第一節(jié) 氯氣
新指南
1.掌握氯氣的化學性質及在實驗室中制取氯氣的原理和方法.
2.掌握氯離子的檢驗方法.
3.了解氯氣的物理性質和用途.
本節(jié)重點：氯氣的化學性質及實驗室制法；氯離子的檢驗.
本節(jié)難點：氯氣與水的反應及氯水中各成分的性質；氯氣與堿的反應；氯氣的實驗室制法.
教材解讀精華要義
相關鏈接
1.氧氣的化學性質
2.氧化還原反應
(1)定義：有電子轉移(得失或偏移)的反應叫氧化還原反應.
(2)實質：電子轉移<得失或偏移).
(3)特征：化合價升降.
分析氧化還原反應，要根據反應特征，抓住反應實質，并掌握有關概念(氧化劑、還原劑、氧化性、還原性、氧化反應、還原反應等)、分析方法(如雙線橋法).
3.實驗室制取氣體的裝置
(1)固一液不加熱裝置，如制取H2、CO2等.
(2)固一固加熱裝置，如制取O2等.
(3)啟普發(fā)生器，如制取H2、CO2等.
知識詳解
知識點1 氯氣的性質和用途
Ⅰ氯的原子結構
Ⅱ氯氣的物理性質
在常溫(25℃)、常壓(101 kPa)下，氯氣是一種黃綠色而有劇烈刺激性氣味的氣體.比空氣重，有毒，在壓強為101 kPa，溫度為-34.6℃時，氯氣液化為液氯，將溫度繼續(xù)冷卻到-101℃時，液氯變?yōu)楣虘B(tài)氯.氯氣可溶于水，在常溫下，1體積水中能溶解約2體積的氯氣.
思維拓展
1.由于物質的狀態(tài)都與溫度和壓強有關，因此在描述物質的狀態(tài)時，一定要說明溫度、壓強.通常易液化的氣體有Cl2、CO2、NH3等.
2.氯氣使人中毒的癥狀是：吸入少量氯氣會使鼻和喉頭的黏膜受到刺激，引起胸部疼痛和咳嗽，吸入大量氯氣會使人中毒死亡.在實驗室里聞氯氣氣味時，必須十分小心，應該用手輕輕在瓶口扇動，僅使極少量的氯氣飄進鼻孔(如圖4-1所示).聞其他氣體的氣味時，也應采取這種方法.
3.對于任何氣體在標準狀況下的密度，都有ρ＝ ，如ρ（Cl2）=
所以，對于氣體密度的數值，一般不作記憶要求，但需知當>29時，比空氣重(如O2、CO2等)；當<29時，比空氣輕(如H2、N2等).
4.由氯氣的密度、溶解度、毒性和顏色等知識可知：在實驗室里收集氯氣，可采用向上排空氣法，不能用向下排空氣法，也不能用排水法，氯氣在飽和食鹽水中的溶解度很小，實驗室中可用排飽和食鹽水法收集氯氣；在收集和應用氯氣時，要防止使人中毒或污染環(huán)境；多余的Cl2可用NaOH溶液除去，一般不用石灰水(為什么?)；可通過氣體的顏色判斷氯氣是否充滿集氣瓶.
Ⅲ 氯氣的化學性質(重點)
由氯元素的原子結構示意圖可知：氯原子最外層有7個電子，在化學反應中容易得到1個電子，使最外層達到8個電子的穩(wěn)定結構.因此，氯氣是一種化學性質很活潑的非金屬單質，它具有較強的氧化性，能與多種金屬和非金屬直接化合，還能與水、堿等化合物起反應.
(1)與金屬反應
實驗4-1：氯氣與銅反應的實驗
實驗目的：探究氯氣與銅的反應.
實驗原理：Cu+Cl2 CuCl2.
實驗用品：銅絲、氯氣(盛在集氣瓶中，用磨砂玻璃片蓋瓶口)、水、坩堝鉗、酒精燈、火柴.
