氯气制备实验:装置顺序+尾气处理,模板直接背

氯气制备实验：装置顺序+尾气处理，模板直接背

Day 24 · 元素化合物 · 90天一轮复习系列

装置顺序题里，把干燥放在除杂之前，就整题失分。氯气制备是气体制备题的模板源头，从发生到收集再到尾气处理，五段结构固定，其中最常考的正是除杂与干燥的先后，以及尾气为什么非要用碱液吸收。

01 认识问题——装置的五段结构

氯气制备的完整流程可以拆成五段。第一段是发生装置，用二氧化锰与浓盐酸加热反应制取氯气，所以需要圆底烧瓶、酒精灯和分液漏斗，属于固体与液体加热型的装置。

第二段是除杂。制得的氯气中混有挥发出来的氯化氢气体和水蒸气。氯化氢要用饱和食盐水除去，因为饱和食盐水能吸收氯化氢而基本不溶解氯气，这个选择的理由要写出来。水蒸气要用浓硫酸干燥，氯气不和浓硫酸反应，所以可以选它。

第三段是收集。氯气密度比空气大，所以用向上排空气法；氯气有毒且能溶于水，所以不能用排水法。收集时导管要伸到集气瓶底部，便于把空气排尽。

第四段是验满。用湿润的淀粉碘化钾试纸靠近瓶口，试纸变蓝说明氯气已收集满。

第五段是尾气处理。氯气有毒，不能直接排入空气，用氢氧化钠溶液吸收，生成氯化钠和次氯酸钠。

02 方法口诀——先发生，再除杂，后干燥

1. 发生：固体与液体加热制氯气，注意反应物是二氧化锰和浓盐酸，条件是加热。

2. 除杂：先通过饱和食盐水除去氯化氢，再通过浓硫酸除去水蒸气，顺序不能颠倒。

3. 干燥必须在除杂之后，否则气体带着水蒸气通过食盐水，除杂的同时又被水汽弄湿了。

4. 收集：向上排空气法，导管伸到瓶底。

5. 验满：湿润的淀粉碘化钾试纸靠近瓶口，变蓝即满。

6. 尾气：用氢氧化钠溶液吸收，不能用澄清石灰水，因为石灰水浓度太低吸收不完全。

03 典型示例——装置顺序题走一遍

题目给出若干装置，要求按正确顺序排列并说明理由。按流程依次是发生装置、饱和食盐水洗气瓶、浓硫酸洗气瓶、向上排空气的集气瓶、氢氧化钠溶液吸收瓶。

说明理由时要把每段的作用写上。饱和食盐水的作用是除去氯化氢，并且因为氯气在饱和食盐水中溶解度很小，所以损失少。浓硫酸的作用是干燥氯气，除去水蒸气。两者顺序不能换，因为若先干燥再除氯化氢，气体通过食盐水时会重新带入水蒸气。

收集用向上排空气法，依据是氯气密度比空气大，同时氯气有毒，所以不用排水法。尾气用氢氧化钠溶液，依据是氯气能与强碱反应，生成氯化钠和次氯酸钠，从而除去有毒气体。

05 典例拆解——按五段排装置

例题：用二氧化锰与浓盐酸加热制取氯气，并收集一瓶干燥的氯气。请按顺序排出所用装置，并说明每一段的作用。

第一段是发生装置。二氧化锰与浓盐酸加热制取氯气，用圆底烧瓶、酒精灯与分液漏斗，属于固体与液体加热型装置。

第二段是除杂。制得的氯气中混有挥发出的氯化氢，用饱和食盐水除去，因为氯化氢易溶于饱和食盐水而氯气在其中溶解度很小，损失少。

第三段是干燥。用浓硫酸干燥氯气，除去水蒸气。顺序不能颠倒：若先干燥再除杂，气体通过食盐水时会重新带入水蒸气。

第四段是收集与验满。氯气密度比空气大，用向上排空气法收集，导管伸到集气瓶底部；验满用湿润的淀粉碘化钾试纸靠近瓶口，试纸变蓝说明已收集满。氯气有毒且能溶于水，不能用排水法。

第五段是尾气处理。用氢氧化钠溶液吸收，生成氯化钠和次氯酸钠，不能用澄清石灰水，因为氢氧化钙溶解度小、浓度太低，吸收不完全。

结论是装置顺序为发生、饱和食盐水、浓硫酸、向上排空气收集、氢氧化钠溶液吸收。每段都要把作用写出来，只说装置不说作用会丢分。

追一问：若用高锰酸钾与浓盐酸反应制氯气，还需要酒精灯吗，发生装置属于哪一类？

06 边界提醒——三处不能省

第一，除杂必须在干燥之前，先干燥再除杂会让气体重新带入水蒸气，顺序颠倒即失分。

第二，吸收尾气要用氢氧化钠溶液，澄清石灰水浓度太低吸收不完全，不能替代。

第三，制取氯气的反应物是二氧化锰与浓盐酸并需加热，写成稀盐酸或漏写加热条件都会判错。

04 课后自查

1. 能否按顺序说出氯气制备的完整装置流程，并说明每段的作用。

2. 能否解释为什么除氯化氢要用饱和食盐水而不是水，为什么干燥必须放在除杂之后。

3. 能否说明尾气为什么用氢氧化钠溶液，为什么不用澄清石灰水。

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