瓶、集气瓶3、气体的净化装置：气体净化装置的设计必须同时考虑主要成分和杂质成分的性质，以便选择适当的装置除去杂质。

用浓盐酸和二氧化锰制取氯气时，Cl2中混有的杂质气体主要是浓盐酸挥发出来的HCl气体和水蒸气。

同时注意除杂的先后顺序：先除HCl气体，再除水蒸气(1)除去Cl2中少量的HCl气体：饱和食盐水(2)除去Cl2中少量的水蒸气：常用浓H2SO4，也可用干燥的CaCl2，装置如图所示4、气体的收集装置：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，密度比空气大，所以收集氯气时，不能用排水法，应该用向上排空气法。

Cl2在饱和食盐水中的溶解度较小，也可用排饱和食盐水法收集Cl2收集方法：向上排空气法或排饱和食盐水法5、尾气处理装置：氯气有毒，实验室制取氯气时应在密闭系统或通风橱中进行，通常在收集装置的后面连接盛有NaOH溶液的吸收装置(1)导气管要伸入液面以下(2)氢氧化钠溶液的作用：吸收过量的氯气，防止污染环境6、验满方法(1)观察法：氯气是黄绿色气体(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【微点拨】①必须用浓盐酸，MnO2与稀盐酸不反应，且随着反应的进行，盐酸浓度变小，无论MnO2是否足量，盐酸均不能完全反应，反应后的溶液为盐酸和MnCl2的混合液②浓盐酸中，部分Cl－的化合价升高，4 mol HCl参加反应，被氧化的Cl－为2 mol③为了减少制得的Cl2中HCl的含量，加热温度不宜过高，减少HCl的挥发④Cl2有毒，必须有尾气吸收装置，常用吸收剂为NaOH溶液或碱石灰，不用澄清石灰水，因澄清石灰水中Ca(OH)2浓度小，吸收慢且吸收不完全⑤实验结束后，先使反应停止并排出装置中残留的Cl2，再拆卸装置，避免污染空气【即学即练1】1、将0.2 mol MnO2和50 mL 12 mol·L－1的盐酸混合后缓缓加热，向反应完全后的溶液中加入足量AgNO3溶液，则生成的AgCl沉淀的物质的量(不考虑盐酸的挥发)()A．等于0.3 mol B．小于0.3 molC．在0.3～0.6 mol之间D．以上结论均不正确2、实验室用下列两种方法制氯气：①用含HCl 146 g的浓盐酸与足量的MnO2反应；②用87 g MnO2与足量浓盐酸反应。