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文档简介
专题04非金属及其化合物(一)
目录
实验1氯气的性质
实验2氯水的性质及成分探究
实验3氧气的制备及检验
实验4二氧化硫的性质
实验5不同价态含硫物质的转化
实验6用化学沉淀法去除粗盐中的杂质离子
实验1氯气的性质
实验梳理
实验装置
实验原理点燃:H2+CI2-——2HC14
实验用品氢气、氯气;集气瓶。
实验步骤在空气中点燃氢气,然后把导管缓缓伸入盛满氯气的集气瓶中。观察现象。
实验现象氢气在氯气中安静地燃烧,发出苍白色火焰,集气瓶口上方出现白雾。
实验结论氢气在氯气中能够燃烧。
①氯气和氢气的混合气体在强光照射时爆炸,产生此现象的原因是H?和CL混合
实验说明后点燃,反应瞬间完成,放出的热量使气体急剧膨胀而发生爆炸。
②燃烧是指发热发光的剧烈的化学反应。它强调的是:A.发光时也要发热;B.反
应剧烈;C.实质是剧烈的氧化还原反应;D.不一定要有氧的参加。
考点1氯气的物理性质
颜色气味状态毒性密度水溶性
黄绿色刺激性气味气体有遵比空气的密度大1体积水溶解2体积氯气
考点2氯气的化学性质
金属与变价金属反应生成高价,如2Fe+3Cbq=2FeCb
强氧化性
非金属H2:点燃一苍白色火焰,瓶口白雾光照——爆炸
还原性化合物FeCh:2FeCh+C12=2FeC13KI:2KI+CS2KC1+L
水CI2+H2O------H"+C1+HC1O(自来水消毒)
氧化性与
2NaOH+Cl2=NaCI+NaC10-H20(制漂白液)
碱
还原性2Ca(OH),+2Cb=CaC。+Ca(C10)2+2H2O(制漂白粉)
盐AgNOa+Cl2+H2O=AgCl1+HNO3+HC1O
变式实验
变式1变试剂
(1)常温下液态氯与铁不反应,故可用钢瓶贮运液氯。
(2)1mol02与足量H2完全反应转移电子数为2NA,1molCb与足量强碱完全反应转移电子数为NA,1
molCb与足量水充分反应转移电子数小于NA(可逆反应)。
(3)工业制漂白粉应选择石灰乳,而不是石灰水、石灰粉。
【例1】根据CL通入不同溶液中的实验现象,所得结论不正确的是()
溶液现象结论
AFeCb溶液溶液由浅绿色变为黄色氧化性;Ch>re2+
BAgNOa溶液产生白色浑浊氯气与水发生了反应
C滴有酚酸的氢氧化钠溶液溶液红色褪去氯气具有酸性
D品红溶液溶液褪色氯水具有漂白性
【答案】C
【解析】A项,FeCh溶液中通入氯气,溶液由浅绿色变为黄色,说明氯气氧化亚铁离子变为铁离子,
故A正确;B项,AgNO?溶液通入了氯气,反应生成了白色沉淀,说明氯气与水发生了反应生成盐酸和次
氯:酸,盐酸和硝酸银反应生成氯化银沉淀,故B正确:C项,滴有酚酣的氢氯化钠溶液通入氮气,溶液褪
色,说明氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,不是氯气有酸性,故C错误;D项,品红溶液
通入氯气,溶液褪色,说明氯水具有漂白性,故D正确。
【强化训练1」】向下列溶液中通入氯气,现象和结论描述正确的是()
A.品红溶液:溶液红色褪去,加热该褪色溶液,仍为无色;氯气具有漂白性
B.紫色石蕊溶液:溶液先变红后褪色;氯气与水反应生成盐酸和次氯酸
C.含酚做的氢氧化钠溶液:溶液红色褪去;氯气只作氧化剂
D.硫化钠溶液:溶液变浑浊,氯气只作还原剂
【答案】B
