《氯及其化合物(第三课时)》教案

《氯及其化合物（第三课时）》教案教学目标教学目标：1.能应用含氯元素的物质间转化关系，预测并设计制取氯气的化学反应，并能正确写出实验室制备氯气的化学方程式。2.能通过氯气的实验室制法，掌握制取气体的一般思路和方法。3.通过氯气的来源、用途和尾气处理的学习，体会化学对生活、环境保护的重要意义，增强社会责任感。教学重点：通过对氯气实验室制法的介绍，总结制取气体的一般思路和方法。教学难点：应用含氯元素的物质间转化关系，设计实验室制备氯气的方案。教学过程时间教学环节主要师生活动一、氯气的用途活动1了解氯气的用途，明确制备氯气的重要意义。二、氯气的实验室制法活动1思考：从含氯元素物质间的转化关系分析，制取氯气有哪些途径？可以选择哪些含氯试剂？活动2分析舍勒制取氯气的反应中，两种试剂的作用。如果实验室缺少MnO2或者浓盐酸，可以用什么试剂替代？活动3请设计实验室制取氯气（以MnO2和浓盐酸为原料）的装置。活动4请观察教材上的制取装置，并思考：如何确定氯气已经收集满？NaOH溶液的作用是什么？活动5思考：由以上方法制备的氯气里，可能含有哪些杂质？如要除去杂质，得到纯净的氯气，应该增加哪些装置？活动6由通过氯气的制备，总结出实验室制备气体的装置的一般思路方法。三、方法总结活动1请总结，实验室制备气体需要经历哪些步骤？课后拓展活动1课后查阅资料，进一步了解工业制氯气的方法。课后篇素养形成合格考达标练1.欲除去Cl2中的少量HCl气体,可选用()A.NaOH溶液 B.饱和食盐水C.浓硫酸 D.石灰水答案B解析利用了HCl极易溶于水而Cl2在饱和食盐水中溶解度很小的原理。2.(2021山东聊城高一检测)某化学兴趣小组利用MnO2和浓盐酸及如图装置制备Cl2。下列分析中不正确的是()A.①中可用分液漏斗代替长颈漏斗B.①中缺少加热装置C.②中盛放的NaOH溶液可以净化氯气D.④中盛放的NaOH溶液可以吸收尾气答案C解析①中可用分液漏斗代替长颈漏斗,避免盐酸挥发,气体逸出,同时便于控制反应速率,A正确;二氧化锰和浓盐酸需要加热才能反应生成氯气,需要添加加热装置,B正确;NaOH溶液吸收氯气,不能净化氯气,可以用饱和食盐水净化氯气,C错误;氢氧化钠溶液与氯气反应,可以吸收氯气,防止污染空气,D正确。3.(2021辽宁阜新高一检测)下列装置应用于实验室制取氯气并回收氯化锰溶液,不能达到实验目的的是()A.用装置甲制取氯气B.用装置乙除去氯气中的少量氯化氢C.用装置丙收集氯气并防止污染空气D.用装置丁分离二氧化锰和氯化锰溶液答案B解析实验室用MnO2、浓盐酸共热制取Cl2,A能达到实验目的;实验室除去氯气中的氯化氢是通过饱和氯化钠溶液,B不能达到实验目的;氯气的密度大于空气的密度,收集时用向上排空气法收集,且氯气有毒,需对尾气进行处理,一般用碱液吸收,C能达到实验目的;二氧化锰不溶于水,氯化锰溶于水,采用过滤法分离,D能达到实验目的。4.实验室用下列两种方法制氯气:①用含HCl146g的浓盐酸与足量的MnO2反应;②用87gMnO2与足量浓盐酸反应。所得的氯气()A.①比②多 B.②比①多C.一样多 D.无法比较答案B解析由化学方程式MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O知,参加反应的MnO2与HCl的质量比为87∶146,但是由于稀盐酸与MnO2不反应,所以含有146gHCl的浓盐酸不能与MnO2完全反应,但87gMnO2可与足量的浓盐酸完全反应,所以方法②产生的氯气多。5.向盛有氯气的集气瓶中,注入约五分之一容器体积的下列液体并轻轻振荡,观察到的现象记录如图所示。判断瓶中注入的液体是()A.AgNO3溶液 B.NaOH溶液C.水 D.FeCl2溶液答案C解析A项,Cl2与AgNO3溶液反应会产生AgCl白色沉淀;B项,Cl2与NaOH溶液反应会产生NaCl、H2O和NaClO,溶液呈无色;C项,Cl2溶于水,所得氯水呈浅黄绿色;D项,Cl2氧化FeCl2生成FeCl3,溶液呈棕黄色。6.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,再加入AgNO3溶液,看是否有白色沉淀生成C.取样,先加稀硫酸酸化,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;再加稀硝酸,看白色沉淀是否消失答案D解析A项,没有排除CO32-等离子的干扰;B项,加入盐酸,引入了Cl-;C项,先加稀硫酸酸化,再加入AgNO3溶液,会产生Ag27.有一包白色固体,它可能是KCl、K2CO3、KNO3中的一种或几种,进行下列实验:①溶于水,得无色溶液;②在所得溶液中滴入AgNO3溶液,生成白色沉淀;③再滴加稀硝酸,沉淀量减少但不完全消失,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)请写出上述实验中有关反应的离子方程式:。