實驗步驟：用坩堝鉗夾住一束銅絲，灼熱后立刻放入充滿氯氣的集氣瓶里(如圖4-2所示).觀察發(fā)生的現象.然后把少量
的水注入集氣瓶里，用玻璃片蓋住瓶口，振蕩.觀察溶液的顏色.
實驗現象：銅絲劇烈燃燒，產生大量棕黃色的煙.加水后形成了藍綠色溶液.濃度不同，溶液顏色就有所不同，其濃溶液為綠色.
實驗結論：在點燃的條下，氯氣與銅劇烈反應生成氯化銅，氯化銅分散成棕黃色的煙.
【注意】 ①為了使實驗能夠順利進行并觀察到棕黃色的煙，要注意：a.氯氣要盡可能干燥、純凈；b.所用銅絲最好是剝去導線絕緣層的多股細銅絲；c.在酒精燈上加熱時間略長些，將灼熱的銅絲移入氯氣瓶中的動作要快，要使銅絲在氯氣瓶口慢慢向下伸入，以保證反應能持續(xù)、穩(wěn)定地發(fā)生.
②銅絲要用坩堝鉗夾持：不能直接用手拿，以免被燙傷.
③在反應時，集氣瓶口的大部分要用玻璃片蓋住，以防止污染空氣.
④為了防止集氣瓶炸裂，可在集氣瓶底加入少量洗凈的、干燥的細沙.燃著的銅絲不要靠近集氣瓶瓶壁.
[說明] CuCl2簡介：
氯化銅(CuCl2)固體呈棕黃色，二水合氯化銅(CuCl2•2H2O)晶體呈藍綠色.
氯化銅濃溶液顯綠色，稀溶液顯藍綠色.
思維拓展
1.向CuCl2溶液中加入AgNO3溶液，有什么現象發(fā)生?寫出有關反應的化學方程式.
點撥 溶液由綠色變?yōu)樗{色，同時有沉淀生成.有關反應的化學方程式為：
CuCl2+2AgNO3＝Cu(NO3)2+2AgCl↓
2.向CuSO4濃溶液中加入BaCl2溶液，有什么現象發(fā)生?寫出有關反應的化學方程式.
點撥 溶液由藍色變?yōu)榫G色，同時有沉淀生成.有關反應的化學方程式為：
CuSO4+BaCl2=CuCl2+BaSO4↓
小結 在一定條下，Cl2能跟絕大多數金屬發(fā)生化合反應.
①Cl2與金屬反應的一般形式.
2R+nCl2 2RCln(n為奇數時)
R+ Cl2 RCln(n為偶數時)
②常見的化學反應.
a.反應的化學方程式：
2Na+Cl2 2NaCl
現象：產生黃色火焰和大量的白煙.
b.反應的化學方程式：
Cu+Cl2 CuCl2
現象：產生棕黃色的煙，但無火焰.
c.反應的化學方程式：
2Fe+3Cl2 2FeCl3
現象：產生棕褐色的煙，但無火焰.
[說明] ①火焰是氣態(tài)物質燃燒時的特有現象，只有常溫下的氣體或在高溫條下產生的可燃性氣體燃燒時才能觀察到火焰，如Na在Cl2中燃燒；否則無火焰，如 Cu、Fe在Cl2中燃燒，固體Fe、Cu難揮發(fā)，所以無火焰.
②由于氯氣的氧化性很強，當金屬元素有多種化合價時，該金屬跟氯氣反應一般生成高價金屬氯化物，無論氯氣過量與否.如Fe、Cu跟Cl2反應，其產物是FeCl3、 CuCl2，而不是FeCl2、CuCl.
③值得說明的是，在常溫下，干燥的氯氣不能跟鐵發(fā)生化學反應，所以大量的液態(tài)氯常常被干燥后用鋼瓶貯存.
(2)與非金屬反應
實驗4-2：氫氣在氯氣中燃燒的實驗
實驗目的：探究氯氣與氫氣的反應.
實驗原理：H2+Cl2 2HCl.