【解析】氯气没有漂白性,次氯酸具有漂白性,A项错误,B项正确;氯气与氢氧化钠反应,氯气既
是氧化剂,乂是还原剂,C项错误;硫化钠与氯气反应,氯气作氧化剂,D项错误。
【强化训练1・2】某同学在培养皿上做如下实验(如图所示),a、b、c、d是浸有相关溶液的滤纸。向
KM11O4晶体上滴加一滴浓盐酸后,立即用另一培养皿扣在上面。
已知:2KMnO4+16HCl=2KQ+5C12T+2MnCb+8H2O
淀粉溶液
K1FeCI2+KSCN
-KMnCM"浓盐酸
湿涧的品红试纸NaOH+酚瞅;
下列对“实验现象''的"解释或结论”描述,小乖碰的是()
选项实验现象解释或结论
Aa处试纸变蓝氧化性:C12>l2
Bb处试纸变红Ch+2Fe2+=2Cr+2Fe3+
处试纸褪色与反应生成了具有漂白性的物质
CcCbH2O
Dd处红色褪去C12和NaOH反应使溶液呈中性
【答案】D
【解析】A项,。2与KI作用生成12,a处变蓝,可证明氧化性:Cl2>l2,故A正确;B项,b处试纸
2+3+
变红,说明有Fe3+生成,即氯气将亚铁离子氧化为三价铁,离子方程式为:Cl2+2Fe=2Cl+2Fe,故B
正确;C项,c处试纸褪色,C12与HzO反应生成了HC10,HCIO具有漂白性,从而使试纸褪色,故C正
确;D项,。2和氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,可能是消耗了氢氧化钠使溶液接近中性,所以
红色褪去,也可能是生成物质具芍漂白性,故D错误;故选D。
变式2变装置
【例2】某同学利用W形管和V形管安装了下面微型实验装置,进行C12的制备及探究C12的漂白性
实验。下列说法正确的是()()
才函溶液至善
一固体粉末甲
A.固体粉末甲为二氧化钵
B.鲜花花瓣褪色说明Cb具有漂白性
C,W形管和V形管的玻璃泡能防止倒吸
D.溶液乙为碱液,与安全气球共同防止CL逸出
【答案】D
【解析】A项,MnCh与浓盐酸生成V的反应需要加热,题图中没有加热装置,则固体粉末甲一定不
是MnCh,A错误;B项,鲜花褪色是Cb溶解于鲜花的汁液中生成的HC10使鲜花褪色,B错误;C项,
受气体冲击,溶液右移至玻璃泡,容积突然变大,液柱分散回落,可起到防止液体冲出的作用,但不能防
止倒吸,C错误;D.碱液吸收02,没有来得及吸收的C3会被气球收集,D正确;故选D。
【强化训练2-1】
2.(2023•深圳光明一模)某实验小组利用下图装置进行实验。下列说法不正确的是()
岩浓盐酸
匿蘸有足后NaOH溶液的棉花
二蘸有紫色石蕊溶液的棉花
仁「蘸有品红溶液的棉花
耳蘸有淀粉KI溶液的棉花
JILL^KMnQ'
A.滴加浓盐酸时需将分液漏斗上端玻璃塞上的凹槽对准漏斗上的小孔
B.蘸有淀粉一KI溶液的棉花变蓝,说明氮气的氧化性强于碘
C.蘸有品红溶液的棉花褪色,说明氯气具有漂白性
D.蘸有紫色石蕊溶液的棉花上出现的现象是棉花先变红后褪色
【答案】C
【解析】A项,滴加浓盐酸时需将分液漏斗上端玻璃塞上的凹槽对准漏斗上的小孔,A正确;B项,
蘸有淀粉一KI溶液的棉花变蓝,说明CL与KI溶液发生了反应:C12+2KI==2KCl+l2,12遇淀粉溶液变为
蓝色。在该反应中CL为氧化剂,L为氧化产物,所以氯气的氧化性强于碘,B正确;C项,氯气本身没有
漂白性,氯气与水反应生成的次氯酸具有漂白性,能够使品红溶液褪色,C错误;D项,浓盐酸与KMnCh
溶液反应产生Cb,Cb溶于蘸有紫色石蕊溶液的棉花中,反应产生HC1、HC1O,酸使紫色石芨试液变为红
