高中 化学 必修 第一册 第二章 海水中的重要元素 钠和氯《第二节 第2课时 氯气的实验室制法 氯离子的检验》课件

第2课时氯气的实验室制法氯离子的检验

第二章第二节氯及其化合物1．通过实验室制氯气，初步构建制备气体的思维模型，培养学生的实验能力与创新意识。2．通过氯离子的检验，初步构建离子检验的思维模型。学习目标任务一氯气的实验室制法1任务二氯离子的检验2随堂达标演练3内容索引课时测评4任务一氯气的实验室制法新知构建1．实验原理——用浓盐酸和二氧化锰制取氯气化学方程式：___________________________________________，离子方程式：_____________________________________________，该反应的氧化剂为________，浓盐酸既表现______性，又表现____性。MnO2还原酸交流研讨1含有146gHCl的浓盐酸与足量的MnO2反应，能生成71gCl2吗？提示：不能。有两个原因：一是随着反应的进行，盐酸浓度变小，Cl－的还原性减弱，MnO2不能再氧化HCl，此反应不再进行；二是浓盐酸有挥发性。2．实验装置

装置A的作用为氯气发生装置，仪器a的名称为__________，仪器b的名称为__________。装置B的作用为__________装置。装置C的作用为__________装置。分液漏斗圆底烧瓶收集氯气尾气吸收3．制取氯气思维建模Cl2的制备、净化、收集、尾气处理装置如图所示。发生装置固体＋液体

气体净化装置先通过饱和食盐水除去______，再通过浓H2SO4除去________收集装置集气瓶口______排空气法验满方法①观察瓶口呈黄绿色；②湿润的淀粉-KI试纸变____色；③湿润的蓝色石蕊试纸______________尾气处理装置NaOH溶液的作用：____________________________HCl水蒸气向上蓝先变红后褪色吸收过量Cl2，防止污染空气交流研讨2(1)能否将盛有饱和食盐水、浓硫酸的洗气瓶顺序颠倒？提示：(1)二者不能颠倒，否则会重新混有水蒸气。(2)氯气有毒，实验中处理尾气可以用氢氧化钠溶液，能否用澄清石灰水代替，为什么？提示：不能。即使是饱和石灰水，Ca(OH)2的浓度较小，不能保证把多余Cl2完全吸收。归纳总结1．除去Cl2中的水蒸气可用如下装置：

2．已知氯气在饱和食盐水中溶解度较小。收集氯气还可以采用下列方法：

排饱和食盐水法收集的Cl2较纯，但含有水蒸气。典题应用1．正误判断，错误的说明原因。(1)实验室制取的Cl2中混有HCl气体，可通过盛有碱石灰的干燥管除去：

。(2)在实验室制取Cl2的试剂中，HCl只表现了还原性：_________________

______________________。(3)实验室可以用排水法收集Cl2：___________________________________

。错误。Cl2和HCl均能与碱石灰反应

错误。HCl既表现了还原性，又表现了酸性

错误。Cl2能溶于水，实验室一般不用排水法收集氯气2．在制备氯气时有如下操作，操作顺序正确的是①连接好装置，检查气密性；②缓缓加热，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将多余的氯气用氢氧化钠溶液吸收；⑥用向上排空气法收集氯气。A．①②③④⑤⑥ B．③④②①⑥⑤C．①④③②⑥⑤ D．①③④②⑥⑤√安装仪器时遵循顺序：由下而上，由左而右；安装好仪器后先检查气密性，再加入药品。返回任务二氯离子的检验新知构建在三支试管中分别加入2～3mL①稀盐酸、②NaCl溶液、③Na2CO3溶液，然后各滴入几滴AgNO3溶液，然后再分别加入少量稀硝酸，观察现象，填写下表：实验现象离子方程式滴入几滴硝酸银溶液加入少量稀硝酸①____________________________________________________有白色沉淀生成沉淀不溶解Cl－＋Ag＋===AgCl↓实验现象离子方程式滴入几滴硝酸银溶液加入少量稀硝酸②_____________________________________________________③__________________________，____________________________________；__________________________________________________有白色沉淀生成沉淀不溶解Cl－＋Ag＋===AgCl↓有白色沉淀生成有气泡产生沉淀溶解

Ag2CO3＋2H＋===2Ag＋＋CO2↑＋H2O通过上述实验探究，总结氯离子的检验方法，并说明加入试剂的目的。交流研讨提示：取少量被检测溶液于试管中，滴加适量稀硝酸，然后滴入AgNO3溶液，若产生白色沉淀，则被检测溶液中含有Cl－，若无白色沉淀，则无Cl－。加入AgNO3溶液的目的是检验Cl－，加入稀硝酸酸化的目的是排除其它离子的干扰，因为含有Ag＋的白色沉淀中，只有AgCl不溶于稀硝酸。典题应用1．正误判断，错误的说明原因。(1)某溶液中滴加AgNO3溶液后有白色沉淀生成，则该溶液中一定含有Cl－：

