《高一化学必修第一册精品讲义（新教材人教版）》课时2.6 氯气的实验室制法

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课时 2.6 氯气的实验室制法及氯离子的检验

【学习目标】

1、掌握实验室制取 Cl2的原理和实验装置

2、掌握 Cl－的检验方法

【主干知识梳理】

一、氯气的实验室制法

1、反应原理：1774 年，瑞典化学家舍勒在研究软锰矿(主要成分是 MnO2)时，把浓盐酸与软锰矿混合在一起加

热，发现有黄绿色气体生成，反应为 4HCl(浓)＋MnO2

△

MnCl2＋Cl2↑＋2H2O (实验室通常用该法制 Cl2)

(1)试剂的选择：选取试剂的主要依据是制取气体的性质。氯气具有强氧化性，常用氧化其 Cl－的方法来制取，

因此要选用含有 Cl－的物质(如盐酸)和具有强氧化性的物质(如MnO2、KMnO4、KClO3等)来制取。如：

MnO2＋4HCl(浓)

△

MnCl2＋Cl2↑＋2H2O

2KMnO4＋16HCl===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O

(2)装置的选择：实验室制取氯气是采用固体和液体混合加热制气体的装置，主要有气体的发生装置、净化除杂

装置、干燥装置、收集装置和尾气处理装置

2、气体的发生装置

(1)气体发生装置类型：固体＋液体气体

(2)发生装置所用仪器的名称：分液漏斗、圆底烧瓶

(3)实验仪器：铁架台(带铁圈)、酒精灯、石棉网、圆底烧瓶、分液漏斗、导气管、洗气瓶、集气瓶

3、气体的净化装置：气体净化装置的设计必须同时考虑主要成分和杂质成分的性质，以便选择适当的装置除去

杂质。用浓盐酸和二氧化锰制取氯气时，Cl2中混有的杂质气体主要是浓盐酸挥发出来的 HCl 气体和水蒸气。

同时注意除杂的先后顺序：先除 HCl 气体，再除水蒸气

(1)除去 Cl2中少量的 HCl 气体：饱和食盐水

(2)除去 Cl2中少量的水蒸气：常用浓

H 2SO4，也可用干燥的 CaCl2，装置如图所示

4、气体的收集装置：选用收集方法的主要依据是气体的密度和水溶性。因为氯气能溶于水，密度比空气大，所

以收集氯气时，不能用排水法，应该用向上排空气法。Cl2在饱和食盐水中的溶解度较小，也可用排饱和食盐

水法收集 Cl2

收集方法：向上排空气法或排饱和食盐水法

5、尾气处理装置：氯气有毒，实验室制取氯气时应在密闭系统或通风橱中进行，通常在收集装置的后面连接盛

有NaOH 溶液的吸收装置

(1)导气管要伸入液面以下

(2)氢氧化钠溶液的作用：吸收过量的氯气，防止污染环境

6、验满方法

(1)观察法：氯气是黄绿色气体

(2)将湿润的淀粉碘化钾试纸靠近盛氯气的瓶口，观察到试纸立即变蓝，则证明已集满

(3)将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛氯气的瓶口，观察到试纸立即发生先变红后褪色的变化，则证明已集满

【微点拨】

① 必须用浓盐酸，MnO2与稀盐酸不反应，且随着反应的进行，盐酸浓度变小，无论 MnO2是否足量，盐酸均

不能完全反应，反应后的溶液为盐酸和 MnCl2的混合液

② 浓盐酸中，部分 Cl－的化合价升高，4 mol HCl 参加反应，被氧化的 Cl－为2 mol

③ 为了减少制得的 Cl2中HCl 的含量，加热温度不宜过高，减少 HCl 的挥发

④Cl2有毒，必须有尾气吸收装置，常用吸收剂为 NaOH 溶液或碱石灰，不用澄清石灰水，因澄清石灰水中

Ca(OH)2浓度小，吸收慢且吸收不完全

⑤ 实验结束后，先使反应停止并排出装置中残留的 Cl2，再拆卸装置，避免污染空气

【即学即练 1】

1、将 0.2 mol MnO2和50 mL 12 mol·L－1的盐酸混合后缓缓加热，向反应完全后的溶液中加入足量 AgNO3溶液，

则生成的 AgCl 沉淀的物质的量(不考虑盐酸的挥发)(　　)

A．等于 0.3 mol B．小于 0.3 mol

C．在0.3～0.6 mol 之间 D．以上结论均不正确

2、实验室用下列两种方法制氯气：①用含 HCl 146 g 的浓盐酸与足量的 MnO2反应；②用 87 g MnO2与足量浓盐

酸反应。所得的氯气(　　)

A．①比②多 B．②比①多 C．一样多 D．无法比较

3、实验室用 MnO2和浓盐酸制取氯气时，有 14.6 g 氯化氢被氧化，所得 Cl2全部用石灰水吸收，可制得漂白粉

的质量是(　　)

A．14.3 g B．25.4 g C．28.6 g D．50.8 g

4、某化学兴趣小组利用MnO2和浓盐酸及如图装置制备Cl2。下列分析中不正确的是(　　)

A．①中可用分液漏斗代替长颈漏斗 B．①中缺少加热装置

C．②中盛放的NaOH 溶液可以净化氯气 D．④中盛放的NaOH 溶液可以吸收尾气

5、下列关于实验室制取 Cl2的说法正确的是(　　)