答案(1)KCl和K2CO3KNO3(2)Ag++Cl-AgCl↓,2Ag++CO32-Ag2CO3↓,Ag2CO3+2H+2Ag++H2O+CO2↑解析由②中产生白色沉淀知,原白色固体可能含有K2CO3和KCl中的一种或两种;由③中沉淀量减少且有气泡生成知,一定含有K2CO3;根据沉淀不完全消失可知,一定含有KCl。等级考提升练8.(2020云南曲靖高一检测)四种黑色粉末氧化铜、氧化亚铁、二氧化锰、石墨粉,只需加入一种试剂即可将它们区别开来(可以加热),这种试剂是()A.氢氧化钠溶液 B.稀硫酸C.浓盐酸 D.蒸馏水答案C解析氢氧化钠溶液与四种物质均不反应,不能鉴别,A错误;稀硫酸与二氧化锰、石墨粉均不反应,不能鉴别二者,B错误;浓盐酸与氧化铜反应生成氯化铜,溶液显蓝色,与氧化亚铁反应生成氯化亚铁,溶液显浅绿色,与二氧化锰加热条件下反应生成黄绿色气体氯气,与石墨粉不反应,实验现象均不相同,可以鉴别,C正确;四种物质均不溶于水,不能鉴别,D错误。9.(2020天津高一检测)18世纪70年代,瑞典化学家舍勒将软锰矿与浓盐酸混合加热,发现了氯气的制备方法,至今还是实验室制备氯气的主要方法。下列关于实验室制氯气的说法中正确的是()A.浓盐酸在反应中起到酸和氧化剂的作用B.将87gMnO2和足量浓盐酸反应,与将含有146gHCl的浓盐酸与足量MnO2反应制得的氯气一样多C.为防止氯气污染环境,必须进行尾气处理,可选用澄清石灰水D.收集氯气时,可采用湿润的KI淀粉试纸进行验满答案D解析软锰矿与浓盐酸混合加热,发生反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,在该反应中,浓盐酸中的一部分Cl由-1价变为Cl2中的0价,失去电子,表现还原性,一部分化合价没有变化,与Mn2+结合形成盐,所以浓盐酸在反应中起到酸和还原剂的作用,A错误;由于有足量浓盐酸,所以根据方程式可知87gMnO2会完全反应,产生71gCl2;146gHCl与足量MnO2反应,随着反应的进行,盐酸浓度降低,当变为稀盐酸时反应停止,所以生成氯气的质量小于71g,故两种情况反应产生Cl2的质量不等,B错误;Cl2在尾气排放前要进行处理,可根据Cl2能够与碱反应的性质,用溶解度大的NaOH溶液进行吸收,由于Ca(OH)2微溶于水,因此不使用澄清石灰水吸收,C错误;氯气具有强氧化性,会发生反应:Cl2+2KI2KCl+I2,I2使淀粉溶液变为蓝色,因此可用湿润的KI淀粉试纸进行验满,D正确。10.现有盐酸、NaCl溶液、NaOH溶液和新制氯水,可用来区别它们的一种试剂是()A.AgNO3溶液 B.酚酞溶液C.紫色石蕊溶液 D.饱和食盐水答案C解析紫色石蕊溶液遇盐酸变红,遇NaCl溶液无明显现象,遇NaOH溶液变蓝,遇新制氯水先变红后褪色。11.(双选)下列关于实验室制取Cl2的说法正确的是()A.将混有HCl杂质的Cl2通过盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶除去杂质B.实验室制取Cl2的反应中,浓盐酸起到酸性和还原剂作用C.实验室用右图装置除去Cl2中少量的HClD.实验室制备Cl2,可用排饱和食盐水集气法收集答案BD解析Cl2可与饱和NaHCO3溶液反应生成CO2,引入新的杂质,并且消耗Cl2,A项不正确;实验室制取Cl2的反应中,浓盐酸起到酸性和还原剂的作用,B项正确;用饱和食盐水除去Cl2中少量的HCl时,气体应长进短出,C项不正确;因为Cl2能溶于水,而难溶于饱和食盐水,故实验室可用排饱和食盐水法收集Cl2,D项正确。12.为了证明氯酸钾晶体中含有氯元素,选用下面给出的试剂和操作进行验证。其操作顺序正确的是()①滴加AgNO3溶液②加水溶解③过滤、取滤液④与二氧化锰混合加热⑤加稀硝酸⑥与浓盐酸反应⑦与NaOH溶液混合加热A.⑥⑦①⑤ B.⑥⑦C.④②③①⑤ D.②①⑤答案C解析氯酸钾晶体中无Cl-,要证明氯酸钾晶体中含有氯元素,就必须使之产生Cl-。故可通过与MnO2混合加热使之分解产生KCl,然后再通过检验Cl-的存在,证明其含有氯元素。由于MnO2不溶于水,故可通过加水溶解、过滤的方法分离出MnO2,然后向滤液中加AgNO3溶液和稀硝酸进行验证。13.(双选)(2020山东潍坊期末)三氯化碘(ICl3)在药物合成中用途非常广泛,其熔点为33℃,沸点为73℃,遇水易反应。实验室可用下图装置(部分夹持装置已略去)制取ICl3,制备的反应原理:I2+3Cl22ICl3。下列说法正确的是()A.利用装置甲制备氯气选用的药品为二氧化锰和浓盐酸B.装置乙中长颈漏斗液面上升说明丙装置可能发生堵塞C.装置丙中氯化钙的作用是干燥Cl2D.装置丁中生成ICl3,其中碘元素的化合价为-3价答案BC解析装置甲无加热装置,而二氧化锰和浓盐酸反应制氯气需要加热,A项错误;若丙中U形管堵塞,则气体会滞留在装置乙中,导致乙中长颈漏斗液面上升,B项正确;氯化钙是干燥剂,因此丙的作用是干燥制得的氯气,C项正确;氯气的氧化性强于碘,因此氯气做氧化剂得电子,氯元素化合价降低,故ICl3中,Cl显-1价,I显+3价,D项错误。14.Cl2是一种重要的化工原料,下图是一些含氯产品。(1)①中钢瓶上应贴的标签为。

