氯气实验室制备装置图

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。

一、氯气的性质1、物理性质通常情况下为有强烈刺激性气味的黄绿色的有毒气体，氯气密度是空气密度的2.5倍，标况下ρ=3.21kg/m³。

熔沸点较低，常温常压下，熔点为-101.00℃，沸点-34.05℃，常温下把氯气加压至600～700kPa或在常压下冷却到-34℃都可以使其变成液氯，液氯即Cl₂，液氯是一种油状的液体，其与氯气物理性质不同，但化学性质基本相同。

可溶于水，且易溶于有机溶剂氯原子结构示意图(例如：四氯化碳），难溶于饱和食盐水。

1体积水在常温下可溶解2体积氯气，形成黄绿色氯水，密度为3.170g/L，比空气密度大。

2、化学性质氯气是一种有毒气体，它主要通过呼吸道侵入人体并溶解在黏膜所含的水分里，生成次氯酸和盐酸，对上呼吸道黏膜造成损伤：次氯酸使组织受到强烈的氧化；盐酸刺激黏膜发生炎性肿胀，使呼吸道黏膜浮肿，大量分泌黏液，造成呼吸困难，所以氯气中毒的明显症状是发生剧烈的咳嗽。

症状重时，会发生肺水肿，使循环作用困难而致死亡。

由食道进入人体的氯气会使人恶心、呕吐、胸口疼痛和腹泻。

1L空气中最多可允许含氯气0.001mg，超过这个量就会引起人体中毒。

二、实验室制氯气1、反应原理： 2KMnO4+16HCl（浓）＝2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2OMnO2+4HCl（浓）=MnCl2+Cl2↑+2H2O；KClO3+6HCl（浓）＝KCl+3Cl2↑+3H2O；2、实验装置：铁架台、分液漏斗、石棉网、导气管、广口瓶、烧杯、烧瓶、酒精灯3、净化方法（1）用饱和食盐水出去HCl气体：2NaCl + 2H2SO4（浓）+MnO2= MnSO4 + Na2SO4 + 2H2O+ Cl2↑（2）用浓硫酸除去水蒸气4、收集装置⑴向上排空气法（如图）⑵排饱和食盐水法5、尾气吸收用强碱溶液（如NaOH溶液）吸收6、验满：⑴将湿润的淀粉-KI试纸靠近盛Cl2瓶口，观察到试纸立即变蓝，则证明已集满⑵将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛Cl2瓶口，观察到试纸先变红后褪色，则……⑶实验室制备氯气时，根据氯气的颜色判断是否收集满7、注意事项⑴必须用浓盐酸，MnO2与稀盐酸不反应⑵为了减少制得的Cl2中HCl的含量，所以加热温度不宜过高，减少HCl的挥发⑶实验结束后，先使反应停止并排出残留的Cl2，再拆缷装置，避免污染空气⑷尾气吸收时，不能用澄清石灰水吸收Cl2，因为溶液中Ca(OH)2浓度小，吸收不完（5）两个洗气瓶中气体入口导管应插入液面以下，而出口导管应靠近瓶塞。

（Ⅰ）实验室制取氯气的装置如图：
（1）仪器F的名称是___________ ；按图组装好装置后首先要进行的操作是：_____________________．
（2）装置B中盛放的试剂是饱和食盐水，其作用是___ ；装置E中盛放的试剂是氢氧化钠溶液，作用是______ ．
（3）写出E中发生反应的化学方程式：_____________________________．（Ⅱ）实验室也可以用浓盐酸与高锰酸钾反应来制取少量的氯气，反应的化学方程式为：____________________________ （1）该反应的氧化剂是_________，氧化产物是___________________．
（2）浓盐酸在反应中显示出来的性质是_______（填编号）．
①只有还原性②还原性和酸性
③只有氧化性④氧化性和酸性
（3）若用足量的浓盐酸与一定量的二氧化锰反应，产生的氯气在标准状况下的体积为11.2L，则反应中被氧化的HCl的质量为多少？（要求计算过程）。

以下是实验室制取氯气的装置，在图中饱和食盐水的作用是吸收氯化氢
吸收氯化氢
，浓硫酸的作用是干燥
干燥
，F中盛放的溶液是氢氧化钠溶液
氢氧化钠溶液
，起的作用是吸收尾气
吸收尾气
．
考点：气体的净化（除杂）；气体的干燥（除水）；碱的化学性质．专题：实验性简答题．分析：实验室可以采用加热二氧化锰固体和浓盐酸的方法制取氯气，产生的氯气中混有氯化氢、水蒸气，氯气有毒，必须进行尾气处理，可以使用氢氧化钠溶液吸收．解答：解：加热二氧化锰固体和浓盐酸的方法制取氯气时，产生的氯气中容易混有氯化氢气体，要除去氯化氢气体，所选的除杂试剂只能吸收氯化氢而不能吸收氯气，故可以使用饱和食盐水将其除去，浓硫酸具有吸水性，可以除去氯气中混有的水蒸气，氯气有毒，必须进行尾气处理，防止其造成空气污染．
所以本题答案为：吸收氯化氢，干燥，氢氧化钠溶液，吸收尾气．。