2025版高考化学一轮总复习教案第四章非金属及其化合物第十一讲氯及其重要化合物考点二氯气的实验室制法及性质实验探究

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知识梳理
1．Cl2的实验室制法
(1)制取原理
强氧化剂[如KMnO4、KClO3、MnO2、Ca(ClO)2等]与浓盐酸反应可制取氯气。如MnO2和浓盐酸反应的化学方程式为 MnO2＋4HCl(浓)eq \(=====,\s\up9(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O 。浓盐酸表现的性质为 还原性 和 酸性 。
其他制备氯气的反应原理
①14HCl＋K2Cr2O7===2KCl＋2CrCl3＋7H2O＋3Cl2↑
②16HCl＋2KMnO4===2KCl＋2MnCl2＋8H2O＋5Cl2↑
③6HCl(浓)＋KClO3===KCl＋3H2O＋3Cl2↑
④4HCl＋Ca(ClO)2===CaCl2＋2H2O＋2Cl2↑
其中，使用稀盐酸就可以发生反应①②④产生氯气；在需要浓盐酸的反应中，如不用浓盐酸，亦可用NaCl(固体)跟浓硫酸来代替，如：2NaCl＋MnO2＋3H2SO4(浓)eq \(=====,\s\up9(△))2NaHSO4＋MnSO4＋Cl2↑＋2H2O。含氯气的尾气处理通常用NaOH溶液吸收。
(2)实验装置
(3)制取过程(以MnO2与浓盐酸反应为例)
[微点归纳] 实验室制取Cl2各部分装置及试剂的选择依据
(1)依据反应物的状态和反应条件，选择Cl2的发生装置。利用MnO2与浓盐酸制取Cl2选择“固体＋液体eq \(――→,\s\up9(△))气体”的装置；利用KClO3、KMnO4等氧化剂与浓盐酸制取Cl2选择“固体＋液体―→气体”的装置。
(2)依据Cl2及所含杂质的性质，选择除杂试剂和装置：利用饱和食盐水除去HCl，利用浓硫酸除去H2O(g)。注意气体通过洗气瓶时“长进短出”。
(3)加热时的温度：不宜过高，以减少HCl的挥发。
(4)实验结束后，先使反应停止并排出残留的Cl2后，再拆卸装置，避免污染空气。
(5)尾气吸收时，用NaOH溶液吸收Cl2，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。
2．Cl2的工业制法
(1)电解饱和食盐水： 2NaCl＋2H2Oeq \(=====,\s\up9(电解))2NaOH＋H2↑＋Cl2↑ 。
(2)电解熔融NaCl： 2NaCl(熔融)eq \(=====,\s\up9(电解))2Na＋Cl2↑ 。
3．Cl2性质实验探究的示例分析
装置
试剂
实验现象
实验目的
A
浓硫酸
验证干燥的氯气无漂白作用，湿润的氯气(含HClO)有漂白作用
B
干燥红色布条
无明显变化
C
湿润红色布条
红色布条褪色
D
FeCl2溶液
溶液由浅绿色变棕黄色
验证氯气具有强氧化性，可与金属及还原性化合物反应
E
淀粉－KI溶液
溶液变蓝色
F
Mg或Na
产生白烟
G
NaOH溶液
吸收多余的氯气