【师】舍勒发现氯气的方法至今还是实验室制取氯气的主要方法之一。请写出舍勒发现氯气的化学反应方程式
[师]根据我们以前学过的制取气体的实验问答,一套完整的制取气体装置应包括哪几个环节?
[投影]气体发生装置
(1)适用于固体反应物加热制气体,适用于O2、NH3
(2)适用于固体和液体不加热制备气体,适用于H2、CO2
(3)适用于固体和液体加热制备气体,适用于Cl2、HCl
(4)与(2)相同,启普发生器
[投影]气体净化装置
[投影]气体收集装置
[投影]尾气吸收装置
(1) 适用于吸收溶解速度不很快,溶解度也不很大的气体用装置
(2) 适用于若气体在吸收剂中溶速快且溶解度极大,易倒吸
(3) 适用于少量尾气可以集于气球中
(4) 适用于难以吸收的可以点燃处理
[探究]1、不能用长颈漏斗因为长颈漏斗会漏气,该反应不象启普发生器那样可以随关随停,随用随开。因为二氧化锰是粉末,反应需要加热所以不能用启普发生器。
2、不能选用烧杯(不容易收集气体),可以选用试管和烧瓶作为反应容器,烧瓶的容量大,试管容量小但比较方便。
3、由于反应要加热,所以要选择酒精灯、铁圈、石棉网。
4、分液漏斗可以随时向烧瓶中添加液体,可以 控制反应的进程。
5、需要两个孔的橡皮塞。
[讲解、组装仪器]氯气的发生装置:装配该装置应该从下而上,
[板书] 氯气的实验室制法:
MnO2 +4HCl MnCl2 +Cl2 ↑+2H2O
[引导]2、Cl2中可能含有的什么杂质,为什么?
3、除杂试剂; 4、收集方法: 5、尾气吸收试剂;
[探究]2、可能有HCl气体和水蒸气。因反应物中的浓盐酸有挥发性,故可能有HCl;反应体系中有水,且反应在加热的条件下进行,故可能有水蒸气。
3、可用浓硫酸除去水蒸气,需要导管洗气瓶
4、用瓶口向上排空气集气法收集。(集气瓶)
5、NaOH溶液,需要烧杯
[提供仪器]氯气发生器,分别装有饱和食盐水、浓硫酸的洗气瓶、装有NaOH溶液的集气瓶
(1)仪器装置:固+液――→△气
主要仪器:铁架台、酒精灯、圆底烧瓶、分液漏斗、集气瓶、烧杯等。Cl2的制备、净化装置如图所示:
说明:C装置的作用是除去Cl2中的HCl,D装置的作用是干燥Cl2,F装置的作用是吸收多余的Cl2。
(2)收集方法
①向上排空气法(Cl2密度大于空气)。
②排饱和食盐水法(Cl2在饱和NaCl溶液中的溶解度很小,且用此法可除去实验过程中挥发产生的HCl气体)。
(3)尾气处理
Cl2有毒,易污染空气,需用NaOH溶液吸收,不能用澄清石灰水。
[投影]资料卡片:
实验室制氯气的其它方法:2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2↑
KClO3+6HCl(浓 )=KCl+3H2O+3Cl2 ↑
工业上制氯气:电解饱和食盐水法:2NaCl + 2H2O==2NaOH + Cl2↑ +H2↑
[板书]二、氯离子(Cl-)的检验
[实验]检验盐酸、NaCl溶液中的Cl-,并用Na2CO3溶液做对比实验,并填表。
(1)实验探究过程
2~3 mL
试样 现象 解释或离子
方程式
AgNO3
溶液 稀硝酸
稀盐酸 白色沉淀 不溶解 Cl-+Ag+===AgCl↓
NaCl溶液 白色沉淀 不溶解 Cl-+Ag+===AgCl↓
Na2CO3
溶液 白色沉淀 溶解并产生气泡 2Ag++CO2-3===Ag2CO3↓、Ag2CO3+2H+===2Ag++CO2↑+H2O
自来水 浑浊 浑浊 自来水中含有少量Cl-,
Ag++Cl-===AgCl↓
[思考]为什么检验Cl-时,先加几滴硝酸银溶液,还要再加几滴稀硝酸?