實驗用品：盛在集氣瓶中的氯氣，能產生氫氣的啟普發(fā)生器、火柴.
實驗步驟：在空氣中點燃H2,然后把導管伸人盛有Cl2的集氣瓶中(如圖4-3所示).觀察H2在Cl2中燃燒時的現象.
實驗現象：氫氣在氯氣中繼續(xù)燃燒，發(fā)出蒼白色火焰.氫氣燃燒結束后，抽去蓋在集氣瓶口處的毛玻璃片，觀察到集氣瓶口上方出現白霧.
實驗結論：純凈的H2可以在Cl2中安靜地燃燒，生成HCl.
【注意】 ①為了保證實驗安全，氫氣在點燃之前必須先檢驗其純度，只有純度符合點燃的純度要求的氫氣才能點燃.
②為了使氫氣持續(xù)地燃燒下去：a.氯氣要不含氯化氫雜質，濃度大；b.氫氣導管要從集氣瓶瓶口慢慢地逐漸伸向瓶底.
③為了減少環(huán)境污染，氫氣燃燒后應立即用玻璃片蓋住集氣瓶瓶口，然后向集氣瓶中加入少量氫氧化鈉稀溶液并振蕩，吸收氯化氫氣體.
[說明] 燃燒：一切發(fā)光、發(fā)熱的劇烈的化學反應都叫做燃燒.也就是說，燃燒不一定有氧氣參加.
實驗4-3：氫氣跟氯氣混合爆炸的實驗
實驗目的：探究氯氣與氫氣混合氣體發(fā)生爆炸的反應.
實驗原理：H2+Cl2 2HCl.
實驗用品：盛在集氣瓶中的氫氣與氯氣，鎂條、酒精燈、坩堝鉗、薄塑料片.
實驗步驟：把新收集到的一瓶Cl2和一瓶H2口對口地放置，抽去瓶口間的玻璃片，上下顛倒幾次，使H2 和Cl2充分混合.取一瓶混合氣體，用塑料片蓋好，在距瓶約10 cm處點燃鎂條(如圖4-4所示).觀察有什么現象發(fā)生.
實驗現象：當鎂條燃燒所產生的強光照射到混合氣體時,瓶中的H2和Cl2迅速化合而發(fā)生爆炸，把塑料片向上彈起(如圖4-4所示).集氣瓶口上方產生大量白霧.
實驗結論：在光照條下，Cl2與H2發(fā)生劇烈反應，生成HCl.
【注意】 ①為了使爆炸反應的實驗成功：a.氯氣和氫氣要純；不含空氣和氯化氫等雜質；b.氫氣與氯氣要以體積比1:1現混現用、混合均勻再用；c.將塑料片的一面涂上薄薄的一層凡士林后再蓋在集氣瓶口上，并用手心輕輕壓嚴塑料片，將集氣瓶口封嚴；d.鎂條要用砂紙打磨光亮，以雙股、10 cm～15 cm長為宜，燃著的鎂條以距離集氣瓶5 cm～10 cm為宜.
②為了實驗安全：a.集氣瓶口的蓋片絕不能用玻璃片或金屬片，除了可以用薄塑料片以外，還可以用0.5 mm～1 mm厚的紙片；b.實驗操作者和觀察者都要與待爆炸的集氣瓶保持一定的距離.
③為了減輕環(huán)境污染，可向爆炸以后的集氣瓶內倒入少量的NaOH等堿性溶液吸收HCl氣體.
小結 煙、霧、氣的區(qū)別
①煙——大量細小固體顆粒分散在氣體中的現象.如銅在氯氣中燃燒會產生棕
黃色的煙——CuCl2固體；濃氨水與濃鹽酸相遇會產生白色的煙——NH4Cl固體.
②霧——大量細小液滴分散在氣體中的現象.如打開濃鹽酸的瓶蓋會看到大量的白霧，這是濃鹽酸中揮發(fā)出的氯化氫吸收空氣中的水所形成的鹽酸小液滴.