。(2)检验Cl2中是否混有HCl，可通入AgNO3溶液中，若有白色沉淀产生，说明Cl2中混有HCl：

。(3)检验Na2CO3溶液中是否有NaCl杂质，可先加AgNO3溶液，再加过量的稀盐酸，若沉淀不溶解，则有NaCl杂质：_______________________________________________。错误。Cl2与H2O反应也能产生HCl

错误。应该将过量的稀盐酸改为过量的稀硝酸2．有一包白色固体，它可能含有KCl、K2CO3、KNO3中的一种或几种，现进行如下实验：①溶于水，得无色溶液；②向上述溶液中滴加AgNO3溶液，生成白色沉淀；③再滴加稀硝酸，沉淀减少但不完全消失，同时有气泡生成。根据上述现象判断：(1)白色固体一定含有的成分是

，可能含有的成分是

。(2)写出上述实验中有关反应的离子方程式：_________________________

。KCl和K2CO3KNO3Ag＋＋Cl－===AgCl↓，2Ag＋由②产生白色沉淀知，可能含有K2CO3和KCl中的一种或两种。由③沉淀减少且有气泡生成知，一定含有K2CO3；由沉淀不完全消失可知，一定含有KCl。返回随堂达标演练√1．(2023·湖南醴陵高一段考)实验室制取氯气时，下列实验能达到相应目的的是

A．图甲生成Cl2 B．图乙净化Cl2C．图丙收集Cl2 D．图丁吸收Cl2尾气实验室用浓盐酸和二氧化锰制取氯气时需要在加热条件下进行，图中缺少加热装置，故A错误；碱石灰能吸收氯气，不能用碱石灰净化氯气，故B错误；氯气的密度比空气大，应用向上排空气法收集，导管应长进短出，故C错误；氯气能与碱反应，可用浓碱溶液吸收多余的氯气，故D正确。按制气→除HCl→除H2O→制备FeCl3→吸收Cl2顺序连接。√2．如图所示仪器可用于实验室制备少量无水FeCl3，仪器连接顺序正确的是

A．a—b—c—d—e—f—g—hB．a—e—d—c—b—h—i—gC．a—d—e—c—b—h—i—gD．a—c—b—d—e—h—i—f3．(2023·石家庄二十三中高一月考)实验室中为进行有关氯气的性质实验，需要4瓶体积为100mL的氯气。(常温下，氯气的密度为2.91g/L)(1)制取4瓶氯气，理论上需要MnO2的质量约为

。(2)实际称取的MnO2固体的质量必须适当多于理论量，主要原因是

______

。1.43g会残留氯气无法完全收集装置内返回课时测评√题点一氯气的实验室制法1．对于反应MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，下列说法正确的是A．可用向下排空气法收集Cl2B．H2O是还原产物C．二氧化锰和浓盐酸在常温下也可以反应D．HCl是还原剂2．(2023·山东利津高一统考)下列常用的干燥剂不能用来干燥氯气的是A．浓硫酸 B．碱石灰C．无水氯化钙 D．五氧化二磷√碱石灰与氯气反应。√3．某同学设计了如图所示的装置制备氯气，其中分液漏斗与烧瓶瓶塞之间连接一段橡胶管。下列对其作用的叙述正确的是A．防止氯气造成大气污染B．使反应的氯气循环使用C．使分液漏斗中的液体更容易流入烧瓶D．使烧瓶内的压强与大气压保持一致√4．某化学小组用图示装置制取氯气，下列说法不正确的是A．该装置图中至少存在两处明显错误B．为了防止氯气污染空气，必须进行尾气处理C．在集气瓶的导管口处放一片湿润的淀粉碘化钾试纸，可以证明是否有氯气逸出D．该实验中收集氯气的方法不正确MnO2与浓盐酸在加热的条件下反应，图中缺少加热装置，实验时一般不用长颈漏斗，氯气有毒，气体不能直接排放到空气中，应有尾气吸收装置，A、B正确；氯气具有强氧化性，可与碘化钾反应生成单质碘，淀粉遇碘变蓝色，C正确；氯气的密度比空气大，可以用向上排空气法收集，装置中的收集方法正确，D错误。√5．(2023·浙江奉化高一检测)实验室制取Cl2时，净化与收集Cl2所需装置如图所示。下列说法错误的是

