【公开课】氯气的实验室制法和氯离子的检验高一上学期化学人教版（2019）必修第一册+

第2章海水中的重要元素—钠和氯

第二节氯及其化合物第2课时氯气的实验室制法和氯离子的检验导入1774年舍勒在研究软锰矿(主要成分是MnO2)时,发现当软锰矿和浓盐酸混合加热时,产生了一种黄绿色的具有刺激性气味的气体。而在1810年,戴维确认了这种气体为氯气。舍勒发现氯气的方法至今还是实验室制取氯气的主要方法之一。一、Cl2的制备原理浓盐酸与二氧化锰反应产生氯气的化学方程式：思考：1.浓盐酸在反应中的作用是什么?实验室制Cl2

的反应中,浓盐酸作还原剂。2.可以用稀盐酸代替浓盐酸吗?稀盐酸的还原性弱,不能代替浓盐酸。MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O一、Cl2的制备原理3.在实际生产中使用过量的二氧化锰与浓盐酸反应,但产生的氯气总比理论值低,为什么?随着反应的进行,浓盐酸变稀,而当盐酸稀到一定程度就不再与MnO2

反应产生Cl2。4.实验过程中需要加热但温度不能过高,原因是什么?温度过高,大量的浓盐酸挥发造成氯气不纯。5.可以用其他的氧化剂来代替二氧化锰吗?可以用Ca(ClO)2、KClO3、KMnO4或K2Cr2O7与浓盐酸在常温下反应来代替二氧化锰制取Cl2。一、Cl2的制备原理制备氯气的其他方法:

2KMnO4+16HCl(浓)2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。二、Cl2

制备的装置选择确定反应原理后,如何选择发生装置?填写下表：根据上面几种气体的制备方案,小组自行设计制备氯气的实验装置。二、Cl2

制备的装置选择1.选取装置(1)发生装置的选取:根据反应物的状态及反应条件,选择“固液加热型”制气装置。(2)收集装置的选取:根据所制备气体的密度和在水中的溶解性,选择向上排空气法或排饱和食盐水法收集Cl2。二、Cl2

制备的装置选择2.初步评价装置由物质的性质可知,氯气有毒,则上图中缺少尾气处理装置;反应物中浓盐酸易挥发,制取的氯气不纯,则还缺少除杂装置。二、Cl2

制备的装置选择3.完善装置交流思考:(1)一套完整的气体制取装置应该包括哪几步?(2)实验室制备氯气的过程中,会产生哪些杂质气体,如何除去杂质气体?分别需要什么装置?二、Cl2

制备的装置选择4.修改装置(1)除杂装置装置Ⅰ(洗气瓶):盛液体除杂试剂,气流方向是长管进,短管出。装置Ⅱ(干燥管):盛固体除杂试剂,气流方向是粗口进,细口出。(2)尾气处理装置NaOH溶液吸Cl2:Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O。二、Cl2

制备的装置选择5.装置设计成果二、Cl2

制备的装置选择《实验室制氯气》二、Cl2

制备的装置选择1.实验室制Cl2的原理:MnO2+4HCl(浓)

MnCl2+Cl2↑+2H2O。2.实验室制Cl2

的装置:小结：二、Cl2

制备的装置选择3.实验室制Cl2

的除杂方法:用饱和食盐水除去Cl2

中混有的HCl气体;用浓硫酸除去Cl2

中混有的水蒸气。4.Cl2

的收集方法:向上排空气法(Cl2

的密度大于空气);排饱和食盐水法(用此法可除去实验过程中挥发出的HCl气体,且Cl2

在饱和NaCl溶液中的溶解度很小)。5.Cl2

的验满方法:用湿润的KI-淀粉试纸检验。将湿润的KI-淀粉试纸放在集气瓶口,若试纸变蓝,则证明Cl2

已收集满。6.尾气处理:Cl2

有毒,易污染空气,需要用NaOH溶液吸收,反应的化学方程式为Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O。二、Cl2

