氯离子的检验卤素及氯气的制法

④分液漏斗可以随时向烧瓶中添加液体，可以通过分液 漏斗的活塞控制盐酸的滴加量来控制反应的速率及进程。
⑤因反应物中的浓盐酸有挥发性，反应体系中有水，且 反应在加热的条件下进行，故制得的氯气可能有 HCl 气体和 水蒸气。因此要得到干燥、纯净的氯气必须除去 HCl 气体和 水蒸气这两种杂质气体，可用饱和食盐水除去 HCl，再用浓 硫酸除去水蒸气(二者顺序不能颠倒)。
提示：此题表面上看起来很简单，有的同学可能很快就 能写出答案：加入 AgNO3 溶液，产生白色沉淀，再加稀硝酸， 白色沉淀不溶解，说明混入了 NaCl 杂质，白色沉淀消失，说 明没有混入 NaCl 杂质。其实这答案错了，因为题目给的是 Na2CO3 固体而不是 Na2CO3 溶液。所以应先将 Na2CO3 固体 配制成溶液，再做后续实验。
沉淀是不溶于稀硝酸的，若在 Na2CO3 溶液中加入 AgNO3 溶
液也会产生白色 Ag2CO3 沉淀，此沉淀可溶于稀硝酸。2Ag＋
＋
CO
2－ 3
===Ag2CO3↓
，
Ag2CO3
＋
2HNO3===2AgNO3
＋
H2O
＋CO2↑。PO43－也能与 Ag＋发生反应生成 Ag3PO4的黄色沉淀，
此沉淀也可溶于稀硝酸。
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知识点 1 氯离子(Cl－)的检验 卤素
●细品教材 1．Cl－的检验 (1)检验原理：Ag＋＋Cl－===AgCl↓。 (2)检验方法：检验 Cl－时，先滴加 AgNO3 溶液，后滴加 少量稀 HNO3，或滴加用 HNO3 酸化的 AgNO3 溶液看是否有 白色沉淀产生。
(3)实验探究：Cl－的检验 在 5 支试管里分别加入 2～3 mL 稀盐酸、NaCl 溶液、 Na2CO3 溶液、自来水、蒸馏水，然后各滴入几滴 AgNO3 溶 液，观察现象，然后再分别加入少量稀硝酸，观察现象。
【答案】 取少量 Na2CO3 固体，加水溶解，配制成溶液。 向溶液中加入过量的 Ba(NO3)2 溶液，产生白色沉淀，过滤除 去沉淀。在滤液中加入 AgNO3 溶液，产生白色沉淀，再加入 稀硝酸，沉淀不溶解，说明原 Na2CO3 固体中混有 NaCl；若 没有沉淀，说明原 Na2CO3 固体中没有 NaCl。
(2)仪器装置
主要实验仪器：消精灯、圆底烧瓶、铁架台(带铁夹)、 石棉网、分液漏斗、广口瓶、导管、橡皮管、烧杯、双孔塞。
这是实验室制取气体的三种典型装置之一，除制 Cl2 外， 还用于制 HCl、HBr 等。一套完整的制气装置应该包括四个 部分：
气体发生 ―→ 气体净化 ―→ 气体收集 ―→ 尾气吸收
特别提醒：①检验 Cl－时，用稀硝酸酸化，主要是排除 CO23－等杂质离子的干扰；
②不可用稀盐酸酸化，因为盐酸会引入 Cl－。
2．成盐元素——卤素 (1)卤素：位于元素周期表ⅦA 族，包括氟(F)、氯(Cl)、 溴(Br)、碘(I)、砹(At)。由于它们都能与 Na、K、Ca、Mg 等 金属化合生成盐，所以统称为卤素(成盐元素之意)。
D 是洗气瓶，瓶中装浓 H2SO4，干燥 Cl2；E 为收集装置，用 向上排空气法收集 Cl2，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)收集方法 ①向上排空气法(Cl2 密度大于空气)。 ②排饱和食盐水法(Cl2 在饱和 NaCl 溶液中的溶解度很 小)。 (4)净化装置 用饱和食盐水洗气除去 HCl，再用浓硫酸干燥。
第四章 非金属及其化合物
第二节 富集在海水中的元素——氯
二、氯离子的检验、卤素及氯气的制法
●自主探究 1．检验溶液中的 Cl－需注意什么问题？
提示：要排除其他离子的干扰，如 CO23－、PO34－，但它们 的银盐沉淀溶于稀硝酸。
一般先在被测液中加入稀硝酸酸化，以排除干扰离子。
因为加入 AgNO3 溶液，Ag＋＋Cl－===AgCl↓(白色)，AgCl
知识点1 氯气的制法
1．氯气的实验室制法 (1)反应原理: 在酸性条件下，用氧化剂氧化 －1价的氯的化合物制得。通常用MnO2与浓盐酸 在加热条件下反应制得Cl2：
MnO2＋4HCl(浓)==Δ===MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
注意： ①必须用浓盐酸，稀溶液中HCl不能被MnO2氧 化 ②必须加热，常温下MnO2与浓盐酸是不反应的。
(2)卤素原子结构与性质： ①相似性：最外层电子数都为 7，易得电子，具有氧化性。 ②递变性：从 F→I，随着核电荷数的逐渐增多，电子层 数逐渐增多，原子半径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱，氧 化性逐渐减弱。
Ba2＋＋CO32－===BaCO3↓ Ag＋＋Cl－===AgCl↓
或者取少量 Na2CO3 固体，加水溶解，制成溶液。向该溶 液中加入稀硝酸至没有气泡冒出为止，再加入 AgNO3 溶液， 产生白色沉淀，说明原 Na2CO3 固体中有 NaCl；若没有白色 沉淀产生，说明原 Na2CO3 固体中没 NaCl。
若被检液中有 SO24－存在，由于 SO24－可以与 Ag＋生成白色 微溶物 Ag2SO4 且不溶于稀硝酸，则在检验 Cl－之前，需先用 Ba(NO3)2 溶液除去 SO42－，再加入硝酸酸化的 AgNO3 溶液检 验 Cl－的存在。
2．如何检验 Na2CO3 固体中是否混入了少量的 NaCl 杂 质？写出实验操作步骤和有关的离子方程式。
温馨提示：①准确记忆各仪器名称(C、D 叫洗气瓶)； ②明确各部分的作用、原理及注意事项。 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 Cl2 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)；
(5)验满方法：可用湿润的 KI 淀粉试纸放于集气瓶口处， 若变蓝则证明氯气已收集满。(原理：氯气可与 KI 发生反应 生成单质碘：2KI＋Cl2===2KCl＋I2，淀粉遇单质碘变蓝)
(6)尾气处理：氯气有毒，因此必须进行尾气处理。根据 氯气的化学性质选择 NaOH 溶液进行吸收。即发生如下反应： Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O。