③氣——是指通常狀況下為氣態(tài)的物質.若氣體為無色，那么用肉眼就看不見，如H2、O2、N2；只有那些有顏色的氣體用肉眼才能觀察到.
(3)與水反應(難點)
氯氣可溶于水，常溫下1體積水可溶解約2體積的氯氣，溶于水的氯氣中有一小部分跟水反應.
Cl2+H2O=HCl+HClO
[說明] ①氯氣的水溶液叫做氯水.Cl2使氯水顯黃綠色，且有刺激性氣味，HCl使溶液顯強酸性；HClO為弱酸，具有強氧化性和漂白性，也具有不穩(wěn)定性，見光或受熱時易分解<如圖4-5所示).
2HclO 2HCl+O2↑
氯水久置時，其顏色逐漸變淺，強氧化性逐漸減弱，酸性逐漸增強，最終形成稀鹽酸，所以實驗室中用氯水需現用現配，且要裝于棕色試劑瓶中，置冷暗處.
②氯水中的微粒：氯水中存在著三種分子(H2O、Cl2、HClO)和四種離子(H+、Cl-、ClO-、OH-)，其濃度大小依次為：
H2O>Cl2>H+>Cl->HClO>ClO->OH-.
③氯水的性質與組成的關系.
a.由于H+的存在顯酸性.
b.由于HClO的存在，具有不穩(wěn)定性和強氧化性(殺菌、消毒、漂白等).
c.由于Cl2的存在，具有部分氯氣的性質.
d.由于Cl-的存在，能形成某些沉淀.
在不同的環(huán)境中，氯水表現出不同的性質(見下表)
試 劑現 象有關微粒
淀粉I溶液顯藍色Cl2
FeCl2溶液顯黃色(Fe3+)Cl2
AgNO3溶液白色沉淀Cl-
NaOH溶液褪 色H+、Cl2
品紅溶液褪 色HclO
石蕊試液先變紅，后褪色H+、HclO
實驗4-4：HClO的漂白性實驗
實驗目的：探究Cl2，HClO的漂白性.
實驗原理：HClO具有強氧化性和漂白性.
實驗用品：本實驗中的主要儀器和藥品如圖4-6所示.
實驗步驟：取干燥和濕潤的有色布條各一條，分別放入兩個集氣瓶中，然后通入 Cl2(如圖4-6所示).觀察發(fā)生的現象.
實驗現象：干燥的有色布條a沒有褪色，而濕潤的有色布條b卻褪色了.
實驗結論：Cl2無漂白性，HClO有漂白性，HClO比Cl2的氧化性更強.
【注意】①有色布條a和Cl2都必須是干燥的，將Cl2進行干燥,可按圖4-7中Ⅰ或Ⅱ所示方法操作：
②尾氣（多余的Cl2）必須用堿溶液除去，以防止污染環(huán)境.
③裝置的氣密牲要好；以防止Cl2泄漏前污染環(huán)境.
小結 HClO的重要性質
①不穩(wěn)定性
次氯酸不穩(wěn)定，見光或加熱時易分解.
②弱酸性
碳酸的酸性很弱，而次氯酸的酸性比碳酸還弱.因此，向次氯酸鹽溶液中通入CO2氣體可生成次氯酸.
Ca(ClO)2+CO2+H2O＝CaCO3↓++2HClO
Ca2++2ClO-+CO2+H2O＝CaCO3↓+2HClO
NaClO+CO2+H2O＝NaHCO3+HClO
應用“較強酸+較弱酸鹽→較弱酸+較強酸鹽”的復分解反應規(guī)律進行判斷， HCl、H2SO4等強酸更容易將次氯酸鹽轉化為次氯酸.
Ca(Cl0)2+2HCl＝CaCl2+2HClO
2NaClO+H2SO4＝Na2SO4+2HClO
ClO-+H+＝HClO
③強氧化性
氯氣的氧化性很強，而次氯酸的氧化性比氯氣還強.