色,HC1O同时具有强氧化性,又将红色物质氧化变为无色,因此看到蘸有紫色石蕊溶液的棉花上出现的
现象是先变红后褪色,D正确。
【强化训练2-2】
9.(2024・广东•一模)某化学兴趣小组采用次氯酸钙与稀盐酸反应制取氯气,并探究了氯气的性质。实
验装置如图所示,下列说法正确的是()
A.b试管中的离了•方程式为:2C1O-+4II++4Cl-=3Cht1211.0
B.湿润的pH试纸先变红后褪色,说明C12有酸性,同时又有漂白性
C.f处变红,是因为Fe2+被氯气氯化为Fe3+,Fe3+遇KSCN溶液变红
D.g处变为橙色,h处变为黄色,说明氧化性:Cl2>Br2>h
【答案】C
【解析】A项,次氯酸根和氯离子酸性条件下发生归中反应,生成氯气,故b中的离子方程式为:
ClO-+2H++Cl=C12t+H2O,A错误;B项,氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,有酸性,使pH试纸变红,次
氯酸有漂白性,所以后来pH试纸又褪色,但都不是氯气的性质,是氯气和水反应产物的性质,故B错误;
C顶,f处变红,是因为Fc2+被氯气氧化为Fe3+,Fe3+遇KSCN溶液变红,C正确;D项,g史变为橙色,
说明氯化性:CI2>Br2,h处变为黄色,说明氧化性:Ch>I2,但是无法说明Bn和12的氧化性强弱关系,故
D错误;故选Co
实验2氯水的性质及成分探究
实验装置
三封有色办条广,有色布条/f—>重民
老刃一新制寂水干燥寂气工一
^2-14羯«修有色&&奋色
实验原理CI2+H2O=HC1+HCI0,次氯酸有强氧化性,能使有机色素氧化从而导致其褪色。
实验用品有色纸条或布条、有色花瓣、新制氯水、氯气;集气瓶,玻璃片、镶子。
实验步骤①取干燥的和湿润的有色纸条(或布条)各一条,分别放入两个盛有干燥氯气的集气瓶中,盖上玻
璃片。观察现象。
②将有有色鲜花放入盛满干燥氯气的集气瓶中,盖上玻璃片。观察现象。
实验现象①干燥的有色纸条(或布条)放入盛有干燥氯气的集瓶后没有明显变化;湿润的有色纸条(或布条)
放入盛有干燥氯气的集气瓶,纸条或布条的颜色变浅,一段时间后,颜色褪去。
②有色鲜花放入盛有干燥氯气的集气瓶后,鲜花褪色。
实验结论干燥的氯气没有漂白性;氯水中的次氯酸具有强氧化性,可以漂白有色物质。
实验说明氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,次氯酸具有强军,化性,可以漂白有色物质,湿润的有色纸条(或
布条)、有色鲜花中都含有水,可以和氯气反应生成次氯酸,因而二者会褪色。干燥的氯气中没
有次氯酸,因而没有漂白性。
核心考点
考点1氯水的成分与性质
三分子比0、CL、HC10
成分
四离子H+、OH,。一、CIO-
性质表现粒子反应的物质或现象
2+2-
氧化性C12FexS>Br,F、SOf.SO2
酸性HCKHC1ONaOHCa(OH)2Na2CO3Mg
漂白性HC10有机色质如红纸、品红溶液
沉淀性CFAgNO?溶液
不稳定性HC1O见光产生气泡
考点2新制氯水、久置氯水、液氯的比较
新制氯水久置氯水液氯
(1)三种分子:Ch、HC1O.H2O
+
成分H>OH\cr>H2OC12
(2)四种离子:C「、CIO".OH-
颜色浅黄绿色无色黄绿色
性质酸性、氧化性、漂白性酸性C12的性质
保存棕色瓶盛装,置于阴暗处——低温密封
变式实验
