专题05  的实验室制取
1．的实验室制法
（1）实验装置
①发生装置：用分液漏斗、圆底烧瓶等组装的固液加热型制气装置。
②净化装置：饱和食盐水除去Cl2中的HCl气体，浓硫酸除去Cl2中的水蒸气。
③收集装置：向上排空气法或排饱和食盐水法。
④尾气处理：用 NaOH溶液吸收多余的Cl2，以防Cl2污染空气。
（2）验满方法
①将湿润的淀粉−碘化钾试纸靠近收集Cl2的集气瓶瓶口，若观察到试纸立即变蓝，则证明已收集满。
②将湿润的蓝石蕊试纸靠近盛的瓶口，若观察到试纸先变红后褪，则证明已收集满。
③根据的颜判断是否收集满：若观察到整个集气瓶中充满黄绿的气体，则证明已收集满。
（3）反应原理
MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H甲烷与反应2O
MnO2也可用KMnO4、K2Cr2O7等氧化剂代替，如：
2KMnO4+16HCl(浓) 2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。
（4）实验室制取的注意事项
①为了减少制得的Cl2中HCl的含量，加热时温度不宜过高，以减少HCl的挥发。
②制取时一定要注意反应条件是“浓盐酸”和“加热”，一旦浓盐酸变为稀盐酸，反应将不再发生。
③尾气吸收时，不能用澄清石灰水吸收Cl2，因为澄清石灰水中Ca(OH)2浓度小，吸收不完全。工业上常采用石灰乳来吸收Cl2。
2．实验室制法的本质
（1）若无浓盐酸，可用NaCl和浓H2SO4代替：
MnO2+2NaCl+3H2SO4(浓) MnSO4+2NaHSO4+Cl2↑+2H2O。
（2）反应物若无MnO2，可用其他强氧化剂如KClO3、Ca(ClO)2、KMnO4等代替：
KClO3+6HCl(浓) KCl+3Cl2↑+3H2O
Ca(ClO)2+4HCl(浓) CaCl2+2Cl2↑+2H2O
2KMnO4+16HCl(浓) 2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
规范书写装置中试剂的作用
装置中试剂的用途回答时一般包括直接作用和根本目的两部分内容，根据各部分装置的用途不同，可采用下列模板回答：
发生装置    生成……产生……制取……
↓
除杂装置    除去(吸收) ……防止……干扰(影响)
            除去……中的杂质，以免影响测量结果
↓
性质实验装置 与……反应  验证……说明……
比较……  检验……
↓
收集装置
尾气吸收装置 吸收……防止……的污染(影响)
为了证明在实验室制备Cl2的过程中会有水蒸气和HCl挥发出来，甲同学设计了如图所示的实验装置，按要求回答问题：
（1）请根据甲同学的意图，连接相应的装置，接口顺序：
b接________，________接________，________接a。
（2）U形管中所盛试剂的化学式为 _____________________。
（3）装置③中CCl4的作用是________________________________。
（4）乙同学认为甲同学实验有缺陷，不能证明最终通入AgNO3溶液的气体只有一种。为了确保实验结论的可靠性，证明最终通入AgNO3溶液的气体只有一种，乙同学提出在某个装置之后再加装置⑤。你认为装置⑤应加在________之后(填装置序号)，瓶中可以放入________。
（5）丙同学看到甲同学设计的装置后提出无需多加装置⑤，只需将原烧杯中AgNO3溶液换成其他溶液。你认为可将溶液换成________，如果观察到__________的现象，则证明制Cl2时有HCl挥发出。
（6）若取过量的MnO2与一定体积的浓HCl(含溶质HCl为0.4 mol)制备Cl2(假设HCl的挥发不计，装置气密性良好)，则制备的Cl2总小于0.1 mol的原因是
_________________________________________________________________。
【答案】（1）e　f　d　c　(e和f顺序可以交换)
（2）CuSO4　（3）吸收Cl2
（4）③　湿润的KI­淀粉试纸(或湿润的有布条等其他合理答案)
（5）紫石蕊试液　紫石蕊试液变红而不褪
（6）随着反应的进行，浓盐酸变为稀盐酸，稀盐酸与MnO2不反应，反应停止，故盐酸中的HCl不可能全部参加反应
【解析】为验证其猜测，应先检验水蒸气的存在，之后再检验HCl的存在。水蒸气的检验一般使用无水CuSO4(变蓝)，HCl的检验一般使用AgNO3溶液(生成白沉淀)。但是Cl2的存在会干扰HCl的检验，故在检验HCl之前应先除去其中的Cl2(用CCl4吸收)。在检验HCl之前为确认Cl2已经除尽，可在③之后增加装置⑤，其中可以放入湿润的KI­淀粉试纸或湿润的有布条等。由于HCl的水溶液有酸性，能够使酸碱指示剂变为红，而的水溶液既有酸性也有漂白性，能够使紫的石蕊试液先变红，后褪，所以丙同学看到甲同学设计的装置后提出无需多加装置⑤，只需将原烧杯中AgNO3溶液换成其他溶液，可将溶液换成紫石蕊试液，如果观察到紫石蕊试液变红而不褪的现象，则证明制Cl2时有HCl挥发出。
1．用下列装置制备并检验Cl2的性质，下列有关说法正确的是（  ）
A．Ⅰ图中：如果MnO2过量，浓盐酸就可全部反应
B．Ⅱ图中：充分光照后，量筒中剩余气体约为10 mL（条件相同）
C．Ⅲ图中：生成蓝的烟，若在集气瓶中加入少量水，所得溶液呈绿
D．Ⅳ图中：干燥的有布条不褪，湿润的有布条能褪，说明Cl2有漂白性
2．如图是一种试验某气体化学性质的实验装置，中B为开关。如先打开B，在A处通入湿润，C中红布条颜褪去；当关闭B时，C处红布条颜无明显变化。则在D中盛有的溶液不可能是(    )
A．浓H2SO4    B．浓碳酸钠溶液    C．浓NaOH溶液    D．饱和NaCl溶液
3．将一盛满Cl2的试管倒立在水槽中，当日光照射相当一段时间后，试管中最后剩余的气体约占试管容积的（ ）
A．2/3    B．1/2    C．1/3    D．1/4
4．某化学教师为“与金属钠反应”设计了如图装置的实验。实验操作：先给钠预热，等钠熔融成圆球时，撤火，通入，即可见钠着火燃烧，生成大量白烟。以下叙述中错误的是(  )
A．反应生成的大量白烟是氯化钠晶体
B．玻璃管尾部塞一团浸有NaOH溶液的棉球是用于吸收过量的
C．钠着火燃烧产生苍白火焰
D．若在棉花球外沿滴一滴石蕊溶液，可根据其颜变化判断是否被碱液完全吸收
5．某同学拟在实验室中用下列仪器和必需药品对NH3与Cl2的反应进行探究。下列说法不正确的是
A．制备气体：A、B都能用于制NH3， B、C都能用于制Cl2
B．净化气体：E、G都能用来净化NH3，也都能用来净化Cl2
C．气体反应：分别从D的c、d通入NH3和Cl2；D中产生大量白烟
D．尾气处理：E、F或G都能用于除尾气，但只用其中一种可能除不净尾气
6．实验室用下列两种方法制：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
A．①比②多    B．②比①多    C．一样多    D．无法比较
7．四氯化钛是无液体，沸点为136℃，极易水解。在650-850℃高温下，将Cl2通入TiO2和炭粉的混合物可得到TiCl4和一种有毒气体。下图是实验室制备TiCl4的部分装置，下列说法正确的是