1.理解實(shí)驗(yàn)室制備氯氣的反應(yīng)原理。2.掌握實(shí)驗(yàn)室制備氯氣基本裝置和操作的方法步驟
在實(shí)驗(yàn)室中，通常用氧化劑在酸性溶液里氧化Cl-的方法制備氯氣。例如：Ⅰ.MnO2+4HCl(濃） MnCl2+Cl2↑+2H2OⅡ. 2KMnO4+16HCl(濃）==2KCl+MnCl2+5Cl2↑+8H2O注意：反應(yīng)Ⅰ必須加熱，反應(yīng)Ⅱ不需要加熱。
1.實(shí)驗(yàn)室制備氯氣的化學(xué)反應(yīng)原理
比較：⑴裝置A和B適用于MnO2與濃鹽酸加熱反應(yīng)，裝置C適用于KMnO4與濃鹽酸在常溫下反應(yīng)。
2.實(shí)驗(yàn)室制備氯氣的實(shí)驗(yàn)裝置
比較：⑵裝置B比A多著分液漏斗與燒瓶之間的聯(lián)通管。這段管的作用是調(diào)節(jié)分液漏斗與燒瓶之間的壓力平衡。
3.實(shí)驗(yàn)室制備、凈化、收集氯氣的系列化實(shí)驗(yàn)裝置[以MnO2與濃鹽酸加熱反應(yīng)為例]
例1 實(shí)驗(yàn)室用下列方法制取氯氣：①用含4 ml HCl的濃鹽酸與足量的MnO2反應(yīng)；②用87 g MnO2與足量的濃鹽酸反應(yīng)，若不考慮HCl的揮發(fā)，則反應(yīng)后所得氯氣的物質(zhì)的量（　?。〢.方法①比方法②多B.方法②比方法①多C.兩種方法一樣多 D.無(wú)法比較【解析】MnO2與濃鹽酸反應(yīng)時(shí)，只有濃鹽酸才反應(yīng)，稀鹽酸不反應(yīng)，則①中鹽酸沒(méi)有完全反應(yīng)，生成Cl2小于1 ml；②中MnO2完全反應(yīng)，1 ml MnO2（即87 g）完全反應(yīng)生成1 ml Cl2，故方法②比方法①多。【答案】　B ?
例2 實(shí)驗(yàn)室用濃鹽酸和MnO2制Cl2，并以干燥的Cl2為原料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，裝置如下圖所示。
⑴裝置B、C中應(yīng)盛放的試劑名稱分別為　　　　　、　　　　?。粡腁裝置導(dǎo)出的氣體若不經(jīng)過(guò)B、C裝置而直接進(jìn)入D管，將對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的不良后果是　　　　　　　　　。⑵實(shí)驗(yàn)時(shí)，先點(diǎn)燃A處的酒精燈，讓Cl2充滿裝置，再點(diǎn)燃D處酒精燈，寫出D中反應(yīng)的化學(xué)方程式：　　　　　　　　　　　　　　　　　　。⑶F裝置所起的作用是　　　　　　　　　、　　　　　　　　 　　。⑷用石灰乳吸收氯氣可制得漂粉精，寫出工業(yè)制漂粉精反應(yīng)的化學(xué)方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
【解析】⑴濃鹽酸具有揮發(fā)性，Cl2中含有HCl、H2O（g），依次通過(guò)盛有飽和食鹽水、濃硫酸的洗氣瓶除去HCl、H2O（g），得到干燥的Cl2。HCl、H2O（g）都能與鐵反應(yīng)生成H2，H2和Cl2混合在加熱時(shí)會(huì)發(fā)生爆炸。⑵Fe與Cl2在點(diǎn)燃條件下反應(yīng)生成FeCl3，化學(xué)方程式為2Fe+3Cl2 2FeCl3。
⑶Cl2有毒，污染環(huán)境，所以不能直接排放到空氣中，堿石灰的成分是CaO和NaOH，Cl2能和CaO、NaOH反應(yīng)，所以可用堿石灰處理尾氣，空氣中有水蒸氣，堿石灰還能吸收水蒸氣，防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入E中，所以可作干燥劑。 ⑷Cl2和Ca(OH)2反應(yīng)生成CaCl2、Ca(ClO)2和H2O，化學(xué)方程式為2Cl2+2Ca(OH)2 ===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。
