氯气的实验室制法
1、制氯气的原理
分析其得失电子的情况可知:在酸性条件下,用强氧化剂氧化Cl-得到Cl2,氧化剂可以换成高锰酸钾、氯酸钾、重铬酸钾、次氯酸钙等,如果氧化剂的氧化性强,可以不加热。
2、制氯气的装置
实验室制氯气的装置
发生装置:
从反应原理看,反应物二氧化锰是固体,浓盐酸是液体,反应需要加热,所以选择“固体 液体→(加热)气体”的装置。选择依据是反应物的状态和反应条件。
净化装置:
从反应化学方程式分析,制取的氯气中的杂质主要有氯化氢和水蒸气。HCl易溶于饱和食盐水,而Cl2在饱和食盐水中的溶解度很小,所以可以通过饱和食盐水洗气,除去HCl。
氯气是酸性气体,可用酸性干燥剂或中性干燥剂干燥氯气,如浓硫酸、硅胶、五氧化二磷,无水氯化钙等,不能用碱性干燥剂,如生石灰、碱石灰等。
装置可用洗气瓶(装液体试剂)、球形干燥管或U形管(装固体试剂)。
一般先除HCl再干燥。
依据气体和杂质的性质来选择净化试剂,再根据试剂的状态选择装置。
收集装置:
Cl2能溶于水并和水反应,所以不能用排水法收集,在饱和食盐水中溶解度小,可用排饱和食盐水的方法收集。
Cl2密度比空气大,可用瓶口向上的排空气法收集。为防止Cl2泄漏污染环境,可以用集气瓶组装成洗气瓶收集,气体“长进短出”。
根据气体密度、溶解性、以及是否与水和O2反应来选择气体的收集方法和收集装置。
尾气处理装置:
Cl2有毒,会污染环境,所以多余的Cl2必须除掉。
Cl2能被碱性物质吸收,实验室一般用NaOH溶液或Na2CO3溶液吸收。
只要是会污染环境的气体都需要尾气处理。
小结:
1、一般制气装置的连接顺序:发生装置——净化装置——收集装置——尾气处理装置,依实验的目的,有些装置可以增减。
2、一般操作顺序:连接装置——检查装置的气密性——装入试剂——开始制取、收集——停止实验——拆除装置
三、Cl-的检验
1.实验
实验现象 | ||
加入AgNO3溶液 | 加入稀硝酸 | |
稀盐酸 | 产生白色沉淀 | 沉淀不溶解 |
NaCl溶液 | 产生白色沉淀 | 沉淀不溶解 |
Na2CO3溶液 | 产生白色沉淀 | 沉淀溶解,放出无色气体 |
2.氯离子的检验方法
操作和现象:向未知溶液中先加稀硝酸,再加AgNO3溶液,产生白色沉淀。
原理:
加入稀硝酸的目的:排除碳酸根离子等离子的干扰。
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