变式1变药品
【例1】某化学兴趣小组为了探究新制氯水中含有的部分粒子及某些粒子的性质,做了如下四组实验,
其中结论错误的是
A.将有色纸条或布条、有色花瓣放入盛有氯水的试管中,它们均褪色,说明氯水中含有HC1O
B.向氯水中加入大理石,有气体产生,说明氯水中含有H+
C.光照氯水后,发现颜色逐渐变浅并产生气泡,说明放出气体是C12
D.向氯水中滴加硝酸银溶液有白色沉淀产生,说明氯水中含有C「
【答案】C
【解析】A项,次氯酸具有漂白性,所以将有色纸条或布条、有色花瓣放入盛有氯水的试管中,它们
均褪色,说明氯水中含有HCIO,有漂白作用,正确;B项,HC10的酸性比碳酸弱,碳酸酸性弱于盐酸,
与大理石反应有气体产生,是溶液中HC1与大理石反应,说明氯水中含有H+,正确;C项,氯水中的次氯
酸不稳定,见光分解生成氯化氢加氯气,氯化氢溶于水,所以放出的为氧气,错误:D项,溶液与硝酸银
反应产生白色沉淀,只能是氯离子与银离子反应得到AgCl白色沉淀,说明氯水中含有Cl,正确,故选C。
【强化训练1-11某学习小组通过下列实验探究氯水的性质。
实验1:常温下,用pH计测量氯水的pH,测得数值为4.5。
实验2:向品红溶液中滴加氯水,溶液的红色褪去。
实验3:向氯水中滴加硝酸银溶液,产生白色沉淀。
实验4:将氯水用紫外灯照射一段时间,产生大量无色、无刺激性气味的气泡。
下列说法错误的是
A.实验1说明氯气与水反应后溶液显酸性B.实验2说明氯水具有漂白性
C.实验3说明氯水中存在Cl-D.实验4说明紫外线使氯气逸出
【答案】D
【解析】A项,氯水的pH数值为4.5,说明氯气与水反应后溶液显酸性,A正确;B项,向品红溶液
中滴加氯水,溶液的红色褪去,说明氯水具有漂白性,B正确;C.向氯水中滴加硝酸银溶液,产生白色沉
淀,只能是氯化银,则说明氯水中存在Cl,C正确;D项,紫外灯照射一段时间后,次氯酸分解为氯化氢
和氧气,即氧气逸出,不是氯气逸出,D错误;故选D。
【强化训练1・2】下列有关氯水实验的结论正确的是()
选项实验现象实验结论
A光照新制氯水有气泡冒出氯水含有C12,光照后逸出的气体是C12
B氯水能使有色布条褪色C12具有漂白性
将NaHCO3固体加入新制氯水,有无色无氯水中含有H+,能与NaHCCh反应产生
C
味的气体产生CO2
D新制氯水放置一段时间后,pH变小水挥发,使次氯酸浓度变大
【答案】C
【解析】A项,光照条件下,HC10分解生成HQ、02,所以光照新制氯水有气泡冒出,冒出的气泡为
O2,故A错误;B项,氯气没有漂白性,有漂白性的为氯水,起到漂白作用的是HCIO,故B错误;C项,
往NaHCCh固体加入新制氯水,有无色无味的气体产生,这是由于氯水中含有盐酸,FT与NaHCCh反应,
产生C02,故C正确;D项,新制氯水放置数天后,次氯酸分解产生盐酸,pH值将减小,酸性增强,故D
错误:故选C。
变式2变考法
【例2】用玻璃棒蘸取新制氯水滴在蓝色石蕊试纸中部,观察到的现象是
,蓝色
抵色潞色,蓝色
,白色,红色重
।一白色后幺色
ABCD
【答案】B
【解析】新制的氯水中含有氯气、次氯酸、盐酸等成分,具有酸性和漂白性,中间部分被次氯酸漂白,
而四周没有和次氯酸反应,仍有指示剂的作用,pH试纸遇酸显红色,即B项符合题意;故选B。
【强化训练2・1】如图所示,从A处通入氯气,分别控制B处阀门开关,观察C处红色布条是否褪色。
下列说法正确的是
情况I情况II
A«=—
1r
