文档介绍：第2课时氯气的制备
要点·疑点·考点
1、工业制备
(1)电解饱和食盐水(氯碱工业):
电解
化学方程式为 2NaCl+2H2O===2NaOH+Cl2↑+H2 ↑
电解
离子方程式为 2Cl-+2H2O===2OH-+Cl2↑+H2↑
(2)电解熔融的氯化钠:
电解
化学方程式为2NaCl===2Na+Cl2↑
2、实验室制备
(1)反应原理(阴离子氧化法):
用强氧化性的物质(如MnO2、KMnO4等)将浓盐酸中的-1价的氯氧化。
氯气的制备
(2)注意事项:
①因浓盐酸有挥发性,制氯气装置应使用分液漏斗(仪器)并盖上玻璃塞。
②滴加浓盐酸不能过快,加热方式为微热。
③氯气中含有HCl、水气,先通过盛饱和食盐水的洗气瓶,再通过盛有浓硫酸的洗气瓶。
④多余的氯气应使用NaOH溶液吸收,反应的离子方程式为:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
⑤为确保实验过程中分液漏斗里的液体顺利流下,可采取的方法有:一是把分液漏斗和圆底烧瓶用橡皮管相连通、二是在分液漏斗下端套一个小试管。
氯气的制备
课前热身
,又是氧化还原反应的是(B)
A .NO2 B. O2 C. Cl2 D. CO2
2. 用二氧化锰和浓盐酸制取氯气, L 10 mol/L HCl被氧化时,生成的氯气在标准状况下的体积为(B)
A. B. C. D.
氯气的制备
3. mol的MnO2与过量的 12 mol/L的浓盐酸反应,和50 mL 12 mol/L的浓盐酸与足量的MnO2反应两者产生的Cl2相比(其他反应条件相同) (B)
A. 一样多
C. 后者较前者多
4. 有人设计了以下六步操作制备氯气,其操作顺序为:④②③⑥⑤①
①向分液漏斗中加入浓盐酸,并将导气管插入集气瓶
②检查装置的气密性
③把酒精灯放在铁架台上,根据酒精灯火焰确定铁圈高度,固定铁圈,放上石棉网
④在烧瓶上装好分液漏斗,安装好导气管
⑤向烧瓶中装入二氧化锰固体
⑥将烧瓶固定在铁架台上
氯气的制备
能力·思维·方法
【例1】在氯酸钾的分解反应里,二氧化锰的催化问题,到目前还没有肯定的解释。鉴于制得的氧气中有氯气的气味,生成的氯化钾又略带紫红色,认为反应过程如下(已配平):
Ⅰ:2KClO3+2MnO2=2A+B↑+C↑
Ⅱ:2A = D+MnO2+ C↑
Ⅲ:B+D = 2KCl+□+ C↑
(1)反应Ⅰ中氧化产物是(填化学式)
(2)反应Ⅲ化学方程式为
(3)按上述反应过程, mol O2,总共有 mol电子发生转移。
氯气的制备
【解析】
抓住题中的信息:有Cl2生成,有紫红色物质(为KMnO4),及A受热分解,推得A为KMnO4,C为O2,则B为Cl2;再根据MnO2作催化剂,推断出□中物质为MnO2。
由2KClO3+2MnO2=2KMnO4+Cl2↑+O2↑①
△
2KMnO4===K2MnO4+MnO2+O2↑②
Cl2+K2MnO4=2KCl+MnO2+O2↑③
推测: mol O2,其中反应②和③分别转移2 mol e-,而反应①中Cl从+5→0价,转移电子5 mol,共计2+2+5=9
氯气的制备
【答案】
(1)KMnO4、Cl2、O2;
△
(2)Cl2+K2MnO4=2KCl+MnO2+O2↑;
(3)9
【解题回顾】
一是根据反应现象推测产物,二是明确催化剂参与反应,最后还原生成催化剂。
不能根据总反应式:2KClO3=2KCl+3O2↑来推出转移电子数为6。
氯气的制备
【例2】(2000年全国高考题)实验室可用氯气与金属铁反应制备无水三氯化铁,该化合物呈棕红色,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,而右边的产物收集装置则不同,分别如(Ⅰ) (Ⅱ)所示:
氯气的制备
(1)B中反应的化学方程式为: 。
(2)D中的反应开始前,需排除装置中的空气,应采取的方法是。
(3)D中反应的化学方程式为: 。
(4)装置(Ⅰ)的主要缺点是: 。
(5)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: 。
【解析】
此题综合了氯气的性质、制法,三氯化铁的性质和制取,化学实验操作及实验装置等问题。此题中涉及的制取氯气和三氯化铁的原理比较简单,排除装置中空气的方法属常识性操作,(1)、(2)、(3)问容易作答。只要根据题给信息,对装置(Ⅰ)、(Ⅱ)的不同部分进行对比分析,答案就在(Ⅰ)、(Ⅱ)两图中,(4)、(5)问即可得解。
氯气的制备