氯气制备和性质实验

收集 饱和食盐水 浓硫酸
干燥 石蕊试液 NaBr(aq) 淀粉KI(aq) 有色布条
还原性：I2>Br2 气密性检查——气体的制备与性质实验 （1）注水法 （2）微热法 FeCl2-KSCN(aq)、Ba2+-H2SO3(aq)、H2S(aq)
血红色溶液 白色沉淀 浅黄色沉淀
饱和NaCl(aq)能吸收Cl2中HCl的原因和现象 原因：（1）Cl2在水中溶解度小，在饱和NaCl(aq)中溶 解度更小 Cl2+H2O H++Cl—+HClO 增大 c(Cl—) （2）HCl在水中溶解度很大，在饱和NaCl(aq)中 溶解度虽然减小，但溶解度仍然较大。 现象：（1）饱和NaCl(aq)中有固体析出 NaCl(s) Na+(aq)+Cl—(aq) 吸收HCl后，溶液中c(Cl—)增大 （2）测饱和NaCl(aq)的pH，溶液pH减小 想一想 能用排饱和NH4Cl溶液收集NH3？为什么？ NH3、Cl2在水中溶解度不同
∆
评析
本题存在一个致命的缺点！？
没有除去Cl2中的HCl，进入D中，HCl可与Fe反应生成H2，H2、Cl2 在加热时发生爆炸
【题2】（2014年浙江）氯在饮用水处理中常用作杀菌剂，且 HClO的杀菌能力比ClO—强。25℃时氯气-氯水体系中存在以下平 衡关系： Cl2(g) Cl2(aq) K1＝10—1.2 Cl2(aq)＋H2O HClO＋H+＋Cl— K2＝10—3.4 HClO H+＋ClO— Ka＝？ 其中Cl2(aq)、HClO和ClO—分别在三者中所占分数(α)随pH变化的 关系如图所示。下列表述正确的是 抓住此点，求得Ka
α
pHA．Cl2ຫໍສະໝຸດ g)＋H2O 2H+＋ClO—＋Cl— K＝10—10.9 B．在氯处理水体系中，c(HClO)＋c(ClO—)＝c(H+)－c(OH—) C．用氯处理饮用水时，pH＝7.5时杀菌效果比pH＝6.5时差 D．氯处理饮用水时，在夏季的杀菌效果比在冬季好
氯水中的守恒式 （1）电荷(质子)守恒:c(H+)=c(Cl—)+c(ClO—)+c(OH—) （2）物料守恒： c(Cl—)=c(HClO)+c(ClO—) 由（1）（2）消去c(Cl—)得： c(H+) =c(HClO)+2c(ClO—)+c(OH—) 即 c(H+)— c(OH—) =c(HClO)+2c(ClO—) B选项错误
微型实验具有省药品、少污染等特点。 氯气的制备与性质综合实验的微型实验设计：
试管壁上是蘸有 各种试剂的滤纸
硬质玻璃管中是喷有各种试剂的棉花
【题1】（2000年）实验室可用氯气与金属铁反应制备无水三氯化 铁，该化合物是棕红色、易潮解，100℃左右时升华。下图是两个 学生设计的实验装置，左边的反应装置相同，而右边的产品收集装 置则不同，分别如(Ⅰ)和(Ⅱ)所示。 评价重组 得出结论
c(H+)—c(OH—)>c(HClO)+c(ClO—)
溶液中粒子浓度比较 c(Cl2)[Cl2(g)+Cl2 (aq)]>c(H+)>c(Cl—)>c(HClO) >c(ClO—)
谢谢
氯气的实验室制法及其性质
综合实验
打开分液漏斗上口玻璃塞
分液漏斗 旋开旋塞 双孔橡皮塞
化学实验
实 验 原 理
反应原理 装置原理 组成仪器、安装连接 操作原理 先后次序、目的(原因)
KMnO4固体，固液不加热型
制备Cl2
装置原理 反应原理
根据反应物的状 态和是否加热
固液加热型
圆底烧瓶
石棉网 酒精灯 铁架台
操作原理
（1）向MnO2中加入浓盐酸的操作。 （2）先加浓盐酸还是先加热？为什么? 分析先小火加热的原因。
减少HCl(aq)挥发，减少Cl2中HCl含量
溶液变橙红色 H+ HClO 溶液变蓝色时间 吸收H2O(g) 长蓝色褪为无色 先红后褪 吸收HCl 吸收尾气 颜色不褪
I2+5Cl2+6H2O==12H++2IO3—+10Cl—
答案
∆ (1)4HCl+MnO2 == MnCl2+2H2O+Cl2↑ (2)B中的反应进行一段时间后，看到黄绿色气体充满装置， 再开始加热D
(3)2Fe+3Cl2==2FeCl3 (4)导管易被产品堵塞；尾气排入空气，易造成环境污染 (5)产品易潮解 在瓶E和F之间连接装有干燥剂的装置——在(Ⅱ)中E和F之间 串联浓硫酸洗气瓶或用盛有碱石灰干燥管代替NaOH(aq)洗气瓶
⑴B中反应的化学方程式为：_____________________________。 ⑵D中的反应开始前，需排除装置中的空气，应采取的方法是：__。 ⑶D中反应化学方程式为：______________。 ⑷装置(Ⅰ)的主要缺点是：______________________________。 ⑸装置(Ⅱ)的主要缺点是：___________________________。 如果选用此装置来完成实验，则必须采取的改进措施是：_______。