B处阀门关闭红色布条无变化红色布条褪色■I
c
D色
B处阀门打开红色布条褪色红色布条无变化----\.4E
X.①布条
A.情况I中A处通入Ch的是干燥的B.情况I【中A处通入Ch是潮湿的
C.情况I中D中溶液可能是浓H2sChD.情况H中D中溶液可能是NaOH溶液
【答案】C
【解析】情况I中关闭B阀时,C处红色布条无变化,打开B阀时,C处红色布条褪色,则A为潮湿
的氯气,D中的液体可干燥或吸收氯气。A项,情况I中关闭B阀时,C处红色布条无变化,打开B阀时,
C处红色布条褪色,则A为潮湿的氯气,故A错误;B.由图可知情况H中,打开B阀时,红色布条无变
化,说明A处通入C12是干燥的,故B错误;C.情况I中Di的液体可干燥或吸收氯气,D中的液体可
能为NaOH溶液,或者是浓H2s04,故C正确;D.情况II中若D溶液是NaOH溶液,关闭B阀时,氯气
被吸收,则C处红色布条无变化,与题意不符,故D错误;故选:Co
【强化训练2・2】某学习小组探究饱和氯水与过量块状碳酸钙反应的产物,实验过程如下:
①在试管中加入过量的块状碳酸钙,再加入约20mL饱和氯水,使之充分反应,观察现象:②过滤,
将滤液滴在有色布条上,发现其比氯水的漂白性更强;(1)实验①中观察到的现象为。
(2)用玻璃棒蘸取饱和氯水滴在pH试纸中部,观察到的现象如图所示:
①使pH试纸变红的微粒X是,使pH试纸变白的微粒丫是。(填微粒符号)
②通过pH试纸颜色变化情况说出X、Y两种微粒某项性质的差异o(任写一条)
【答案】(1)产生少量无色气泡,碳酸钙逐渐溶解,溶液淡黄绿色消失
(2)H+HC10H+使指示剂变色速率大于HC10的漂白速率或H+在pH试纸上的扩散速率大于
HC10等
【解析】(1)在氯水中存在着C12+H2OWHCI+HQO的反应,加入石灰石之后,石灰石的主要成分是碳
酸钙,碳酸钙会和氯水中的盐酸发生反应CaCO3+2HC仁CaCb+HhO+CCM,现象为产生少最色泡,碳酸钙
逐渐溶解,溶液淡黄绿色消失;
(2)使pH试纸变红的微粒X是H-,使pH试纸变白的微粒Y是HC10;通过pH试纸颜色变化情况,
可以得知HC10有漂白性,H+无;此外,pH试纸颜色最终呈现为红色在外部,内部变为白色,说明H+的
扩散速度大于HC1O.
实验3氯气的制备及检验
实验梳理
1.氯气的实验室制备
阴离子氧化法:用强氧化性物质(如MMh、KMnCh等)将浓盐酸中的一1价的氯氧化。
实验原埋MnO2+4HCl(浓)=^=MnC12+CLT+2H2。
(盐酸表现:还原性和酸性,被氧化的HC1占反应总量的1/2)
装置类型固+液」一气(如用KMnCh则为:固+液一》气)
上前々、饱和食盐水浓硫酸c
气体净化CriL(HC1、水蒸只)除Hei-除水蒸『C12
气体收集向上排空气法或排饱和食盐水法
尾气处理用NaOH溶液吸收,离子方程式为:Cl24-0H^=Cr+C10+H2O
气体验满用湿润的KI淀粉试纸:试纸变蓝色;根据氯气的颜色判断:瓶中充满黄绿色气体
装置图
注意:①因浓盐酸有挥发性,制氯装置应使用分液漏斗并盖上玻璃塞;
②为确保实验过程中分液漏斗的液体顺利流下,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。
(1)制备装置类型:固体+液体一区-气体
(2)净化方法:用饱和食盐水除去HC1,再用浓硫酸除去水蒸气。
(3)收集方法:①氯气的密度比空气大,可用向上排空气法收集②氯气在饱和食盐中的溶
