2021届高三化学一轮复习-氯气的实验室制法

2021届高三化学一轮复习——氯气的实验室制法知识梳理1．实验装置2．制取过程用强氧化剂（如KMnO^^Cr.O^KClO^MnO,等）氧化浓反应原理|一..<盐酸制MnCr+HICK浓）—Mnd.-FCI.f+2IIX）△发牛.装置一固体+液体-亠气体净化方法|一用饱和食盐水除去HC1.再用逛H3）,除去水蒸气收集方法|」回I：排空气法或排饱和食盐水法足气吸收-”用强碱溶液（如NnOIl溶液）吸收|（D用湿润的淀粉■碘化钾试纸验满方法用湿润的塑鱼童试纸［<3）根据氯气的颜色［名师点拨］（1）必须用浓盐酸，MnO2与稀盐酸不反应。⑵为了减少制得的Cl2中HC1的含量，所以加热温度不宜过高，减少HC1的挥发。

(3)实验结束后，先使反应停止并排出装置中残留的Cl2，再拆卸装置，避免污染空气。⑷尾气吸收时，不能用澄清石灰水吸收Cl2，因为溶液中Ca(OH)2浓度小，吸收不完全。(5)酸性KMnO4溶液，用的是H2SO4酸化而不是盐酸。3．装置拓展(1)制备装置救材装芒拓展裝世救材装芒拓展裝世橡皮管a的作用：使圆底烧瓶与分液漏斗内气压相等，保证液体顺利流下。(2)净化装置0拓展装囂L苹II0拓展装囂L苹II『盐水除HC袈材装置问题：装置中长颈漏斗的作用除用于检查装置气密性外，还可以检查整套装置是否发生堵塞。若发生堵塞现象为：长颈漏斗中液面上升。该装置的作用之一是观察气体的生成速率。电解2NaOH+Cl电解2NaOH+Cl2f+H2仁电解饱和食盐水,反应的化学方程式为2NaCl+2H2O［考在课外］教材延伸判断正误制取Cl2用浓盐酸，MnO2与稀盐酸不反应(V)⑵MnO2与浓盐酸反应制Cl2的离子方程式：MnO2+4HCl==t=Mn2++2C1-+C12t+2H2O(X)⑶用MnO2和浓盐酸制取C12的反应中，氧化剂与还原剂物质的量之比为1:4(X)实验室快速制取氯气可以采用高锰酸钾与浓盐酸的反应(V)为了加快反应速率，在制取C12时，加热温度越高越好(X)除去Cl2中少量HCl气体的方法是将混合气体依次通入盛有饱和食盐水和浓H2SO4的洗气瓶(V)(7)有如图所示装置除去氯气中的HC1气体(X)(8)检验氯气可用湿润的淀粉碘化钾试纸(V)拓展应用如图是用KMnO4与浓盐酸反应制取适量氯气的简易装置。思考装置B、C、D的作用分别是：C．；D．。答案向上排空气收集氯气安全瓶作用防止D中的液体倒吸入B中吸收尾气，防止氯气扩散到空气中污染环境思维探究500mL12mol^L-1的浓盐酸与足量MnO2共热，为什么得到的C12的物质的量总小于0.15mo1?答案原因有两点：①随着反应进行盐酸浓度减小，稀盐酸不与MnO2反应；②加热浓盐酸挥发。故参加反应的HC1小于0.6mo1，产生C12的量小于0.15mo1。

将Cl2通入蒸馏水中制饱和氯水，如何判断氯水已饱和？答案溶液呈浅黄绿色，上方气体呈黄绿色，说明氯水已饱和。荊接高考静劇豔聽髓蠹厘騒?匮寵嶽廳鑫鎧曾罷養罷噩髓麟縣議療膛繇层训缭滝级靈饕囂［基础点巩固］实验室既可用浓盐酸与MnO2在加热时反应制备Cl2，也可用KMnO4与浓盐酸在常温下反应制备Cl2，下列有关说法中不正确的是()KMnO4的氧化性比MnO2的强制备Cl2的整个实验过程中，只需要使用氧化剂与还原剂用排气法收集不需要利用其他试剂就能确定集气瓶中已收集满气体用足量MnO2与含有4molHCl的浓盐酸在加热条件下反应，得到Cl2的物质的量小于1mol解析B项由于Cl2有毒，需要用碱性溶液处理尾气以减少环境污染，错误。答案B下列离子方程式不正确的是()Ca(C1O)2溶液中通入SO2：Ca2++2C1O-+SO2+H2O===CaSC3I+2HC1OB.B.将C12通入水中：C12+H2O、H++C1-+HC1OMnO2与浓盐酸共热制C12：MnO2+4H++2C1-=====Mn2++C12f+2H2OC12通入冷的NaOH溶液中：C12+2OH-===C1-+C1O-+H2O解析A项，Ca(C1O)2溶液中的C1O-将SO2氧化生成SO2-，不能生成CaSO3,错误。答案A实验室利用下面的装置制取并收集氯气，下列有关描述正确的是()浓rMllO.j-I_除HC1朋浓rMllO.j-I_除HC1朋除HQ净化装世干燻喰富11^发生裝爲发生装置应先加热再逐滴加入浓盐酸饱和食盐水可以用饱和碳酸氢钠溶液代替用稀盐酸代替浓盐酸不能制得氯气，说明浓盐酸的氧化性较强D•可以通过观察集气瓶中气体的颜色判断氯气是否收集满解析制备Cl2的气体发生装置，需先加入一定量的浓盐酸，再加热，然后根据生成Cl2的速率，逐滴加入浓盐酸，A项错误；NaHCO3溶液可与Cl2反应，故不能用饱和NaHCO3溶液代替饱和食盐水，B项错误；浓盐酸与MnO2制备Cl2利用的是浓盐酸的还原性，C项错误；Cl2为黄绿色气体，D项正确。答案D4.下图所示仪器可用于实验室制备少量无水FeCl4.下图所示仪器可用于实验室制备少量无水FeCl3,仪器连接顺序正确的是（）血和N£l祸液NaOll溶液A．a—b—c—d—e—f—g—hB．a—e—d—c—b—h—i—gC．a—d—e—c—b—h—i—gD．a—c—b—d—e—h—i—f解析实验室制取FeCl3的实验流程为制取Cl2:制取Cl2:KMnO4与浓盐酸除去Cl2中的HC1-气体：饱和食盐水D除水蒸气:'浓h2so4D制取FeCl3:'Fe与Cl2反应’尾气吸收：NaOH溶液吸收多余Cl2故仪器连接顺序为a—e—dfcfbfhfifg。答案B［名师点拨］氯气制备原理总结