制备的装置选择7.实验的注意事项:(1)加热圆底烧瓶时应垫上石棉网。(2)滴加浓盐酸不能过快,加热不能过猛,温度不宜过高,否则易使大量浓盐酸挥发造成氯气不纯。(3)进行尾气处理时,不能用澄清石灰水吸收氯气,因为澄清石灰水中Ca(OH)2含量少,吸收不完全。(4)实验结束后,先使反应停止并排出装置中残留的氯气,再拆卸装置,避免污染空气。三、氯离子的检验方法在氯气的制备实验中,氯气尾气吸收后得到的溶液中含有Cl-吗?如果有,如何进行检验呢?1.实验内容：在三支试管中分别加入2~3mL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。2.实验现象、分析三、氯离子的检验方法1.检验Cl-的方法:先在被检测的溶液中滴入适量的稀硝酸,使溶液酸化,以排除CO32-等离子的干扰,然后滴入AgNO3

溶液,如果产生白色沉淀,则可判断该溶液中含有Cl-

。2.检验Cl-加入稀硝酸的目的:排除CO32-等离子的干扰。总结课堂练习1.检验某溶液中是否含有Cl-,正确的操作是()A.取样,滴加AgNO3

溶液,看是否有白色沉淀生成B.取样,先加盐酸酸化,再加AgNO3

溶液,看是否有白色沉淀生成C.取样,先加稀硝酸酸化,再加入AgNO3

溶液,看是否有白色沉淀生成D.取样,加少量AgNO3溶液,有白色沉淀生成,再加稀盐酸,看白色沉淀是否消失C课堂练习2.如图所示是某学生在实验室中制取干燥、纯净的氯气及吸收多余氯气的装置图。请回答下列问题:课堂练习(1)这个装置图中有哪些错误?请分别指出:①_____________________________________________,②_____________________________________________,③_____________________________________________

,④___________________________________________________。应该使用浓盐酸圆底烧瓶下缺少酒精灯盛浓硫酸的洗气瓶和盛饱和食盐水的洗气瓶位置颠倒了两个洗气瓶中导管的进气口长,应插入液面下,出气口短,应在液面上课堂练习(2)在改正后的装置中,洗气瓶中各溶液起什么作用?①饱和食盐水的作用是_________________________。②浓硫酸的作用是_____________________________。③氢氧化钠溶液的作用是______________________________。(3)写出气体发生装置中反应的化学方程式:________________________________,写出氯气通入氢氧化钠溶液中反应的化学方程式:_____________________________。吸收氯化氢气体吸收水蒸气吸收多余的氯气,防止污染空气MnO2+4HCl(浓)MnCl2+2H2O+Cl2↑Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O课堂练习3.某同学利用如图所示的装置进行有关实验。其中气体A的主要成分是氯气,还含有少量的空气和水蒸气。请回答下列问题：(1)该实验的主要目的是研究干燥的氯气是否具有______作用。(2)浓硫酸的作用是_________________。(3)实验过程中观察到B瓶中干燥的有色布条____(填“褪”或“不褪”)色。(4)在该实验中,装置存在缺陷,还应加盛有__________的装置。漂白除去H2O(干燥氯气)不褪NaOH溶液课堂练习4.某研究性学生小组设计了用氧化浓盐酸的方法制取氯气的实验,其实验装置如下图:请回答下列问题:课堂练习(1)写出圆底烧瓶中发生反应的化学方程式:______________________________。(2)如果将过量的二氧化锰与一定量的浓盐酸混合加热,充分反应后生成的氯气明显少于理论值。其主要的原因有:①____________________________________________________;②___________________。MnO2+4HCl(浓)MnCl2+2H2O+Cl2↑反应中随着HCl的消耗,盐酸浓度变稀,稀盐酸不能与MnO2

反应加热时有部分HCl挥发课堂练习(3)L的作用是_______________________________

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