解度较小,可用排饱和食盐水法收集。
制取流程(4)验满方法:①将湿润的淀粉-KI试纸靠近盛C12的试剂瓶口,观察到试纸立即变蓝,
则证明已集满:②将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛C12的试剂瓶口,观察到试纸先变红后
退色,则证明已免满;③根据氯气的颜色,装置充满了黄绿色气体,则证明已集满。
(5)尾气吸收:用强碱溶液(如NaOH溶液)吸收,大用Ca(OH)2溶液吸收的原因是Ca(OH)2
溶解度小,溶液浓度低,吸收不完全。
2.氯离子的检验
实验原理HC1+AgNOj===AgCll+HNO3,NaCl+AgNO3===AgClJ,+NaNO3;Na2co3+
2AgNO3===Ag2CO4+2NaNO3,Ag2co3+2HNO3===CO2t+H2O+2AgNCh;
实验用品稀盐酸、NaCl溶液、Na2cCh溶液、AgNOs溶液、稀硝酸;试管、胶头滴管。
实验步骤在3支试管中分别加入2〜3mL稀盐酸、NaCl溶液、Na2CO3溶液,然后各滴入几滴AgNCh溶
液,再分别加入少量稀硝酸,观察现象。
实验现象
滴入几滴AgNCh溶液加入少量稀硝酸
①稀盐酸有白色沉淀生成沉淀不溶解
实验现象
②NaCl溶液有白色沉淀生成沉淀不溶解
③NazCQ;溶液有白色沉淀生成沉淀溶解,有气泡产生
实验说明检验C1时,一般先在被检测的溶液中滴入少量稀HNCh使其酸化,目的是排除0H一、CO?"
等离子的干扰。但是稀HN03不能排除SO32,SO/-等离子的干扰,可用过量Ba(NO3)2溶液
2
除掉SO3\SO’?一离子,再检验c「。
核心考点
考点1实验室制取氯气
I.制取原理
实验室通常用强氧化剂MnO?、KMnO,、QCrzO?、KQO3、Ca(C10)2等氧化浓盐酸制取氯气。
(1)用MnO2制取Cl2的化学方程式:MnO2+4HQ(浓)=M学b+C12f+2H20。
(2)其他制备Ch的化学反应原理(特点:不需要加热)
①14HC1(浓)+K2Cr2O7=2KCl+2CrCh+7氏0+3C12T
②16HC1(浓)+2KMnO4=2KCl+2MnC12+8H2O+5Cl2T
③6HC1(浓)+KC1O3=KC1+3H2O+3。2T
@4HC1(浓)+Ca(ClO)2=CaCb+2C12T+2H2O
2.实验装置
饱
和
2
/
浓
食
疏
盐
酸NaOH
水
溶液
除HC1气体除也O(g)吸收多余氯气
发生装置净化装置收集装置尾气吸收装置
①为防止多余的Cl2污染
该装时适合固体与液体混合装詈中愉浓H2SO4是液用排空气法收集密
共热制取气体.①实验中耍和食盐水体干燥剂.用于度比空气大的气体环境•常用NaOH溶液进
使用浓盐酸而不使用稀盐酸的作用是除去C12中的水(如Cl2)flt.要求装行吸收。化学方程式为
2Na()H4-Cl-NaCl+
这是因为Mn()2与稀盐酸不除去Cl2中蒸气。但浓硫置中“长管进气•短2
反应。的HCI气酸不能干燥碱管出气”;若收集密NaCIO+H2O.
性气体(如度比空气小的气体
②滴加浓盐酸时要拔开分液漏体:装置特②吸收Cl2时.不能用澄
斗塞子(或使分液漏斗盖上的小点是“长管N%)、不能干(如H2,NH3等).则清的石灰水.原因是石灰
孔对齐)•目的是便于分液漏斗进气•短管燥还原性气体装置中”短管进气.水中Ca(()H):量太少.
中的液体流出.出气”.
(如H2S).长管出气”.吸收不完全.