A．装置接口连接顺序为d→c→b→a→eB．饱和食盐水可用来除去HCl杂质C．干燥纯净的Cl2能使鲜花褪色，所以Cl2具有漂白性D．烧杯中发生反应的化学方程式：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O制得的Cl2中混有HCl，需先经过盛有饱和食盐水的洗气瓶以除去HCl，再经过盛有浓硫酸的洗气瓶进行干燥，由于Cl2的密度比空气大，故用向上排空气法进行收集，Cl2有毒不能直接排放到大气中，需用NaOH溶液进行吸收，故装置接口连接顺序为d→c→b→a→e，A正确；制得的Cl2中混有HCl，需先经过盛有饱和食盐水的洗气瓶以除去HCl，B正确；干燥纯净的Cl2能使鲜花褪色，是由于Cl2和鲜花中的水反应生成的HClO具有漂白性，而不能说明Cl2具有漂白性，C错误；Cl2有毒不能直接排放到大气中，需用NaOH溶液进行吸收，烧杯中发生反应的化学方程式：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O，D正确。自来水用Cl2杀菌消毒后会含有Cl－，加入AgNO3溶液后会产生白色沉淀而变浑浊。√题点二氯离子的检验6．自来水是用Cl2杀菌消毒的，不法商贩用自来水冒充纯净水出售，为辨真伪，可用下列哪一种试剂鉴别A．酚酞溶液 B．FeCl3溶液

C．AgNO3溶液 D．NaOH溶液√7．在未知液中加入AgNO3溶液有白色沉淀生成，加入稀硝酸后，沉淀部分溶解，有无色无味的气体生成，将气体通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊，由此判断该溶液中含有根据题给现象，生成的白色沉淀部分溶于稀硝酸，且产生使澄清石灰水变浑浊的气体，则原溶液中存在CO和Cl－。√8．(2023·广东广宁高一统考)某同学用以下装置制备并检验Cl2的性质。

A．Ⅰ图：若MnO2过量，则浓盐酸可全部消耗完B．Ⅱ图：证明新制氯水具有酸性和漂白性C．Ⅲ图：产生了棕黄色的烟D．Ⅳ图：验证Cl2无漂白性下列说法不正确的是二氧化锰与浓盐酸反应，随着反应的进行，浓盐酸变稀，二氧化锰不与稀盐酸反应，即使二氧化锰过量，盐酸也不能全部消耗完，A错误；Ⅱ图中溶液先变红后褪色，不仅能证明新制氯水具有酸性，还可以证明新制氯水具有漂白性，B正确；铜丝在氯气中燃烧，生成棕黄色的烟，C正确；氯气没有漂白性，不能使干燥有色布条褪色，Ⅳ图中氯气遇到湿润有色布条与水反应生成HClO，HClO具有漂白性，可使有色布条褪色，D正确。9．(2023·安徽濉溪高一期中)如图所示是制取无水氯化铜的实验装置图，已知干燥管E中盛有碱石灰(CaO和NaOH的混合物)，碱石灰是酸性气体和水的良好吸收剂。现将浓盐酸滴加到盛有二氧化锰粉末的圆底烧瓶中。请完成下列问题：

(1)写出装置A烧瓶中发生反应的化学方程式：_______________________

。(2)玻璃管D中发生反应的化学方程式是

，反应现象是

。(3)实验结束时，应先熄灭

处的酒精灯(填“A”或“D”)。MnCl2＋Cl2↑＋2H2O产生棕黄色的烟DA中浓盐酸和二氧化锰共热反应生成氯气，B为除杂装置，杂质为挥发的氯化氢和水，B中用饱和食盐水除氯化氢，装置C用于干燥氯气。装置D用来制取CuCl2，装置E既可以防止空气中水分进入D影响无水氯化铜制取、又用来吸收多余的氯气，防止污染大气。10．(2023·河北承德高一期末)漂白液是一种常用的消毒剂，通常可将Cl2通入NaOH溶液中制取，某化学兴趣小组想用下列装置制备漂白液并探究漂白液的化学性质。氯气通入NaOH溶液中可制备次氯酸钠，次氯酸钠为消毒剂主要成分；实验室制备次氯酸钠的顺序依次是Cl2的制备、除杂、次氯酸钠的制备和尾气处理；(1)漂白液的有效成分为

(填化学式)，为完成该制备实验请将上述装置的接口按照合理的顺序连接：a→

→

→

→

→b。NaClOcdef实验室用二氧化锰和浓盐酸制备Cl2，盛装浓盐酸的仪器名称为分液漏斗，装置A中制备氯气的离子方程式为MnO2＋4H＋＋2Cl－

Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O；(2)盛装浓盐酸的仪器名称为

，装置A中制备氯气的离子方程式为

。分液漏斗装置C的作用是除去Cl2中HCl，若无装置C，则会导致消耗的氢氧化钠更多。(3)若无装置C，则会导致的不良结果为

____________________________________。消耗的氢氧化钠更多(或其他合理答案)氯气是有毒气体，为防止污染空气，要进行尾气处理，装置C中的氢氧化钠溶液用于吸收未反应完的氯气，发生反应的离子方程式为Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O。11．(2023·广东东源高一联考)某学生设计如图所示的实验装置，利用氯气与潮湿的消石灰反应制取少量漂白粉(该反应放出热量)，回答下列问题(消石灰为氢氧化钙)：

(1)C装置的作用是

(用离子方程式表示)。Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O(2)此实验所得漂白粉的有效成分偏低，该学生经分析并查阅资料发现，主要原因是在U形管中还存在两个副反应。①温度较高时氯气与消石灰反应生成Ca(ClO3)2，为避免此副反应的发生，可采取的