如：a.干燥的氯氣無漂白性，濕潤的氯氣或氯水有漂白性.
b.Ca(ClO)2+4HCl(濃)＝2Cl2↑+CaCl2+2H2O，氧化性Ca(ClO)2>Cl2.
對于次氯酸的應用主要是利用其強氧化性，常用于漂白、殺菌、消毒等.由于次氯酸的不穩(wěn)定性給次氯酸的貯存和運輸帶了很大的困難，所以工業(yè)上不制備次氯酸，而是以氯水或次氯酸的鹽代替次氯酸，工業(yè)上將Cl2通入石灰乳中制取漂 *** .
2Ca(OH)2+2Cl2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
或2Ca(OH)2+2Cl2＝2Ca2++2Cl-+2ClO-+2H2O
Ca(ClO)2的氧化性不及HClO強，所以漂 *** 在使用時，可向其中加入少量的鹽酸，以增強漂 *** 的漂白效果.漂 *** 露置在空氣中時，空氣中的CO2也能將 Ca(ClO)2轉化為HClO，從而產生漂白作用.HClO也具有消毒、殺菌的作用.
例如：下列說法中，正確的是 ( )
A.久置的氯水和新制的氯水顏色相同
B.久置的氯水和新制的氯水pH相同
C.久置的氯水和新制的氯水都能與AgNO3溶液反應生成AgCl
D.由于次氯酸鹽比次氯酸穩(wěn)定，因此漂 *** 可以露置在空氣中
答案：C
(4)與堿反應(難點)
氯氣與堿溶液起反應，生成次氯酸鹽、金屬氯化物和水.如：
Cl2+2NaOH＝NaClO+NaCl+H2O
2Cl2+2Ca(OH)2＝Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O
[說明] ①在常溫下，Cl2與堿反應的化學方程式的一般模式為：
Cl2+堿→次氯酸鹽+金屬氯化物+水
但在加熱的條下Cl2與堿反應的產物有所變化.如：
3Cl2+6OH ClO3+5Cl+3H2O
②Cl2與堿的反應還是氧化還原反應，其電子轉移和元素化合價變化情況為：
在此反應中Cl2既得到電子，又失去電子，既是氧化劑，又是還原劑.
③實驗室中常用NaOH溶液除去多余的Cl2，以防止污染環(huán)境.工業(yè)上將Cl2通入石灰乳中以制取漂 *** ，所以漂 *** 的主要成分是Ca(ClO)2和CaCl2的混合物，其有效成分是Ca(ClO)2.
④由于HClO的酸性比H2CO3的酸性還弱，所以NaClO、Ca(ClO)2等次氯酸鹽易跟包括碳酸在內的其他酸發(fā)生反應.在潮濕的空氣里，次氯酸鈣與空氣里的二氧化碳和水蒸氣反應，生成次氯酸，所以漂粉精和漂 *** 也具有漂白、消毒作用.
Ca(ClO)2+CO2+H2O＝CaCO3↓+2HClO
Ca2++2ClO-+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO
由于Ca(ClO)2易與CO2、H2O反應，生成的HClO不穩(wěn)定，所以漂粉精要密封包裝，避光、隔潮存放.
⑤Cl2與堿在溶液中反應：
2NaOH+Cl2=NaClO+NaCl+H2O
2OH-+Cl2＝ClO-+Cl-+H2O
2Ca(OH)2(aq)+2Cl2＝Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O
2OH-+Cl2＝ClO-+Cl-+H2O
思維拓展
1.實驗室中要除去多余的Cl2，為什么用NaOH溶液而不用石灰水?
點撥 因為石灰水中的主要成分是Ca(OH)2，Ca(OH)2微溶于水，所以石灰水中Ca(OH)2的濃度很低，吸收Cl2的效果不及NaOH溶液好.
2.工業(yè)上制取漂 *** 為什么用石灰乳而不用石灰水?
點撥 因為Ca(OH)2微溶于水，所以石灰水中Ca(OH)2的濃度很低，不利于提高產量；又因為石灰乳中含有較多未溶解的Ca(OH)2，且Ca(OH)2
=Ca2++2OH-，這樣既保證了Cl2與Ca(OH)2迅速反應，又便于提高產量和生產效率.
