氯气的实验室制法(精选上课好用)

AgNO3和稀HNO3
例题分析
40克36.5%的浓盐酸与足量的二氧化锰加 热反应，求：能生成氯气的质量？ 解：MnO2 + 4 HCl = MnCl2 + 2H2O + Cl2↑ 4×36.5 71 m(Cl2) 40g×36.5% 40g×36.5%×71 (mCl2)= = 7.1g 4×36.5 答：能生成氯气7.1 克 如变为8.7gMnO2 不对！随着反应的进行，浓盐酸变成稀盐酸， 与足量的浓盐酸 反应就停止了，故生成的氯气必少于7.1克。 呢?
固+液 不加热 气体 如制氢气
固+固 → 气体 如制氧气
加热
固+液 → 气体 如制氯气
加热
除杂、干燥装置：
洗气瓶： 盛液体试剂
球型干燥管： U型干燥管： 盛固体试剂 盛固体试剂
硬质玻璃管
加热条件下 用固体除杂
常见气体收集装置：
C
D
尾气的处理
B A 注:吸收溶解速度不很快，或溶解度不很大的气体用装置A； 若气体在吸收剂中溶速快且溶解度极大-易倒吸，选B； 少量难以吸收的尾气可集于气球中-选C; 难以吸收的可点燃处理-选D。 用固体试剂吸收尾气-选E。
化学史话
在1774年，瑞典化学家舍勒（Scheele K W，1742-1786）在 从事软锰矿的研究时发现：软锰矿与盐酸混合后加热就会生成一种 令人窒息的黄绿色气体，这种气体微溶于水，使水显酸性。能漂白 有色花朵和绿叶，还能和各种金属发生反应。当时，大化学家拉瓦 锡认为氧是酸性的起源，一切酸中都含有氧。舍勒及许多化学家都 坚信拉瓦锡的观点，认为这种黄绿色的气体是一种化合物，是由氧 和另外一种未知的基所组成的，所以舍勒称它为“氧化盐酸”。但 英国化学家戴维（Davy S H，1778-1829）却持有不同的观点，他 想尽了一切办法也不能从氧化盐酸中把氧夺取出来，他怀疑氧化盐 酸中根本就没有氧存在。1810年，戴维以无可辩驳的事实证明了所 谓的氧化盐酸不是一种化合物，而是一种化学元素的单质。他将这 种元素命名为“Chlorine”。它的希腊文原意是“绿色”。中文译 名为氯。
Cl2的制备、净化、收集、尾气吸收
提示： Cl2不溶于 饱和食盐水，HCl 极易溶于水
浓HCl Mn O 2
Cl 2
除HCl
除水蒸气
• 问题探究： 1.为什么不能加强热？
答：浓盐酸有较强的挥发性，若加强热会使氯气 中有大量的HCl杂质，并且降低了HCl的利用率。
2.可以用稀盐酸来代替浓盐酸制取氯气吗？
得2×5e2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O KMnO HCl
+7 -1 -1 +2 -1 0
氧化剂: 还原剂:
+5 -1
失5×2×e得5e-1 0
KClO3+6HCl=KCl+3H2O+3Cl2 ↑ HCl 氧化剂： 还原剂：
失5×e-
常见气体发生装置：
思考：选择气体发生装置的依据是什么？ 反应物的状态和反应条件
2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2 ↑
延伸与拓展：Cl2的其它制法
KClO3+6HCl(浓)=KCl+3H2O+3Cl2 ↑
思考
Ca(ClO)2+4HCl(浓)=CaCl2+2H2O+2Cl2 ↑ 上述反应的氧化剂、还原剂、分别
是何物质？电子转移的方向和数目 能标出吗？离子方程式？
【实验4-6】在稀HCl、NaCl溶液、Na2CO3 溶液、 自来水(蒸馏水)中分别滴加AgNO3 溶液，再加稀HNO3； 现象？
均产生白色沉淀，Na2CO3溶液的 试管中沉淀溶解，产生气体。 有关的化学方程式： ⑴AgNO3+HCl=AgCl↓+HNO3 ⑵AgNO3+NaCl=AgCl↓+NaNO3 ⑶2AgNO3+Na2CO3=Ag2CO3↓+2NaNO3 ⑷Ag2CO3+2HNO3=2AgNO3+H2O+CO2↑ 离子方程式？ ⑴Ag++Cl-=AgCl↓ ⑵Ag++Cl-=AgCl↓ ⑶2Ag++CO32-=Ag2CO3↓ ⑷Ag2CO3+2H+=2Ag++H2O+CO2↑
思考：氯气有何 物理性质？ 黄绿色气体 有刺激性气味 密度比空气大 可溶于水 实验室氯气是如何制备的呢?