A.腐蚀品 B.爆炸品C.有毒品 D.易燃品(2)工业上利用Cl2制盐酸,其化学方程式为。Cl2溶于水可制得氯水,检验一瓶氯水是否已经完全变质,可选用的试剂是。

A.硝酸银溶液 B.酚酞溶液C.碳酸钠溶液 D.紫色石蕊溶液(3)将8.7gMnO2与足量浓盐酸混合加热,被氧化的HCl的质量是g。

答案(1)C(2)H2+Cl22HClD(3)7.3解析(1)Cl2有毒,贮存Cl2的钢瓶应贴的标签为有毒品。(2)久置氯水的成分为稀盐酸,新制氯水中含有Cl2、H2O、HClO、H+、Cl-、ClO-、OH-,新制氯水和稀盐酸均与AgNO3溶液反应生成白色沉淀,均与Na2CO3溶液反应放出CO2气体,遇酚酞溶液均无明显现象。新制氯水中加入紫色石蕊溶液先变红后褪色,而稀盐酸中加入紫色石蕊溶液只变红色。(3)利用化学方程式进行计算。MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O87 1468.7 m(HCl)87146=8.7gm被氧化的HCl的质量为参加反应HCl的质量的一半,即7.3g。15.在实验室中用二氧化锰与浓盐酸反应制备干燥纯净的氯气。进行此实验,所用仪器如图:(1)连接上述仪器的正确顺序(填各接口处的字母):接;接;接;接。

(2)装置中,饱和食盐水的作用是;NaOH溶液的作用是。

(3)化学实验中常用湿润的KI淀粉试纸检验是否有Cl2产生。如果有Cl2产生,可观察到,反应的化学方程式为。

(4)写出下列化学反应的化学方程式:①气体发生装置中进行的反应:

。

②NaOH溶液中发生的反应:

。

答案(1)ECDABHGF(2)除去氯气中的HCl杂质吸收多余的氯气(3)试纸变蓝2KI+Cl22KCl+I2(4)①MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O②2NaOH+Cl2NaCl+NaClO+H2O解析(1)按照制备气体的“反应装置→除杂装置→收集装置→尾气处理装置”的顺序可确定仪器连接的正确顺序。(2)题述装置中饱和食盐水的作用是除去Cl2中的HCl杂质,浓硫酸的作用是干燥Cl2,NaOH溶液的作用是吸收多余的Cl2。(3)湿润的KI淀粉试纸遇Cl2时发生反应Cl2+2KI2KCl+I2,淀粉遇I2变蓝。新情境创新练16.2020年新冠疫情期间,常用的消毒剂有医用酒精和“84”消毒液等,使用酒精进行环境消毒时要避免明火。使用“84”消毒液时要避免与洁厕剂混用,两者混用会产生氯气,引起中毒。某化学兴趣小组尝试利用“84”消毒液与硫酸溶液反应制取氯气,反应的化学方程式为NaClO+NaCl+H2SO4Na2SO4+Cl2↑+H2O。为探究氯气的性质,某同学设计了如下所示的实验装置。请回答:(1)在该实验中,制取氯气的装置是(填字母)。

(2)装置B、C中依次放入的是干燥的红色布条和湿润的红色布