考点2实验室制取氯气装置的改进
装置装置图说明
浓盐酸图■橡皮管a
①用KMnCXi代替MnCh,常温下即可反应,故不需要酒精灯加热,
制取反应原理为2KMnO4+16HCl(^)=2KCl+2MnC12+5C12t+8H2O
装置②图中橡皮管a的作用是使分液漏斗和圆底烧瓶中的气压相等,便于
分液漏斗的液体流下
KMnO
14
T
①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
除杂
装置是否发生堵塞(若装置某一位置堵塞,则长颈漏斗中的液面会迅
装置
速上升)②该装置的作用之一是观察气体的生成速率
1饱和]1r盐水
①用固体干燥剂CaCb或P2O5同样能吸收CL中的水蒸气,但不能使
1
1=>f
■用碱石灰作干燥剂,原因是Cb能与之反应
干燥u
装置
②若用干燥管代替U形管(见下图)无水氯化钙
匕水CaC
:I2
则要求气体的流向为a管进气,b管出气
C①对于极易溶于水的气体(如NH3、HC1、HBi\HI等),要设置防倒
尾气吸装置
处理②该防倒吸装置中的倒扣漏斗边缘要刚好浸入到液面下,K能将整个
NaOH溶液漏斗都浸入到液面内
变式实验
变式1变考法
表现还原性和般性]
盐
反应原理:可用KMnO八KC1O:,等同体代替
()
MnO2+4HClM1吸收多余C%]
=A=MnCl2
二防止污染环阑
+Cl2f+2H2O氧
试疝一浓心化
镒【例D
酸、MnO2;NaOH
条件一加热‘溶液
收集尾气吸
发生装置净化装置装置收装置
/
[同体+液体2气体]除去氯气中的杂(向上排空气法
质
【例2】实验室用如图装置制取、提纯、收集Cb、尾气处理,不能达到实验FI的的是()
尾气
NaOH
/溶液
T
A.用装置甲制取C12B.用装置丙收集Cb
C.用装置丁吸收尾气中的C12D.用装置乙除去CL中的少量HCI
【答案】A
【解析】A项,二氧化锌氧化浓盐酸需要加热,装置甲不能制取Cb,A错误;B项,氯气密度大于空
气,可以用向上排空气法收集,则可以用装置内收集CL,B正确;C项,氯气有毒,应该用氢氧化钠溶液
吸收尾气,因此可用装置丁吸收尾气中的Cb,C正确;D项,氯化氢易溶于水,氯气在饱和食盐水中的溶
解度很小,可用装置乙除去CL中的少量HQ,D正确;故选A。
【强化训练1-2】.实验室制取氯气时,下列实验能达到相应目的的是()
烧
碳
溶
液
丙
A.图甲生成CLB.图乙净化CLC.图丙收集ChD.图丁吸收CI2尾气
【答案】D
【解析】实验室用浓盐酸和二氧化钵制取氯气时需要在加热条件下进行,图中缺少加热装置,故A错
误;碱石灰能吸收氯气,不能用碳石灰净化氯气,故B错误;氯气的密度比空气大,应用向二排空气法收
集,导管应长进短出,故C错误;氯气能与碱反应,可用烧碱溶液吸收多余的氯气,故D正魂。
【强化训练1・2】实验室用MnOz和浓盐酸反应生成C12后,按照净化、收集、性质检验及尾气处理的
顺序进行实验。下列装置(“一”表示气流方向)不能达到实验FI的的是()
【解析】A项,浓盐酸易挥发,制备的氯气中含有HCI,可用饱和食盐水除去HC1,。2可用浓硫酸干
燥,A装置能达到实验目的,故A不符合题意;B项,氯气的密度大于空气,用向上排空气法收集,B装
置能收集氯气,故B不符合题意;C项,湿润的红布条褪色,干燥的红色布条不褪色,可验证干燥的氯气
不具有漂白性,故C不符合题意;D项,氯气在水中的溶解度较小,应用NaOH溶液吸收尾气,D装置不
能达到实验目的,故D符合题意;故选D。
变式2变装置
1.氯气的实验室制法原理:MnO2+4HCl(浓屋MnC12+CbT+2H20,也可以用高钵酸钾、重格酸钾、
氯酸钾等氧化剂代替二氧化锦。如2KMnOj+16HCl===2KCl+2MnCL+5Q2T+8H20。
