氯氣的實驗室制法及其性質綜合實驗 胡征善 實驗原理 制備Cl2 反應原理裝置原理操作原理 KMnO4固體 固液不加熱型 酒精燈 分液漏斗 圓底燒瓶 雙孔橡皮塞 石棉網 鐵架臺 1 向MnO2中加入濃鹽酸的操作 2 先加濃鹽酸還是先加熱 為什么 分析先小火加熱的原因 化學實驗 裝置原理 組成儀器 安裝連接 根據反應物的狀態和是否加熱 打開分液漏斗上口玻璃塞 旋開旋塞 減少HCl aq 揮發 減少Cl2中HCl含量 固液加熱型 先后次序 目的 原因 反應原理 操作原理 收集飽和食鹽水濃硫酸干燥石蕊試液NaBr aq 淀粉KI aq 有色布條 吸收HCl 吸收H2O g 顏色不褪 先紅后褪 溶液變藍色時間長藍色褪為無色 溶液變橙紅色 吸收尾氣 I2 5Cl2 6H2O 12H 2IO3 10Cl FeCl2 KSCN aq Ba2 H2SO3 aq H2S aq 血紅色溶液 白色沉淀 淺黃色沉淀 氣密性檢查 氣體的制備與性質實驗 1 注水法 2 微熱法 H HClO 還原性 I2 Br2 還原性 I2 Br2 飽和NaCl aq 能吸收Cl2中HCl的原因和現象原因 1 Cl2在水中溶解度小 在飽和NaCl aq 中溶解度更小Cl2 H2OH Cl HClO增大c Cl 2 HCl在水中溶解度很大 在飽和NaCl aq 中溶解度雖然減小 但溶解度仍然較大 現象 1 飽和NaCl aq 中有固體析出NaCl s Na aq Cl aq 吸收HCl后 溶液中c Cl 增大 2 測飽和NaCl aq 的pH 溶液pH減小 想一想能用排飽和NH4Cl溶液收集NH3 為什么 NH3 Cl2在水中溶解度不同 微型實驗具有省藥品 少污染等特點 氯氣的制備與性質綜合實驗的微型實驗設計 硬質玻璃管中是噴有各種試劑的棉花 試管壁上是蘸有各種試劑的濾紙 題1 2000年 實驗室可用氯氣與金屬鐵反應制備無水三氯化鐵 該化合物是棕紅色 易潮解 100 左右時升華 下圖是兩個學生設計的實驗裝置 左邊的反應裝置相同 而右邊的產品收集裝置則不同 分別如 和 所示 B中反應的化學方程式為 D中的反應開始前 需排除裝置中的空氣 應采取的方法是 D中反應化學方程式為 裝置 的主要缺點是 裝置 的主要缺點是 如果選用此裝置來完成實驗 則必須采取的改進措施是 評價重組 得出結論 答案 1 4HCl MnO2 MnCl2 2H2O Cl2 2 B中的反應進行一段時間后 看到黃綠色氣體充滿裝置 再開始加熱D 3 2Fe 3Cl2 2FeCl3 4 導管易被產品堵塞 尾氣排入空氣 易造成環境污染 5 產品易潮解在瓶E和F之間連接裝有干燥劑的裝置 在 中E和F之間串聯濃硫酸洗氣瓶或用盛有堿石灰干燥管代替NaOH aq 洗氣瓶 評析 沒有除去Cl2中的HCl 進入D中 HCl可與Fe反應生成H2 H2 Cl2在加熱時發生爆炸 本題存在一個致命的缺點 題2 2014年浙江 氯在飲用水處理中常用作殺菌劑 且HClO的殺菌能力比ClO 強 25 時氯氣 氯水體系中存在以下平衡關系 Cl2 g Cl2 aq K1 10 1 2Cl2 aq H2OHClO H Cl K2 10 3 4HClOH ClO Ka 其中Cl2 aq HClO和ClO 分別在三者中所占分數 隨pH變化的關系如圖所示 下列表述正確的是 A Cl2 g H2O2H ClO Cl K 10 10 9B 在氯處理水體系中 c HClO c ClO c H c OH C 用氯處理飲用水時 pH 7 5時殺菌效果比pH 6 5時差D 氯處理飲用水時 在夏季的殺菌效果比在冬季好 抓住此點 求得Ka 氯水中的守恒式 1 電荷 質子 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