第16講氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法鹵族元素課標(biāo)解讀1．利用氯氣的性質(zhì)和反應(yīng)，設(shè)計(jì)氯氣的制備、提純、檢驗(yàn)等簡(jiǎn)單任務(wù)的方案。2．從物質(zhì)類別和氯元素價(jià)態(tài)變化的視角說(shuō)明含氯物質(zhì)的轉(zhuǎn)化路徑。3．以鹵族元素為例，了解同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律。4．以海水等的開(kāi)發(fā)利用為例，了解依據(jù)物質(zhì)性質(zhì)及其變化綜合利用資源的方法。氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法1．Cl2的實(shí)驗(yàn)室制法(1)制取原理強(qiáng)氧化劑[如KMnO4、KClO3、MnO2、Ca(ClO)2等]與濃鹽酸反應(yīng)可制取氯氣。如MnO2和濃鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為MnO2＋4HCl(濃)eq\o(=,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。濃鹽酸表現(xiàn)的性質(zhì)為還原性和酸性。其他制備氯氣的反應(yīng)原理①14HCl＋K2Cr2O7=2KCl＋2CrCl3＋7H2O＋3Cl2↑②16HCl＋2KMnO4=2KCl＋2MnCl2＋8H2O＋5Cl2↑③6HCl(濃)＋KClO3=KCl＋3H2O＋3Cl2↑④4HCl＋Ca(ClO)2=CaCl2＋2H2O＋2Cl2↑其中，使用稀鹽酸就可以發(fā)生反應(yīng)①②④產(chǎn)生氯氣；在需要濃鹽酸的反應(yīng)中，如不用濃鹽酸，亦可用NaCl(固體)跟濃硫酸來(lái)代替，如：2NaCl＋MnO2＋3H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up7(△))2NaHSO4＋MnSO4＋Cl2↑＋2H2O。含氯氣的尾氣處理通常用NaOH溶液吸收。(2)實(shí)驗(yàn)裝置(3)制取過(guò)程(以MnO2與濃鹽酸反應(yīng)為例)(4)注意事項(xiàng)①反應(yīng)物：必須用濃鹽酸，稀鹽酸與MnO2不反應(yīng)；若MnO2足量，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，濃鹽酸變?yōu)橄←}酸后，反應(yīng)即停止，濃鹽酸中HCl不能完全反應(yīng)。②加熱：采用小火緩慢加熱，以減少HCl的揮發(fā)。③尾氣處理：用NaOH溶液吸收Cl2，不能用澄清石灰水吸收，原因是澄清石灰水濃度較小，吸收不完全。④儀器拆卸：實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，先使反應(yīng)停止并排出殘留的Cl2后，再拆卸裝置，避免污染空氣。2．實(shí)驗(yàn)裝置改進(jìn)(1)制備裝置橡皮管a的作用：使圓底燒瓶與分液漏斗內(nèi)氣壓相等，保證液體順利流下。(2)凈化裝置改進(jìn)后的作用①裝置中長(zhǎng)頸漏斗的作用除用于檢查裝置氣密性外，還可以檢查整套裝置是否發(fā)生堵塞。若發(fā)生堵塞，則現(xiàn)象為長(zhǎng)頸漏斗中液面上升。②該裝置的作用之一是觀察氣體的生成速率。(3)干燥裝置改進(jìn)后的作用：用無(wú)水氯化鈣或五氧化二磷固體同樣能吸收氯氣中的水蒸氣，且操作方便安全，但不能用堿石灰。3．Cl2的工業(yè)制法(1)電解飽和食鹽水：2NaCl＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。(2)電解熔融NaCl：2NaCl(熔融)eq\o(=,\s\up7(電解))2Na＋Cl2↑。4．Cl2性質(zhì)實(shí)驗(yàn)探究的示例分析裝置試劑實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)?zāi)康腁濃硫酸驗(yàn)證干燥的氯氣無(wú)漂白作用，濕潤(rùn)的氯氣(含HClO)有漂白作用B干燥紅色布條無(wú)明顯變化C濕潤(rùn)紅色布條紅色布條褪色DFeCl2溶液溶液由淺綠色變棕黃色驗(yàn)證氯氣具有強(qiáng)氧化性，可與金屬及還原性化合物反應(yīng)E淀粉-KI溶液溶液變藍(lán)色FMg或Na產(chǎn)生白煙GNaOH溶液吸收多余的氯氣【正誤辨析】(1)含4molHCl的濃鹽酸與足量MnO2反應(yīng)，可制備22.4LCl2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。()[提示]×鹽酸具有揮發(fā)性，同時(shí)濃鹽酸變稀后反應(yīng)不再發(fā)生。(2)用飽和NaHCO3溶液除去Cl2中混有的HCl。()[提示]×引入了CO2，應(yīng)改用飽和食鹽水。(3)用濃硫酸或堿石灰干燥Cl2。()[提示]×堿石灰為堿性干燥劑，不能干燥Cl2。(4)可用排飽和食鹽水法收集Cl2。()[提示]√Cl2難溶于飽和食鹽水。(5)常用飽和石灰水吸收尾氣中的Cl2。()[提示]×Ca(OH)2微溶。(6)用干燥的淀粉-碘化鉀試紙檢驗(yàn)Cl2是否收集滿。()[提示]×用濕潤(rùn)的淀粉-碘化鉀試紙檢驗(yàn)Cl2是否收集滿。(7)氯氣在飽和食鹽水中的溶解度小于在純水中的溶解度。()[提示]√Cl－對(duì)Cl2＋H2OHClO＋HCl的平衡起到抑制作用。(8)用NaOH溶液吸收多余的Cl2時(shí)，導(dǎo)氣管不能伸到液面以下，原因是防止倒