【答案】⑴飽和食鹽水　濃硫酸　未經(jīng)除去的氯化氫和水蒸氣隨Cl2進(jìn)入D中和鐵能反應(yīng)生成H2，H2和Cl2混合會(huì)發(fā)生爆炸?、?Fe+3Cl2 2FeCl3?、俏斩嘤嗟腃l2，防止污染環(huán)境　防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入E中⑷2Cl2+2Ca(OH)2 ===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。
變式1 某?；瘜W(xué)興趣小組的同學(xué)分別對(duì)氯氣和氯水的性質(zhì)進(jìn)行探究。 Ⅰ.下圖是實(shí)驗(yàn)室制備氯氣并進(jìn)行一系列相關(guān)實(shí)驗(yàn)的裝置(部分夾持裝置已略)。
⑴制備氯氣選用的藥品為二氧化錳和濃鹽酸，A中反應(yīng)的化學(xué)方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　　　。⑵裝置B中飽和食鹽水的作用是　　　　?。煌瑫r(shí)裝置B還能監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行時(shí)C中是否發(fā)生堵塞，請(qǐng)寫出發(fā)生堵塞時(shí)B中的現(xiàn)象　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。⑶設(shè)置裝置C的目的是驗(yàn)證氯氣是否具有漂白性，為此C中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ處最好依次放入　　　?。ㄌ钚蛱?hào)）。①干燥的有色布條?、跐駶?rùn)的有色布條?、蹓A石灰?、軣o(wú)水氯化鈣　⑤濃硫酸⑷當(dāng)向裝置D中緩緩?fù)ㄈ胍欢柯葰鈺r(shí)，D中的溶液逐漸變?yōu)椤　　∩?；再打開裝置D的活塞，將裝置D中少量溶液滴入錐形瓶E中，振蕩，觀察到的現(xiàn)象是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ?
【答案】⑴MnO2+4HCl(濃) MnCl2+Cl2↑+2H2O?、瞥l2中的HCl　B中長(zhǎng)頸漏斗中液面上升，形成水柱　⑶②、④、①?、赛S　E中溶液分為兩層，上層（苯層）為紫紅色【解析】⑴制備氯氣選用的藥品為固體二氧化錳和濃鹽酸，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：MnO2+4HCl(濃) MnCl2+Cl2↑+2H2O⑵反應(yīng)過(guò)程中氯化氫和水蒸氣是氯氣中的雜質(zhì)，裝置B中飽和食鹽水的作用是除去Cl2中的HCl；裝置B亦是安全瓶，監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行時(shí)C中是否發(fā)生堵塞，發(fā)生堵塞時(shí)B中的壓強(qiáng)增大，B中長(zhǎng)頸漏斗中液面上升，形成水柱。?
⑶設(shè)置裝置C的目的是驗(yàn)證氯氣是否具有漂白性。驗(yàn)證氯氣是否具有漂白性，要驗(yàn)證干燥氯氣無(wú)漂白性，在濕潤(rùn)的有色布條中，氯氣和水反應(yīng)生成的次氯酸具有漂白性，Ⅱ中都是干燥劑，再通入濕潤(rùn)的有色布條不能驗(yàn)證氯氣的漂白性，所以C中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ依次放入濕潤(rùn)的有色布條、無(wú)水氯化鈣、干燥的有色布條，所以選②、④、①。⑷D中是溴化鈉，當(dāng)向D中緩緩?fù)ㄈ肷倭柯葰鈺r(shí)，氯氣和溴化鈉反應(yīng)生成溴單質(zhì)，可以看到無(wú)色溶液逐漸變?yōu)辄S色。打開活塞，將裝置D中含溴單質(zhì)的少量溶液加入含碘化鉀和苯的裝置E中，溴單質(zhì)和碘化鉀反應(yīng)生成碘單質(zhì)，碘單質(zhì)溶于苯呈紫紅色，振蕩，觀察到的現(xiàn)象是E中溶液分為兩層，上層（苯層）為紫紅色。

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第3節(jié) 氧化還原反應(yīng)

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