名校联盟甘肃省兰州市第三十一中学高三化学复习 第四单元

第2课时氯气的制备要点·疑点·考点

1、工业制备(1)电解饱和食盐水（氯碱工业）：

电解化学方程式为2NaCl+2H2O===2NaOH+Cl2↑

+H2↑

电解离子方程式为2Cl-+2H2O===2OH-+Cl2↑

+H2↑(2)电解熔融的氯化钠：电解化学方程式为2NaCl===2Na+Cl2↑2、实验室制备(1)反应原理（阴离子氧化法）：用强氧化性的物质（如MnO2、KMnO4等）将浓盐酸中的-1价的氯氧化。氯气的制备（2）注意事项：①因浓盐酸有挥发性，制氯气装置应使用分液漏斗（仪器）并盖上玻璃塞。②滴加浓盐酸不能过快，加热方式为微热。③氯气中含有HCl、水气，先通过盛饱和食盐水的洗气瓶，再通过盛有浓硫酸的洗气瓶。④多余的氯气应使用NaOH溶液吸收，反应的离子方程式为：Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O⑤为确保实验过程中分液漏斗里的液体顺利流下，可采取的方法有：一是把分液漏斗和圆底烧瓶用橡皮管相连通、二是在分液漏斗下端套一个小试管。氯气的制备课

前

热

身

1.实验室制取下列气体的反应既是分解反应,又是氧化还原反应的是(B)A.NO2B.O2C.Cl2D.CO22.用二氧化锰和浓盐酸制取氯气,当有0.4L10mol/LHCl被氧化时,生成的氯气在标准状况下的体积为(B)A.22.4LB.44.8LC.67.2LD.89.6L氯气的制备3.将0.15mol的MnO2与过量的12mol/L的浓盐酸反应,和50mL12mol/L的浓盐酸与足量的MnO2反应两者产生的Cl2相比(其他反应条件相同)(B)A.一样多

B.前者较后者多

C.后者较前者多D.无法比较4.有人设计了以下六步操作制备氯气，其操作顺序为：④②③⑥⑤①①向分液漏斗中加入浓盐酸,并将导气管插入集气瓶②检查装置的气密性③把酒精灯放在铁架台上,根据酒精灯火焰确定铁圈高度,固定铁圈,放上石棉网④在烧瓶上装好分液漏斗,安装好导气管⑤向烧瓶中装入二氧化锰固体⑥将烧瓶固定在铁架台上

氯气的制备能力·思维·方法

【例1】在氯酸钾的分解反应里，二氧化锰的催化问题，到目前还没有肯定的解释。鉴于制得的氧气中有氯气的气味，生成的氯化钾又略带紫红色，认为反应过程如下（已配平）：Ⅰ：2KClO3+2MnO2=2A+B↑+C↑Ⅱ：2A=D+MnO2+C↑Ⅲ：B+D=2KCl+□+C↑（1）反应Ⅰ中氧化产物是

（填化学式）（2）反应Ⅲ化学方程式为

（3）按上述反应过程，若制取1.5molO2，总共有

mol电子发生转移。氯气的制备【解析】抓住题中的信息：有Cl2生成，有紫红色物质（为KMnO4），及A受热分解，推得A为KMnO4，C为O2，则B为Cl2；再根据MnO2作催化剂，推断出□中物质为MnO2。

由2KClO3+2MnO2=2KMnO4+Cl2↑+O2↑①

△2KMnO4===K2MnO4+MnO2+O2↑②Cl2+K2MnO4=2KCl+MnO2+O2↑③

推测：每步反应均得到0.5molO2，其中反应②和③分别转移2mole-，而反应①中Cl从+5→0价，转移电子5mol，共计2+2+5=9氯气的制备【答案】（1）KMnO4、Cl2、O2；

△（2）Cl2+K2MnO4＝2KCl+MnO2+O2↑；（3）9【解题回顾】一是根据反应现象推测产物，二是明确催化剂参与反应，最后还原生成催化剂。不能根据总反应式：2KClO3＝2KCl+3O2↑来推出转移电子数为6。氯气的制备【例2】(2000年全国高考题)实验室可用氯气与金属铁反应制备无水三氯化铁,该化合物呈棕红色,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,而右边的产物收集装置则不同,分别如(Ⅰ)(Ⅱ)所示:氯气的制备(1)B中反应的化学方程式为：

。(2)D中的反应开始前,需排除装置中的空气,应采取的方法是

。(3)D中反应的化学方程式为：

。(4)装置(Ⅰ)的主要缺点是：

。(5)装置(Ⅱ)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：

。【解析】此题综合了氯气的性质、制法，三氯化铁的性质和制取，化学实验操作及实验装置等问题。此题中涉及的制取氯气和三氯化铁的原理比较简单，排除装置中空气的方法属常识性操作，（1）、（2）、（3）问容易作答。只要根据题给信息，对装置（Ⅰ）、（Ⅱ）的不同部分进行对比分析，答案就在（Ⅰ）、（Ⅱ）两图中，（4）、（5）问即可得解。氯气的制备1.装置（Ⅰ）中三氯化铁由D进入E是通过细玻璃管，而装置（Ⅱ）D直接插入E中，此二法那一种更好呢？根据题给信息，三氯化铁在100℃左右升华，D管生成的三氯化铁已是蒸气，温度降低即凝结成固体颗粒，细玻璃管就会被堵塞，此为装置（Ⅰ）的缺点之一。2.装置（Ⅱ）中E下边有一盛有NaOH溶液的洗气瓶。NaOH溶液的作用是什么呢？联想到氯气是有毒气体，实验时的尾气排入空气前必须用NaOH溶液来吸收，而装置（Ⅰ）中没有，此为装置（Ⅰ）的缺点之二。3.装置（Ⅰ）中E右边连有盛浓H2SO4的洗气瓶，而装置（Ⅱ）中没有。浓H2SO4在此起什么作用呢？根据题目所给信息，三氯化铁易潮解，要制得无水三氯化铁，必须在制取三氯化铁装置前后都要设计干燥装置（这点原题D管前已经设计出此信息）。装置（Ⅱ）未这样设计即为缺点，需在E、F之间连接干燥装置氯气的制备延伸·拓展

【例3】

现用浓盐酸、MnO2共热制Cl2，并用Cl2和Ca(OH)2反应制少量漂白精，现已知反应Cl2+2Ca(OH)2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2OΔH＜0，若温度稍高即发生副反应6Cl2+6Ca(OH)2=Ca(ClO3)2+5CaCl2+6H2O。甲、乙、丙三人分别设计三个装置，如下图所示。氯气的制备（1）请从：a不容易控制反应速率，b容易控制反应速率，c有副反应发生，d可防止副反应发生，e污染环境，f可防止污染环境，几个方面对上述甲、乙、丙三套装置的优缺点作出评析，并选择符合题目要求的选项填在空格内。

（2）上图中甲由a、b两部分组成，乙由c、d、e三部分组成，丙由f、g组成，从上述甲、乙、丙三套装置中选出合理的部分（按气流从左到右的方向）组装一套较为完善的实验装置

（填所选部分的编号）优点缺点甲装置乙装置丙装置氯气的制备（3）实验中若用12mol/L的浓盐酸100mL与足量的MnO2反应，最终生成Ca(ClO)2的物质的量小于0.15mol，其可能的主要原因是

。（假定各步反应均无反应损耗且无副反应发生）。【解析】根据题给药品，制取氯气应用装置c或f，依据题给信息氯气与Ca(OH)2的反应是