高中化学 第四章 非金属及其化合物 重难点4 氯气的实验室制法（含解析）新人教版必修1.doc

重难点4 氯气的实验室制法1．反应原理MnO2+4HClMnCl2+2H2O+Cl2↑2．实验装置（1）发生装置(Ⅰ)①特点：固体+液体气体②仪器：铁架台、酒精灯、石棉网、圆底烧瓶、分液漏斗等③试剂：A中盛放浓盐酸，B中盛放二氧化锰2）净化装置(Ⅱ)组成盛放试剂试剂的作用C饱和氯化钠溶液除去氯气中的氯化氢D浓硫酸干燥氯气（3）收集装置(Ⅲ)①收集方法：向上排空气法(装置E，Cl2的密度大于空气的密度)也可用排饱和食盐水法(Cl2在饱和NaCl溶液中的溶解度很小，且用此法可除去实验过程中挥发产生的HCl气体)②验满方法：用湿润的蓝色石蕊试纸检验将湿润的蓝色石蕊试纸放在集气瓶口，若试纸变红，则证明Cl2已收集满4）尾气处理装置(Ⅳ)①导气管要伸入液面以下②F中盛放试剂：氢氧化钠溶液，作用：吸收过量的氯气，防止污染环境【特别提醒】　（1）实验室制备Cl2注意事项①必须用浓盐酸，MnO2与稀盐酸不反应②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③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④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，吸收不完全。

2）气体净化装置的选择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，氯气中混有HCl和水蒸气等杂质，除去氯气中的HCl可以用饱和食盐水(如下图中Ⅰ所示)；除去氯气中的水蒸气可用浓硫酸(如下图中Ⅱ所示)或干燥的CaCl2(如下图中Ⅲ所示) （3）MnO2与浓HCl反应特点①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 mol②随着反应的进行盐酸浓度变小，故MnO2足量时，盐酸不能完全反应，反应后溶液为盐酸和MnCl2混合液★★★【重难点考向一】氯气的制备与性质探究【例1】如图装置应用于实验室制氯气和有关氯气性质的实验，能达到实验目的是(　　)A．用装置甲制取氯气 B．用装置乙除去氯气中的少量氯化氢 C．装置丙：生成棕色的固体，证明Cl2有强氧化性 D．装置丁：湿润的有色布条褪色，证明Cl2有漂白性 【答案】C【重难点考向二】制备装置【例2】某化学小组用如图所示装置制取氯气．下列说法正确的是(　　)A．该装置图中至少存在三处明显错误 B．该实验中收集氯气的方法不正确 C．如果需要得到干燥纯净的Cl2，只需在气体发生装置和收集装置之间连接一个装有浓硫酸的洗气瓶即可 D．含有2 mol HCl的某浓盐酸与足量MnO2混合，在一定条件下反应，转移1 mol电子 【答案】A【解析】A．浓盐酸易挥发，用分液漏斗添加盐酸，反应需要用酒精灯加热，氯气有毒，需进行尾气处理，故A正确；B．氯气密度比空气大，可以利用向上排空气法收集，故B错误；C．制备的氯气中含有HCl、水蒸气，需要先通过盛放饱和食盐水的洗气瓶除去HCl，再用浓硫酸干燥，故C错误；D．盐酸易挥发，HCl参加反应，随反应进行盐酸变稀，稀盐酸不与二氧化锰反应，2mol HCl不能完全反应，转移电子小于1mol，故D错误，故选A。

名师点睛】（1）气体的制备装置一般包括反应装置、净化装置、收集装置和尾气处理装置等①反应装置的选择依据反应物的状态和反应条件；②收集方法的选择应依据气体密度、溶解性及在空气中能否与H2O、O2、CO2反应；③尾气是否需要处理，取决于该气体是否污染环境，是否在空气中易燃烧2）气体制备实验操作一般顺序：连接装置→检查装置气密性→加药品(先固后液)→排装置空气→收集气体1．已知KMnO4、浓盐酸在常温下反应能生成Cl2．若用如图所示的实验装置来制备纯净、干燥的氯气，并实验它与金属的反应．每个虚线框表示一个单元装置，其中有错误的是(　　)A．①和②处 B．②处 C．②和③处 D．②③④处【答案】D2．实验室用下列两种方法制氯气：①用含HCl 146g的浓盐酸与足量的MnO2反应；②用87gMnO2与足量浓盐酸反应．所得的氯气(　　)A．①比②多 B．②比①多 C．一样多 D．无法比较 【答案】B【解析】反应化学方程式为MnO2+4HClMnCl2+Cl2↑+2H2O；理论计算：①含HCl146g的浓盐酸与足量的MnO2反应，4HCl～Cl2，可得氯气1mol，但随盐酸浓度变稀，溶质HCl不可能全部反应，故实际生成氯气应小于1mol；②用87gMnO2与足量浓盐酸反应，因为浓盐酸足量，可以使87gMnO2全部反应，故生成氯气为1mol；所以②＞①；故选B。

3．下列关于实验室制取氯气的说法正确的是(　　)A．盛浓盐酸的分液漏斗可用长颈漏斗代替 B．为了便于学生观察氯气的制备实验，可在讲台上直接做氯气的制备实验 C．可用饱和食盐水吸收尾气 D．可在集气瓶口放一张湿润的淀粉碘化钾试纸，观察氯气是否收集满 【答案】D4．某化学兴趣小组利用MnO2 和浓HCl 及如图装置制备Cl2．下列分析中不正确的是(　　)A．A 中可用分液漏斗代替长颈漏斗 B．A 中缺少加热装置 C．B 中盛放的NaOH 溶液可以净化Cl2 D．D 中盛放的NaOH 溶液可以吸收尾气 【答案】C【解析】A．A中可用分液漏斗代替长颈漏斗，避免盐酸挥发，气体逸出，同时便于控制反应速率，故A正确；B．二氧化锰和浓盐酸需要加热才能反应生成氯气，需要添加加热装置，故B正确；C．B中盛放的NaOH溶液吸收氯气，不能净化Cl2，可以用饱和食盐水除去氯气，故C错误；D．氢氧化钠溶液与氯气反应，可以吸收氯气，防止污染空气，故D正确；故选C5．实验室制Cl2时有如下操作：①连好装置，检查器密性；②缓缓加热；③加入MnO2粉末； ④从装有浓盐酸的分液漏斗中加入浓盐酸；⑤将多余氯气用NaOH溶液吸收；⑥用向上排气收集氯气．顺序正确的是(　　)A．①②③④⑥⑤ B．③④②①⑥⑤ C．①④③②⑥⑤ D．①③④②⑥⑤ 【答案】D【解析】制取氯气的正确操作步骤为：先连接装置、检查气密性，然后装入药品：先向烧瓶中装入二氧化锰，再向分液漏斗中装入浓盐酸，下一步进行加热制取、吸收氯气，由于氯气有毒，最后需要进行尾气吸收，故正确的排序为：①③④②⑥⑤；故选D5。