(5)與某些鹽反應
2Br+Cl2=2Cl+Br2(溶液變?yōu)槌壬?
2I+Cl2=2Cl+I2(溶液變?yōu)楹稚?
以上反應都屬于置換反應，由于Cl2的氧化性較強，所以能將Br-、I-氧化為相應的單質.
Ⅳ氯元素的存在
由于氯氣性質活潑，所以氯氣在自然界中只能以化合態(tài)存在.如海水中含有大量的NaCl.
Ⅴ氯氣的用途
(1)作消毒劑.自水常用氯氣(在1L水中通入約0.002g Cl2)殺菌消毒.
(2)制造鹽酸.H2+Cl2 2HCl.
(3)制造漂 *** .2Cl2+2Ca(OH)2＝Ca(ClO)2 +CaCl2+2H2O，該漂白劑可用于棉、麻和紙張等的漂白.
(4)制造氯仿等有機溶劑和多種農藥.
總之，氯氣是一種重要的化工原料.
知識點2 氯氣的實驗室制法(重點、難點)
實驗4-5：氯氣的制取實驗
實驗目的：①掌握實驗室制備Cl2的化學反應原理.
②掌握實驗室制備Cl2的常用裝置和實驗方法.
③掌握實驗室中收集Cl2的方法和尾氣的處理方法.
實驗原理：在實驗室里，氯氣可以用濃鹽酸與二氧化錳起反應制取.這個反應的化學方程式是：
nO2+4H++2Cl- n2++Cl2 ↑+2H2O
[說明] ①濃鹽酸一般為12 mol/L，密度為1.19g/mL,稀鹽酸不能發(fā)生該反應.
②從反應物、生成物的狀態(tài)和反應條分析，該反應具有以下特征：
粉末狀固體+液體 氣體
可見宜采用固—液加熱制氣裝置作為氣體發(fā)生裝置.
實驗裝置：
①氣體發(fā)生裝置
固一液加熱制氣裝置.首先選擇反應容器，由于鹽酸必須在反應中保證一定的濃度，所以用量較大，因而宜采用容積較
大的圓底燒瓶而不宜用大試管；其次，對于添加液體的容器，采用分液漏斗(不用長頸漏斗)能有效地防止Cl2逸出，且便
于控制鹽酸的用量；對于圓底燒瓶，通常用酒精燈加熱而且需放上石棉網，以防止圓底燒瓶受熱不均而炸裂，圓底燒瓶中液
體的盛裝量，一般以液體占圓底燒瓶球部容積的 ～ 為宜.實驗裝置如圖4-8所示.
③氣體凈化裝置
氣體凈化裝置的設計必須同時考慮主要成分和雜質成分的性質，選擇適當的裝置除去雜質.用濃鹽酸和二氧化錳制取氯氣時，氯氣中混有HCl和H2O(g)等雜質，除去氯氣中的HCl可用飽和食鹽水洗氣(如圖4-9Ⅰ所示)；除去氯氣中的H2O(g)可用濃硫酸洗氣(如圖4-9Ⅱ所示)或用干燥的CaCl2.
③氣體收集裝置
氣體收集裝置的設計必須考慮氣體和被排對象(如空氣、水)的性質和欲收集氣體的純度要求，由于Cl2的密度比空氣的密度大且不與空氣反應，所以可以用向上排空氣法收集(如圖4-10Ⅰ)；又因為Cl2在飽和食鹽水中的溶解度不大，所以可以用排飽和食鹽水法收集(如圖4-10Ⅱ)，但此法收集的Cl2中含有水蒸氣；還可將Cl2直接收集在橡皮球囊中.
④尾氣處理裝置
化學實驗中，凡是有毒或易燃的尾氣，都要進行適當的尾氣處理，使之不會造成環(huán)境污染或形成安全隱患.對于Cl2，可以用NaOH溶液吸收而除去(如圖4-11所示).