二、氯气的实验室制法 1、反应原理： 用氧化剂在适当的条件下将 负一价氯氧化成为零价氯。 2、药品：MnO2和浓盐酸 3、化学方程式： 电子转移？ MnO2+4HCl(浓)=MnCl2+2H2O+Cl2↑ 离子方程式： 失2×e△ ++2Cl-=Mn2++2H O+Cl ↑ MnO2+4H 2 2 反应物的状态和反应的条件: 固液反应，需加热
发生装置 主要仪器
气体收集 方法
向上排气法 或排饱和食 盐水法
排水法或向 上排空气法 排水法或向 下排空气法
H2
固液不加热
练习3：实验室制氯气时有如下操作，操 作顺序正确的是 （ ） ①连接好装置，检查气密性；②缓缓加热， 加快反应，使气体均匀逸出；③在烧瓶中 加入二氧化锰粉末；④往分液漏斗中加入 浓盐酸，再缓缓滴入烧瓶中；⑤用向上排 空气法收集氯气，尾气导入吸收剂中 A ①②③④⑤ B ④③①②⑤ C ①③④②⑤ D ①④③②⑤
练习4：实验室制取干燥、纯净的氯气 装置如下，指出各装置的作用及连接次序
收集氯气 吸收氯气 干燥氯气 除去氯化氢 制取氯气 气体净化 E C D A B H G F
洗 气 瓶
(二)、Cl2的工业制法
电解饱和食盐水——氯碱工业：
2NaCl+2H2O == 2NaOH+H2↑+Cl2↑
电解
三、Cl-的检验
练习：请选出Cl2 、HCl 、CO尾气处理的装置
C
D
E
练习1：下列装置图中有哪些错误？ 如何改正？ ①长颈漏斗应 改成分液漏斗 ②烧瓶下应垫石棉网 ③应用酒精灯加热 ④稀盐酸应改为浓盐酸 ⑤多余Cl2应通入NaOH溶液中
练习2：比较Cl2、O2、H2的制取方法
项目 Cl2 O2
发生装 置类型
固液加热 固固加热
+4 得2e-1
△
+2 -1
0
4、气体发生装置与仪器 思考 此装 置与 制H2 的装 置有 何不 同？
铁架台 (带铁圈 铁夹)
石棉网
分液漏斗 双孔 塞 导管
圆底烧瓶
酒精灯
5、净化装置（除杂与干燥）： 除去HCl气体 用饱和食盐水 除去水蒸气 用浓硫酸 6、收集方法： a.向上排气法 b.排饱和食盐水法 7、尾气处理： NaOH溶液 2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O Cl2+2OH-l2的操作步骤
①连接好装置，检查气密性 ②在烧瓶中加入二氧化锰粉末 ③往分液漏斗中加入浓盐酸，再缓缓滴入烧瓶中 ④缓缓加热，加快反应，使气体均匀逸出 ⑤用向上排空气法收集氯气，尾气导入吸收剂中
Cl-的检验 AgNO3和稀HNO3 注意排除有关离子的干扰。
1L 12mol/L浓盐酸与足量的 MnO2反应可制得氯气是 ( D ) A、6 mol B、3mol
C、4mol
D、小于3mol
两种金属组成的合金50g与氯 气完全反 应，消耗氯气71g，则该 D 合金可能的组成是
A.Cu和Zn
C.Fe和Mg
B.Na和Al
D.Ca和Zn
复习：
写出实验室制备O2、H2、CO2的化学方程式 △ 2KMnO4=K2MnO4+MnO2+O2↑ MnO 2KClO3== 2KCl+3O2↑
2
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
气体发生装置是根据反应物的状态 和反应的条件确定的，收集方法是跟据 气体的物理性质确定的。
答：不可代替,稀盐酸不与MnO2反应,因为稀盐酸的还 原性比浓盐酸弱，不能被MnO2氧化。 3.使用含146g HCl的浓盐酸与足量的MnO2共热
制Cl2，实际产生的Cl2总小于71g，为什么？
答：随着反应的进行，浓盐酸的浓度逐渐变小，稀 盐酸与MnO2不反应。
1、实验室还可用KMnO4或KClO3或 Ca(ClO)2等代替MnO2与浓盐酸反应 制氯气，化学方程式如下：
△
课堂小结
氯气的实验室制法 1、原理：用氧化剂在适当的条件下将负一价氯氧化成为 零价氯。 2、药品：二氧化锰、浓盐酸 3、化学方程式：MnO2+4HCl(浓) = MnCl2+Cl2↑+2H2O 离子方程式： MnO2+4H++2Cl-=Mn2++2H2O+Cl2 ↑ 4、仪器及装置： 5、除杂：饱和食盐水 6、干燥：浓硫酸 或无水CaCl2 7、收集：向上排空气法 8、尾气处理：玻璃导管通入氢氧化钠溶液中
思考：
1、检验Cl-时，如有CO32-存在，如何排除 干扰？ 先加稀HNO3，将CO32-转化为CO2后， 再用AgNO3检验Cl-的存在。 2、此方法还可用于排除哪些离子的干扰？ 检验Cl-时，除了CO32-离子的干扰外， 其它离子如：OH-、S2-等均可用上述 方法排除干扰。
归纳：检验Cl-的试剂，方法？