化学-人教版- 氯气的实验室制法和氯离子的检验（创新设计） 第四章 非金属及其化合物-课件

第2课时氯气的实验室制法和氯离子的检验学习目标核心素养建构1.掌握氯气的实验室制法。2.掌握氯离子的检验方法。3.了解卤素结构与性质。[知

识

梳

理]一、氯气的制法1.氯气的实验室制法(1)反应原理实验室用MnO2和浓盐酸加热反应制取Cl2，反应的化学方程式为________________________________________________，离子方程式为___________________________________________________。(2)实验装置装置A中饱和食盐水的作用是_______________________________；装置B中浓硫酸的作用是________________________________；烧杯中NaOH溶液的作用是_______________________________________________。除去Cl2中的HCl气体干燥Cl2吸收多余的Cl2、以防污染环境[微自测]1.在制氯气时有如下操作，正确的操作顺序是(

)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将多余的Cl2用NaOH溶液吸收⑥用向上排空气法收集氯气A.①②③④⑤⑥ B.③④②①⑥⑤C.①④③②⑥⑤ D.①③④②⑥⑤解析确定实验室制取气体的操作顺序要注意：①连接好装置后，要先检查气密性，后装药品；②装药品的顺序是先加固体，后加液体；③对于有毒的气体，一定要有尾气处理装置。答案D二、Cl－的检验1.实验探究

实验现象离子方程式加入AgNO3溶液加入稀硝酸稀盐酸_______________

____________

Ag＋＋Cl－===AgCl↓NaCl溶液

_______________

____________________________________

产生白色沉淀沉淀不溶解产生白色沉淀沉淀不溶解Ag＋＋Cl－===AgCl↓产生白色沉淀沉淀溶解，放出无色气体产生白色沉淀沉淀不溶解Ag＋＋Cl－===AgCl↓无明显现象2.氯离子的检验方法(1)操作方法：向未知溶液中先加________________，再加________________。(2)现象：产生________________，加稀硝酸时，沉淀________________。(3)原理：____________________________________________。(4)加入稀硝酸的目的：排除________等离子的干扰。AgNO3溶液稀HNO3白色沉淀不溶解Ag＋＋Cl－===AgCl↓[微自测]2.下列检验Cl－的方法正确的是(

)A.在某溶液中滴加AgNO3溶液，若产生白色沉淀说明该溶液中有Cl－B.在某溶液中先滴加盐酸，再滴加AgNO3溶液，若产生白色沉淀，说明溶液中有Cl－C.在某溶液中先滴加AgNO3溶液，产生白色沉淀，再滴加盐酸，沉淀不消失，说明溶液中有Cl－D.在某溶液中滴加用HNO3酸化的AgNO3溶液，若产生白色沉淀，说明溶液中有Cl－答案D探究一

氯气的实验室制法从实验原理推理实验试剂和条件的选择2.MnO2与浓HCl反应特点实验室制备Cl2注意必须用浓盐酸，MnO2与稀盐酸不反应。(1)浓盐酸中，部分Cl－的化合价升高，4molHCl参加反应，被氧化的Cl－为2mol。(2)随着反应的进行盐酸浓度变小，故MnO2足量时，盐酸不能完全反应，反应后溶液为盐酸和MnCl2混合液。答案C[探究素材]实验装置从实验原理建构气体制备认知模型3.收集装置(Ⅲ)(1)收集方法：向上排空气法(装置E，Cl2的密度大于空气的密度)。也可用排饱和食盐水法(Cl2在饱和NaCl溶液中的溶解度很小，且用此法可除去实验过程中挥发产生的HCl气体)。(2)验满方法：用湿润的淀粉－KI试纸检验。将湿润的淀粉－KI试纸放在集气瓶口，若试纸变蓝，则证明Cl2已收集满。4.尾气处理装置(Ⅳ)(1)导气管要伸入液面以下。(2)F中盛放试剂：氢氧化钠溶液，作用：吸收过量的氯气，防止污染环境。[探究题目]2.如图所示是某学生设计的实验室制备并干燥Cl2及吸收多余氯气的实验装置图，请回答：(1)指出上述图中的各处错误：①____________________________________________；②____________________________________________；③____________________________________________；④__________________________________________。(2)在改进后的装置中，下列物质的作用分别是：①饱和食盐水_________________________________；②浓硫酸_____________________________________；③NaOH溶液__________________________________。(3)制备实验开始时，先检查装置的气密性，接下来的操作依次是________。A.向烧瓶中加入MnO2粉末

