氯氣制備和性質(zhì)實(shí)驗(yàn)

氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法及其性質(zhì)綜合實(shí)驗(yàn) 胡征善 實(shí)驗(yàn)原理 制備Cl2 反應(yīng)原理裝置原理操作原理 KMnO4固體 固液不加熱型 酒精燈 分液漏斗 圓底燒瓶 雙孔橡皮塞 石棉網(wǎng) 鐵架臺 1 向MnO2中加入濃鹽酸的操作 2 先加濃鹽酸還是先加熱 為什么 分析先小火加熱的原因 化學(xué)實(shí)驗(yàn) 裝置原理 組成儀器 安裝連接 根據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)和是否加熱 打開分液漏斗上口玻璃塞 旋開旋塞 減少HCl aq 揮發(fā) 減少Cl2中HCl含量 固液加熱型 先后次序 目的 原因 反應(yīng)原理 操作原理 收集飽和食鹽水濃硫酸干燥石蕊試液NaBr aq 淀粉KI aq 有色布條 吸收HCl 吸收H2O g 顏色不褪 先紅后褪 溶液變藍(lán)色時(shí)間長藍(lán)色褪為無色 溶液變橙紅色 吸收尾氣 I2 5Cl2 6H2O 12H 2IO3 10Cl FeCl2 KSCN aq Ba2 H2SO3 aq H2S aq 血紅色溶液 白色沉淀 淺黃色沉淀 氣密性檢查 氣體的制備與性質(zhì)實(shí)驗(yàn) 1 注水法 2 微熱法 H HClO 還原性 I2 Br2 還原性 I2 Br2 飽和NaCl aq 能吸收Cl2中HCl的原因和現(xiàn)象原因 1 Cl2在水中溶解度小 在飽和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 在飽和NaCl aq 中溶解度雖然減小 但溶解度仍然較大 現(xiàn)象 1 飽和NaCl aq 中有固體析出NaCl s Na aq Cl aq 吸收HCl后 溶液中c Cl 增大 2 測飽和NaCl aq 的pH 溶液pH減小 想一想能用排飽和NH4Cl溶液收集NH3 為什么 NH3 Cl2在水中溶解度不同 微型實(shí)驗(yàn)具有省藥品 少污染等特點(diǎn) 氯氣的制備與性質(zhì)綜合實(shí)驗(yàn)的微型實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 硬質(zhì)玻璃管中是噴有各種試劑的棉花 試管壁上是蘸有各種試劑的濾紙 題1 2000年 實(shí)驗(yàn)室可用氯氣與金屬鐵反應(yīng)制備無水三氯化鐵 該化合物是棕紅色 易潮解 100 左右時(shí)升華 下圖是兩個(gè)學(xué)生設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置 左邊的反應(yīng)裝置相同 而右邊的產(chǎn)品收集裝置則不同 分別如 和 所示 B中反應(yīng)的化學(xué)方程式為 D中的反應(yīng)開始前 需排除裝置中的空氣 應(yīng)采取的方法是 D中反應(yīng)化學(xué)方程式為 裝置 的主要缺點(diǎn)是 裝置 的主要缺點(diǎn)是 如果選用此裝置來完成實(shí)驗(yàn) 則必須采取的改進(jìn)措施是 評價(jià)重組 得出結(jié)論 答案 1 4HCl MnO2 MnCl2 2H2O Cl2 2 B中的反應(yīng)進(jìn)行一段時(shí)間后 看到黃綠色氣體充滿裝置 再開始加熱D 3 2Fe 3Cl2 2FeCl3 4 導(dǎo)管易被產(chǎn)品堵塞 尾氣排入空氣 易造成環(huán)境污染 5 產(chǎn)品易潮解在瓶E和F之間連接裝有干燥劑的裝置 在 中E和F之間串聯(lián)濃硫酸洗氣瓶或用盛有堿石灰干燥管代替NaOH aq 洗氣瓶 評析 沒有除去Cl2中的HCl 進(jìn)入D中 HCl可與Fe反應(yīng)生成H2 H2 Cl2在加熱時(shí)發(fā)生爆炸 本題存在一個(gè)致命的缺點(diǎn) 題2 2014年浙江 氯在飲用水處理中常用作殺菌劑 且HClO的殺菌能力比ClO 強(qiáng) 25 時(shí)氯氣 氯水體系中存在以下平衡關(guān)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 分別在三者中所占分?jǐn)?shù) 隨pH變化的關(guān)系如圖所示 下列表述正確的是 A Cl2 g H2O2H ClO Cl K 10 10 9B 在氯處理水體系中 c HClO c ClO c H c OH C 用氯處理飲用水時(shí) pH 7 5時(shí)殺菌效果比pH 6 5時(shí)差D 氯處理飲用水時(shí) 在夏季的殺菌效果比在冬季好 抓住此點(diǎn) 求得Ka 氯水中的守恒式 1 電荷 質(zhì)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