綜合以上分析結果，實驗室用nO2和濃鹽酸加熱制取Cl2，并收集干燥純凈的 Cl2，可采用如圖4-12所示的裝置.
實驗步驟：“連—檢—裝—制—集”.
①“連”——將所需儀器按圖4-12所示的順序連接.即如圖4-12所示，依從下到上、從左到右的順序連接儀器，組裝成制取氣體裝置.
②“檢”——檢查裝置的氣密性.即關閉分液漏斗的活塞，向F中加水至浸沒玻璃導管，用酒精燈微熱圓底燒瓶，若玻璃導管內有氣泡冒出，停止加熱后，玻璃導管內液體回流形成一段液柱，說明裝置的氣密性良好.
[說明] ①檢查裝置的氣密性必須在連接裝置之后，添加藥品之前進行.
②檢查裝置的氣密性通常包括“形成水封→微熱并觀察→冷卻并觀察”三個步驟.
③對于氣密性不合格的儀器或裝置，要查出原因，修復或更換.若橡皮塞不密封，可涂上少量凡士林后再重新檢查氣密性.
③“裝”——裝藥品或試劑.將裝置拆開，分別向B、C、D、F中加入適當的藥品或試劑，重新連接后，再向分液漏斗A中加入濃鹽酸，然后塞好玻璃塞以防止鹽酸揮發(fā).
④“制”——加熱制氣.用分液漏斗向圓底燒瓶內加入適量濃鹽酸，點燃酒精燈加熱，使反應平穩(wěn)地進行.要通過觀察裝置C、D中的氣泡產生的快慢判斷反應進行的快慢，并通過控制濃鹽酸的用量或利用酒精燈調節(jié)反應速率，使反應連續(xù)、平穩(wěn)地發(fā)生.
⑤“集”——收集氣體，當裝置E內充滿黃綠色氣體時，表示氯氣已收集滿，可更換集氣瓶繼續(xù)收集，收集滿氯氣的集氣瓶要蓋嚴，瓶口朝上放置.
實驗完畢后，先熄滅酒精燈，當裝置C、D中無氣泡冒出時，將裝置F中的玻璃導管取出，裝置B、C中的氯氣可向其中加入少量NaOH溶液除去，裝置D中的氯氣可用空氣將其“吹”入NaOH溶液中除去.
[說明] ①當實驗室沒有nO2時，可用nO4和濃HCl制取Cl2，其反應的化學方程式為：2nO4+“HCl(濃)=2Cl+2nCl2+5Cl2↑+8H2O.
此反應較劇烈，需將濃鹽酸緩緩地滴到nO4固體上，不需加熱.
當實驗室沒有濃鹽酸時，可用NaCl和濃H2SO4替代濃鹽酸與nO2制取Cl2，其反應的化學方程式為：
nO2+2NaCl+3H2SO4 2NaHSO4+nSO4+2H2O+Cl2↑
②鹽酸和nO2反應時，鹽酸表現出酸性和還原性，表現還原性的標志是-1價的Cl--變成了。價的Cl2而如何判斷酸在某些反應中除表現氧化性或還原性外還是否表現出酸性呢?主要標志是生成物中有無酸根離子.若有酸根離子就說明除表現氧化性或還原性外，還表現出酸性，如：
a.Cu+2H2SO4(濃) CuSO4+SO2↑+2H2O H2SO4既表現出氧化性，又表現出酸性.
b.NaClO3+6HCl=NaCl+3H2O+3Cl2↑HCl既表現出還原性，又表現出酸性.
③驗滿方法：a.可用濕潤的碘化鉀淀粉斌紙接近集氣瓶口，若試紙變藍，則證明氯氣已收集滿了.
b.也可用濕潤的藍色石蕊試紙接近集氣瓶口，若試紙先變紅后褪色，則證明氯氣已收集滿了.
思維拓展
1.怎樣根據反應原理設計氣體發(fā)生裝置?試舉例說明.