A．将混有 HCl 杂质的 Cl2通过盛有饱和 NaHCO3溶液的洗气瓶除去杂质

B．实验室制取 Cl2，浓盐酸起到酸性和氧化剂作用

C．实验室用如图装置除去 Cl2中的少量 HCl

D．实验室制备Cl2，可用排饱和食盐水集气法收集

6、检验Cl2是否充满了集气瓶的正确操作为(　　)

A．用玻璃棒粘上湿润的淀粉KI 试纸伸到集气瓶口附近，观察试纸是否变蓝

B．将AgNO3溶液滴入集气瓶中，观察有无白色沉淀生成

C．用玻璃棒蘸取少许NaOH 溶液放入集气瓶口附近，看是否反应

D．用手将湿润的淀粉KI 试纸放在集气瓶口上方，观察颜色是否变蓝

二、氯离子的检验

【思考与交流】在3支试管中分别加入2～3 mL 稀盐酸、NaCl 溶液、Na2CO3溶液，然后各滴入几滴 AgNO3溶

液，观察现象。再分别加入少量稀硝酸，观察现象

实验现象解释或相关化学方程式

滴入几滴 AgNO3溶液再加入少量稀硝酸

①稀盐酸有白色沉淀生成沉淀不溶解 HCl＋AgNO3===AgCl↓＋HNO3

②NaCl 溶液有白色沉淀生成沉淀不溶解 NaCl＋AgNO3===AgCl↓＋NaNO3

③Na2CO3溶液有白色沉淀生成沉淀溶解，有气泡

产生

Na2CO3＋2AgNO3===Ag2CO3↓＋2NaNO3

Ag2CO3＋2HNO3===CO2↑＋H2O＋2AgNO3

1、氯离子(Cl－)的检验方法

(1)选用试剂：AgNO3溶液、稀 HNO3

(2)实验原理：Ag＋＋Cl－===AgCl↓

(3)实验现象：产生白色沉淀

(4)答题模板：取少量待测液于试管中，加入硝酸酸化的 AgNO3溶液，若有白色沉淀产生，证明溶液中含有 Cl－

【微点拨】

① 加稀硝酸的目的：排除 CO 等离子的干扰

② 不能用稀盐酸酸化，因为会引入 Cl－

③ 如果SO、CO 和Cl－可能同时存在，可以先检验SO 是否存在[用Ba(NO3)2溶液]，然后再检验CO 和Cl－是

否存在

【即学即练 2】

1、检验某未知溶液中是否含有氯离子(Cl－)，正确的操作是(　　)

A．向未知溶液中加入AgNO3溶液，有白色沉淀产生

B．向未知溶液中加入AgNO3溶液，有白色沉淀产生，加入盐酸，沉淀不消失

C．向未知溶液中加入稀硝酸酸化后，再加入AgNO3溶液，有白色沉淀产生

D．向未知溶液中加入稀盐酸酸化后，再加入AgNO3溶液，有白色沉淀产生

2、在未知液中加入AgNO3溶液有白色沉淀生成，加入稀硝酸后，沉淀部分溶解，有无色无味的气体生成，将

气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊，由此判断水溶液中含有(　　)

A．Cl－、SO B．Cl－、NO C．Cl－、CO D．Cl－、OH－

3、为了证明氯酸钾晶体中含有氯元素，选用下面给出的试剂和操作进行验证。其操作顺序正确的是(　　)

①滴加AgNO3溶液　②加水溶解　③过滤，取滤液　④与二氧化锰混合加热　⑤加稀 HNO3　

⑥与浓盐酸反应　 ⑦与NaOH 溶液混合加热　⑧用淀粉－KI 试纸

A．⑥⑦①⑤　　　 B．⑥⑧ C．④②③①⑤ D．②①⑤

【课后作业】

1、欲除去 Cl2中少量的 HCl 气体，可选用(　　)

A．NaOH 溶液　　　　B．饱和食盐水 C．浓硫酸 D．石灰水

2、下列离子方程式书写正确的是(　　)

A．氯气溶于水：Cl2＋H2O===H＋＋Cl－＋HClO

B．氯气和烧碱作用：Cl2＋OH－===2Cl－＋H2O

C．浓盐酸制取氯气：MnO2＋2H＋＋2Cl－

△

Cl2↑＋Mn2＋＋H2O

D．CO2通入澄清石灰水：CO2＋Ca2＋＋OH－===CaCO3↓＋H2O

3、在制氯气时有如下操作：操作顺序正确的是(　　)

① 连接好装置，检查气密性　②缓缓加热，加快反应，使气体均匀逸出　③在圆底烧瓶中加入二氧化锰粉末

④从盛有浓盐酸的分液漏斗中将浓盐酸缓缓滴入烧瓶中 ⑤用向上排空气法收集氯气

A．①②③④⑤ B．③④②①⑤

C．①③④②⑤ D．①③②④⑤

4、实验室用浓盐酸与足量的二氧化锰反应产生少量的氯气。若反应过程中消耗了7.3 g HCl，理论上可收集到

的氯气的质量(　　)

A．等于 3.55 g B．小于 3.55 g C．大于 3.55 g D．约等于 7.1 g

5、某课外活动小组的同学设计了以下装置(部分夹持仪器已略)制取无水 AlCl3(易升华)，其中不能达到相应实验

目的的是(　　)

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