2.反应条件:MnO?在加热条件下,只能与浓盐酸反应,不能与稀盐酸反应,故盐酸中的HC1不可能
全都参加反应。若用足量MnO?与含4moiHC1的浓盐酸充分反应,理论上产生的Cbvlmol。
3.实验注意事项:①应小火加热,温度不宜过高,以减少HC1挥发,减少制得的Cb中HC1的含量。
②实验结束后,先使反应停止并排出残留的CL后,再拆卸装置,避免污染空气。
③尾气吸收时,用NaOH溶液吸收C»不能用澄清石灰水吸收,因为澄清石灰水中含Ca(OH)2的量少,
吸收不完全。
4.实验装置改进
(1)制备装置
(3)干燥装置
[例2]某小组利用氯酸钾与lOmoLl?盐酸反应制氯气并进行氯气性质的探究,实验装置如图所示:
lOmol-L^HCl
请回答:
(1)装置B中发生反应的离子方程式是。
(2)根据相关实验现象就可以证明起漂白作用的不是氯气而是次氯酸,相关现象是。
(3)E中实验现象是o
(4)装置F的作用是。
[答案](1)5C「+C1O.「+2H,=3CI2T+H2O
(2)A中紫色石蕊试液先变红后褪色,D中干燥红布条不褪色
(3)产生棕黄色的烟
(4)防止氢氧化钠溶液中的水蒸气进入装置E
【解析】氯酸钾与1()moLL"盐酸反应会生成氯气,A中紫色石蕊试液遇氯气会先变红后褪色,经过干
燥剂C干燥后的氯气遇到干燥的红布条,红布条不褪色,结合A中现象,说明干燥的氯气不具有漂白性:
E装置中铜粉与干燥的氯气在加热条件下会反应生成氯化铜,氯气有毒,需用碱液进行尾气处理。
+
(1)氯酸钾与盐酸发生反应离子方程式:5Cr+ClO3-4-2H=3CI2T+H2O;
(2)若A中紫色石蕊试液先变红后褪色,D中干燥红布条不褪色可以证明起漂白作用的不是氯气而是次
氯酸;
(3)铜与氯气在加热条件下反应生成氯化铜,反应现象:产生棕黄色的烟;
(4)装置F可以防止氢氧化钠溶液中的水蒸气进入装置Eo
【强化训练2-1】实验室中模拟工业上制取少量无水氯化铁的装置及操作如下。
已知:无水FeCb遇水剧烈反应,加热易升华。请回答下列'可题:
(1)仪器a的名称是,装置A中反应的离子方程式为。
(2)装置C中硬质玻璃管内的实验现象为o
(3)下列有关说法正确的是______。
A.组装好仪器后,关闭弹簧夹,向分液漏斗中加水,打开漏斗的活塞,根据水是否持续流下来判断装
置A的气密性
B.两处酒精灯加热的顺序为:先加热A处,再加热C处。
C.装置D中的水可用冷水或冰水,目的是更好地冷凝收集FeCh
碱石灰
D.E处虚线框内的装置可选用上或
NaOH溶液
(4)实验结束后,在装置C的硬质玻璃管右侧内壁会有部分氯化铁残留,为提高氯化铁的收集率,应如
何操作?O
(5)反应后的产物中可能会存在FeCL杂质,为减少该杂质的生成,对•装置进行改进的方法是o
+2+
【答案】⑴圆底烧瓶MnO2+4H+2CrAMn+Cht+2H2O
(2)产生棕黄色的烟
(3)BC
(4)加热部分氯化铁残留位置
(5)在A、B之间添加•个盛饱和食盐水的洗气瓶
【解析】实验室采用浓盐酸与二氧化钵加热制取氯气,用浓硫酸干燥氯气,将干燥的氯气通入盛有铁
屑的硬质试管中加热生成氯化铁,冷凝收集氯化铁,最后用氢氧化钠吸收未反应的氯气防止污染空气。
⑴仪器a的名称是圆底烧瓶;装置A中反应的离了•方程式为MnO2+4H++2Cl-AMn2++C12f+2H2O:
(2)加热条件卜氯气与铁反应生成氯化铁,反应现象:产生棕黄色的烟;
(3)A.该装置为上下联通的恒压装置,不能根据水是否流下来判断装置A的气密性,A错误;B.为防
止铁被空气氧化,应先加热A装置,产生的气体可将装置中残留的空气排出,再加热C处发生反应,B正
确;C.氯化铁易升华,低温时收集才有利于得到固体氯化铁,C
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