點撥 固體+固體 氣體(實驗室制取氧氣)；
塊狀固體+液體→氣體(實驗室制取氫氣、二氧化碳)；
粉末狀固體(或液體)+液體 氣體(實驗室制取氯氣)，
2.工業(yè)上如何制Cl2?
點撥 工業(yè)上用電解飽和食鹽水的方法制Cl2：
2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑
例如：實驗室用nO2和濃鹽酸制取氯氣，主要操作有：
①將蒸餾燒瓶固定在鐵架臺上；
②把酒精燈放在鐵架臺上，根據酒精燈確定鐵圈的高度，固定鐵圈放好石棉網；
③用藥匙向蒸餾燒瓶中加入nO2，再向分液漏斗中加入濃鹽酸，并將導氣管放人集氣瓶中；
④檢查裝置的氣密性；
⑤在蒸餾燒瓶上裝好分液漏斗，連接好導氣管.
正確的實驗操作順序是：_________.
答案：②①⑤④③
知識點3 氯離子的檢驗
實驗4-6：氯離子的檢驗實驗
實驗目的：掌握氯離子檢驗的化學原理和方法.
實驗原理：Ag++Cl-＝AgCl↓(白)
2Ag++CO2-3＝Ag2CO3↓(白)
Ag2CO3+2H+=2Ag++CO2↑+H2O
實驗用品：稀鹽酸、稀硝酸、NaCl溶液、Na2CO3溶液、AgNO3溶液，試管、膠頭滴管.
實驗步驟：向分別盛有稀鹽酸、NaCl溶液、Na2CO3溶液的三支試管里，各加入幾滴AgNO3溶液，觀察發(fā)生的現象.再滴入幾滴稀硝酸，觀察現象.
實驗現象：滴入A2NO3溶液后，三支試管里都有沉淀生成.再滴入稀硝酸后，前兩支試管里的沉淀無變化，第三支試管里的沉淀消失了，同時有無色氣泡從溶液里逸出.
實驗結論：在溶液里，Cl-與Ag+反應生成AgCl沉淀，AgCl沉淀不溶于稀HNO3溶液.
在溶液里，CO2-3與Ag+反應生成Ag2CO3沉淀，Ag2CO3很容易與稀HNO3溶液反應.
小結 溶液中Cl-的檢驗方法
試劑：AgNO3溶液和稀HNO3.
原理：Ag++Cl-=AgCl↓(白).
操作及現象：向待測液中滴加AgNO3溶液，有白色沉淀生成，滴加稀HNO3，沉淀不溶解.
結論：待測液中含有Cl-.
[說明] ①在溶液里，有多種陰離子，都能與Ag+結合生成沉淀.在這些沉淀中，呈白色且不溶于HNO3溶液的只有AgCl沉淀.所以加入稀HNO3的目的，是為了排除其他陰離子(如CO2-3、PO3-4等)對實驗的干擾.
② O-、 O-3、C l4等微粒中的非陰離子型氯，不能與Ag+結合生成沉淀，也就不能用AgNO3溶液直接檢驗.
思維拓展 怎樣用實驗方法證明ClO3中含有氯元素?
點撥 將ClO3跟nO2混合并加熱，再將殘余固體溶于水，過濾，向濾液中滴加AgNO3溶液和稀HNO3，若有白色沉淀生成，則說明ClO3中含有氯元素.
例如：向下列溶液中分別加入AgNO3溶液和稀HNO3，能生成白色沉淀的是 ( )
A.氯水 D.氯酸鉀
C.氯化鈉 D.四氯化碳
〔分析〕 凡含有Cl-的物質，均可與AgNO3溶液反應，生成不溶于稀HNO3的白色沉淀.A項中Cl2與H2O反應：Cl2+H2O=HCl+HClO，生成的HCl可電離出Cl-；B項中ClO3溶于水后發(fā)生電離；ClO3=++ClO-3，故ClO3中只含有ClO-3而無Cl-；C項中NaCl是離子化合物，在溶液中能電離出Cl-；D項中CCl4不溶于水，更不能電離出Cl-.
答案：AC
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