-
氯气的制备
△
一、
实验室制氯气的化学反应方程式：
Mn
O
2
+ 4HCl
(
浓
)=====
MnCl
2
+
Cl
2
↑
+
2H
2
O
氧化剂是
MnO
2
还原剂是
HCl
(
参加反应的
Cl
-
仅有一
半被氧化
)
转移电子数是
2
，
在反应中
HCl
体现
了
酸性和还原性
。
< br>气体制备一般需要有：发生装置，净化装置，收集装置，尾气处理装置。
A
洗气瓶
发生装置（固液反应，需要加热）
净化装置（反应后的气体中含有
Cl
2
, HCl, H
2
O),
所以需要进行净化
一、问题
1.
饱和食盐水的作用是什么？用水可以吗？
答：饱和食盐水的作用吸收氯气中的
HCl
气体。用水也可以除去
HCl
，
但是
Cl
2
的损失会稍多一点。
(
同离子效应可以减少氯气的损失
)
2.
浓硫酸的作用是什么？饱和食盐水和浓硫酸的位置可以颠倒吗？
答：
不可
以，
氯气通过浓硫酸可以除去其中的水，
但再通过饱和食盐水后
又会
混入水（任何气体通过水都会带入水）
，所以一般先除杂再
干燥。
集气瓶中净化用的液体一般在
1/2
到
2/3
之间，
试管一般不超过
1/3;
酒精灯
1/4
到
2/3
3.
收集装置：
氯气密度比空气大
（
< br>71>29
）
且与空气不反应用向上排空气法收集。
如何检验氯气收集满了？
答：
1
湿润的淀粉
< br>KI
试纸（变蓝）
2
湿润的品红试纸（褪色）
3
紫色石蕊先变红，后褪色
4
浓氨水（白烟）
为什么实际收集到的氯气的量小于理论量？
< br>答：
1.
随着反应的进行浓盐酸逐渐变稀，稀盐酸与
MnO
2
不反应；
具有很强
的挥发性，在反应进行过程中（加热）
HCl
会不断的挥发。
4.
尾气处理装置：
NaOH
溶液的作用是
吸收尾气中的氯气，反应方程式：
5.<
/p>
饱和食盐水中氯离子的浓度大于钠离子的浓度，为什么？
答：盐酸中的
HCl
挥发到了饱和食盐水中，
另外也有少量的氯气溶解在里面，与
水反应生成少量氯离子。
6.
将干燥的红纸条放在
A
处导管口，红纸条会褪色吗？为什么？
答：会褪色，氯气中含有水蒸气，会有
HClO
生成，具有漂白作用。
二、实验仪器
：酒精灯、铁架台（通常包含铁圈和铁夹）
、石棉网、蒸馏烧瓶、
分液漏斗、带孔橡胶塞、导管、集气瓶、烧杯
三、实验步骤：
1
< br>、组装实验仪器（从左到右，自上而下）
2
、检查装置的气密性（装药品前必须要检查装置的气密性）
向
F
中加水没过长导管，
关闭分液漏斗的活塞
，
点燃酒精灯对蒸馏烧瓶微热，
若发现烧杯中导管口处有气泡冒
出，
停止加热后导管中形成一段高于烧杯中液面
的水柱，则表明
气密性合格。
3
、加入药品
拔掉分
液漏斗的塞子
（或旋转玻璃塞使其凹槽与漏斗口颈上的小孔对准）
，
打
开分液漏斗的旋塞使少量浓盐酸流入蒸馏烧瓶。
4
、加热收集氯气
通过观察饱和食盐水或浓硫酸中气泡的快慢来判断生成氯气的速率，
据此调
节反应温度，是否补加盐酸。
5
、停止制气
断开蒸馏烧瓶与饱和食盐水间的导管，连上
NaOH
溶液，再
停止加热，吸收
剩余氯气。
（反应结
束后，取走氯气集气瓶，盛浓硫酸的集气瓶连上
NaOH
溶
液通过导管向蒸馏烧瓶中通入氮气或空气，
停止加热，
用空气或氮气排出装置中
残留的氯气）
其他制备氯气的方法
实验室：
2KMnO
4
+
16HCl(
浓
) = 2KCl +
2MnCl
2
+
5Cl
2
↑
+
8H
2
O
KClO
3
+
6HCl(
浓
) = KCl +
3H
2
O +
3Cl
2
↑
△
2NaCl +
2H
2
SO
4
+ MnO
2
=====
Na
2
SO
4
+ MnSO
4
+
Cl
2
↑
+
2H
2
O
工
业：
2NaCl +
2H
2
O === 2NaOH +
Cl
2
↑
+
2H
2
↑
四、习题：
1.
工业上向
500-600
℃的铁屑中通入氯气生产无水氯化铁；向炽热的
铁屑中通入氯化氢生产无水氯化亚铁。
现用如下图所示的装置模拟上述过程进
行
实验。
通电
（<
/p>
1
）制取无水氯化铁的实验中，
A
中反应的化学方程式为：
（
2
）装置
B
中所装的试剂是
（
3
）
制取无水氯化亚铁的实验中，
装置
A
用来制取
。
尾气的成分是
。
若仍用
D
装置进行尾气处理，
存在的问题是<
/p>
。
（
4
）
若操作不当
制得的
FeCl
2
中会含有少量的
FeCl
3
，检验
FeCl
3
常用的试剂是
欲制得纯净的在实验操作前应先
再
。
2.<
/p>
某化学课外活动小组为了验证
Cl
2
, Br
2
, I
2
的氧化性递变规律，
设计了如图所示的
实验方案进行实验探究。
（
1
）写出装置①中发生的化学反应方程式：
该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比是
（
2
）若将
反应后装置②中的溶液倒入盛有
CCl
4
的试管中，
振荡静置，
出现的现
象是
（
3
）装置③的实验现象是
（
4
）根据上述实验能不能得出氧化性
Cl<
/p>
2
> Br
2
>
I
2
的结论，为什么？
（
5
）试验
结束后研究发现，装置②中溶液里
[n(Cl
-
)+n(Br
-
)]:n(Na
+
)>1:1,
其原因是
3.
找出下面装置图中的错误之处（共五处）