B.加热C.向烧瓶中加入浓盐酸(4)如果将过量二氧化锰与20mL12mol·L－1的盐酸混合加热，充分反应后生成的氯气明显少于0.06mol。其主要原因有：①____________________________，②____________________________________________________。(5)为了提高浓盐酸的利用率，你对实验的建议是______________________。(6)圆底烧瓶中发生反应的离子方程式是____________________________。实验结束清洗仪器时，为了减少烧瓶中残留氯气对环境的污染，可以向烧瓶中加入的溶液是________，有关的离子方程式是_________________________。解析(2)先除HCl，后干燥，再收集，最后尾气吸收。(3)检查装置气密性后的操作顺序为先加固体药品，然后加入液体药品，最后加热。(4)题中所给盐酸中HCl的物质的量是0.24mol，但由于盐酸受热易挥发，且随反应的不断进行，盐酸浓度越来越小，变为稀盐酸后不再与MnO2反应，所以产生的Cl2的物质的量小于0.06mol。(5)为减少盐酸的挥发，慢慢滴加浓盐酸，用小火加热。(6)利用Cl2和NaOH溶液反应除多余的Cl2。[探究素材]1.实验室制备Cl2注意事项(1)为了减少制得的Cl2中HCl的含量，所以加热温度不宜过高，减少HCl的挥发。(2)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。(3)尾气吸收时，不能用澄清石灰水吸收Cl2，因为溶液中Ca(OH)2浓度小，吸收不完全。从科学探究发展实验创新与应用2.气体净化装置的选择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，氯气中混有HCl和水蒸气等杂质，除去氯气中的HCl可以用饱和食盐水(如下图中Ⅰ所示)；除去氯气中的水蒸气可用浓硫酸(如下图中Ⅱ所示)或干燥的CaCl2(如下图中Ⅲ所示)。[探究题目]3.如图是制取氯化铁粉末所需的装置，已知氯化铁粉末容易吸水生成结晶化合物：FeCl3＋6H2O===FeCl3·6H2O。请回答下列问题。(1)按照气体流向从左到右的顺序连接仪器(填仪器接口)：①接________，________接________，________接________。(2)烧瓶A中发生的反应中，氧化剂是________(填物质名称)，B中发生反应的化学方程式为_________________________________。(3)D的作用是_______________________________；E的作用是______________________________。(4)应先点燃________(填“A”或“B”)处的酒精灯，理由是_____________________。(5)这套实验装置是否完整？________(填“是”或“否”)。若不完整，还须补充________(若第一空填“是”，则此空不需要作答)装置。解析仪器的连接顺序为①→⑦，⑥→④，⑤→②。其中E装置用于除去Cl2中的HCl，D装置用于干燥Cl2；加热时，先点燃A处的酒精灯制取Cl2，用Cl2排净装置内的空气，防止Fe被空气中的O2氧化，为防止污染，最后必须处理掉多余的Cl2。探究二

卤素离子的检验认知回顾氯离子的检验模型[探究题目]4.下面是两位同学设计的证明碳酸钠样品中含氯化钠的实验方案。甲：取样品少许加入试管中，加入适量的蒸馏水使之溶解，配成溶液，然后加入AgNO3溶液，看是否有白色沉淀生成。乙：取样品少许加入试管中，加入适量的自来水使之溶解，配成溶液，然后滴加稀硝酸酸化的AgNO3溶液，看是否有白色沉淀生成。(已知自来水常用Cl2消毒)(1)两个方案均有不合理之处，请指出：甲__________________________________。乙__________________________________。(2)合理的实验方案为_______________________________。[探究素材]F－、Br－、I－的检验1.F－加入浓硫酸，产生能腐蚀玻璃的气体。2.Br－：(1)加入AgNO3，产生不溶于稀硝酸的浅黄色沉淀；(2)加入氯水和CCl4，振荡、静置，下层液体呈橙红色。证据推理卤素离子的检验模型3.I－：(1)加入AgNO3产生不溶于稀硝酸的黄色沉淀；(2)加入氯水或溴水和CCl4，振荡、静置，下层呈紫红色；(3)加入氯水或溴水及淀粉溶液，溶液变蓝色。[探究题目]5.甲、乙、丙三种溶液中各含有一种X－(X－为Cl－、Br－或I－)，向甲溶液中加入淀粉溶液和氯水，溶液变为橙色，再向所得溶液中加入丙溶液，溶液颜色无