氯气制备和性质实验

氯气的实验室制法及其性质综合实验 胡征善 实验原理 制备Cl2 反应原理装置原理操作原理 KMnO4固体 固液不加热型 酒精灯 分液漏斗 圆底烧瓶 双孔橡皮塞 石棉网 铁架台 1 向MnO2中加入浓盐酸的操作 2 先加浓盐酸还是先加热 为什么 分析先小火加热的原因 化学实验 装置原理 组成仪器 安装连接 根据反应物的状态和是否加热 打开分液漏斗上口玻璃塞 旋开旋塞 减少HCl aq 挥发 减少Cl2中HCl含量 固液加热型 先后次序 目的 原因 反应原理 操作原理 收集饱和食盐水浓硫酸干燥石蕊试液NaBr aq 淀粉KI aq 有色布条 吸收HCl 吸收H2O g 颜色不褪 先红后褪 溶液变蓝色时间长蓝色褪为无色 溶液变橙红色 吸收尾气 I2 5Cl2 6H2O 12H 2IO3 10Cl FeCl2 KSCN aq Ba2 H2SO3 aq H2S aq 血红色溶液 白色沉淀 浅黄色沉淀 气密性检查 气体的制备与性质实验 1 注水法 2 微热法 H HClO 还原性 I2 Br2 还原性 I2 Br2 饱和NaCl aq 能吸收Cl2中HCl的原因和现象原因 1 Cl2在水中溶解度小 在饱和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 在饱和NaCl aq 中溶解度虽然减小 但溶解度仍然较大 现象 1 饱和NaCl aq 中有固体析出NaCl s Na aq Cl aq 吸收HCl后 溶液中c Cl 增大 2 测饱和NaCl aq 的pH 溶液pH减小 想一想能用排饱和NH4Cl溶液收集NH3 为什么 NH3 Cl2在水中溶解度不同 微型实验具有省药品 少污染等特点 氯气的制备与性质综合实验的微型实验设计 硬质玻璃管中是喷有各种试剂的棉花 试管壁上是蘸有各种试剂的滤纸 题1 2000年 实验室可用氯气与金属铁反应制备无水三氯化铁 该化合物是棕红色 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 而右边的产品收集装置则不同 分别如 和 所示 B中反应的化学方程式为 D中的反应开始前 需排除装置中的空气 应采取的方法是 D中反应化学方程式为 装置 的主要缺点是 装置 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 评价重组 得出结论 答案 1 4HCl MnO2 MnCl2 2H2O Cl2 2 B中的反应进行一段时间后 看到黄绿色气体充满装置 再开始加热D 3 2Fe 3Cl2 2FeCl3 4 导管易被产品堵塞 尾气排入空气 易造成环境污染 5 产品易潮解在瓶E和F之间连接装有干燥剂的装置 在 中E和F之间串联浓硫酸洗气瓶或用盛有碱石灰干燥管代替NaOH aq 洗气瓶 评析 没有除去Cl2中的HCl 进入D中 HCl可与Fe反应生成H2 H2 Cl2在加热时发生爆炸 本题存在一个致命的缺点 题2 2014年浙江 氯在饮用水处理中常用作杀菌剂 且HClO的杀菌能力比ClO 强 25 时氯气 氯水体系中存在以下平衡关系 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 分别在三者中所占分数 随pH变化的关系如图所示 下列表述正确的是 A Cl2 g H2O2H ClO Cl K 10 10 9B 在氯处理水体系中 c HClO c ClO c H c OH C 用氯处理饮用水时 pH 7 5时杀菌效果比pH 6 5时差D 氯处理饮用水时 在夏季的杀菌效果比在冬季好 抓住此点 求得Ka 氯水中的守恒式 1 电荷 质子 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