其他制备C12的化学反应原理14HC1（浓）+K2Cr2O7===2KC1+2CrC13+7H2O+3C12t16HC1（浓）+2KMnO4===2KC1+2MnC12+8H2O+5C12t6HC1（浓）+KC1O3===KC1+3H2O+3C12t4HC1（浓）+Ca（C1O）2===CaC12+2C12t+2H2O［能力点提升］5．某研究性学习小组利用下列装置制备漂白粉，下列说法不正确的是（）装置④中的X试剂为NaOH溶液装置②中饱和食盐水的作用是除去C12中的HC1装置③中的石灰浆可以用石灰水代替制备漂白粉的反应是放热反应，温度较高时有副反应发生，可以将装置③放在冷水中解析A项，④为尾气处理装置，可选NaOH溶液，正确；C项，③中的石灰浆如用石灰水代替，不能得到固体漂白粉，错误。答案C［名师点拨］氯化物的制备许多金属氯化物如FeCl3、A1C13，非金属氯化物，如PC13、SiCl4、S2C12都易水解。涉及此类物质的制备问题，除了要重视C12制备、净化、尾气处理，还要考虑产品的纯度、防水解等措施。二氯化二硫(S2C12)在工业上用于橡胶的硫化。为在实验室合成S2C12，某化学研究性学习小组查阅了有关资料，得到如下信息：①将干燥的氯气在110〜140°C与硫反应，即可得s2ci2粗品。②有关物质的部分性质如下表:物质熔点/C沸点/C化学性质S112.8444.6略S2Cl2-77137遇水生成HCl、SO2、S；300C以上完全分解；S2Cl2+Cl2—△—=2SCl2设计实验装置图如下：CDGH上图中气体发生和尾气处理装置不够完善，请你提出改进意见：利用改进后的正确装置进行实验，请回答下列问题：B中反应的离子方程式：E中反应的化学方程式：TOC\o"1-5"\h\zc、D中的试剂分别是、。仪器A、B的名称是、，F的作用是如果在加热E时温度过高，对实验结果的影响是，在F中可能出现的现象是。⑹S2Cl2粗品中可能混有的杂质是、(填两种)，为了提高S2Cl2的纯度，关键的操作是控制好温度和。装置H中盛有NaOH溶液，其作用是。解析(1)由于S2Cl2遇水反应，故应在G、H间加一干燥装置。(5)如温度过高可能会出现①S2Cl2分解。②S2Cl2+Cl2===WSCl2导致产率降低。(6)为防止S2Cl2发生变化，①控制温度，防止S2C12分解，②防止Cl2过量，发生S2C12+ci22SC12，应控制ci2产生速率(即浓盐酸的滴加速率)。答案(1)圆底烧瓶下加石棉网，在G和H之间增加干燥装置MnO2+4H++2C1-==^==Mn2++C12f+2H2O2S+C12=====S2C12饱和食盐水浓硫酸分液漏斗圆底烧瓶导气、冷凝产率降低(或S2C12分解)有固体产生(或其他正确描述)SC12S(答案合理即可)浓盐酸的滴速吸收多余的氯气，保护环境［高考真题体验］(2015•福建理综)某化学兴趣小组制取氯酸钾和氯水并进行有关探究实验。实验一制取氯酸钾和氯水利用下图所示的实验装置进行实验。愠度i十水水CD愠度i十水水CD(1)制取实验结束后，取出B中试管冷却结晶、过滤、洗涤。该实验操作过程需NjiOH要的玻璃仪器有。若对调B和C装置的位置，(填“能”或“不能”)提高B中氯酸钾的产率。实验二测定饱和氯水中氯元素的总量该小组设计的实验方案为：使用下图装置，加热15.0mL饱和氯水试样，测定产生气体的体积。此方案不可行的主要原因是。(不考虑实验装置及操作失误导致不可行的原因)根据下列资料，为该小组设计一个可行的实验方案(不必描述操作过程的细节)资料：i.次氯酸会破坏酸碱指示剂;ii.次氯酸或氯气可被S02、H2O2、FeCl2等物质还原成Cl-。解析(1)制取实验结束后，由取出B中试管进行的操作(冷却结晶、过滤、洗涤)可知该实验操作过程中需要的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒、胶头滴管；(2)C12与热的KOH溶液反应生成KC103、KC1和H2O，若将装置B、C的位置对调，可以除去C12中的杂质气体HC1，故能提高B中KC1O3的产率。(3)该小组设计的实验方案不可行的主要原因是溶液中存在Cl2的重新溶解以及HClO分解生成HC1和02等，无法测定试样含氯总量。(4)由于HC1O具有强氧化性会破坏酸碱指示剂，因此实验设计时不能用酸碱指示剂，可以利用氯水的强氧化性，向该溶液中加入足量的h2o2溶液,h2o2把氯元素完全还原为C1-,h2o2被氧化成02,然后加