《氯气的实验室制法　氯离子的检验》化学授课课件教案

高中同步学案优化设计GAOZHONGTONGBUXUEANYOUHAUSHEJI第2课时氯气的实验室制法氯离子的检验第二章氯及其化合物内容索引0102课前篇素养初探课堂篇素养提升素养目标1.回顾初中所学的二氧化碳的实验装置,结合实验室制取氯气所用的二氧化锰和浓盐酸的性质,选择合适的实验装置制取氯气,培养科学探究与创新意识,提升实验能力。2.通过对比实验掌握氯离子的检验方法,培养证据推理与科学探究能力。课前篇素养初探【知识铺垫】1.实验室制取气体时,如何确定气体的发生装置?提示依据反应物的状态及反应条件(如是否需要加热等)。2.气体的收集方法3.分别向氯化钠溶液和盐酸中加入硝酸银溶液,反应的现象和反应的离子方程式分别是什么?提示都产生白色沉淀,反应的离子方程式为Cl-+Ag+===AgCl↓。【必备知识】一、氯气的实验室制法1.反应原理是MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O。2.由于氯气的密度大于空气的密度,所以可采用向上排空气法收集氯气。3.由于氯气有毒,所以应用NaOH溶液吸收尾气,发生的反应为Cl2+2NaOH

===NaCl+NaClO+H2O。4.装置

装置ABC作用制备氯气收集氯气尾气吸收仪器名称仪器a的名称:分液漏斗—仪器b的名称:圆底烧瓶二、氯离子的检验1.实验探究试剂实验现象加入AgNO3溶液再加入稀硝酸稀盐酸产生白色沉淀沉淀不溶解NaCl溶液产生白色沉淀沉淀不溶解Na2CO3溶液产生白色沉淀沉淀溶解,放出无色气体2.Cl-的检验流程

【情境链接】家中有一碗水,姐姐说是白糖水,弟弟说是盐水,想一想如何证明这碗水是否含有NaCl?提示①利用焰色试验火焰为黄色证明Na+的存在;②加入硝酸酸化的硝酸银溶液生成白色沉淀,证明Cl-的存在。【自我小测】1.判断正误:(1)实验室制取干燥、纯净的氯气,可依次通过浓硫酸、饱和食盐水。(

)提示×。通过饱和食盐水时会带出水蒸气,故浓硫酸应放到最后用来干燥气体。(2)尾气Cl2可以用澄清石灰水吸收。(

)提示×。澄清石灰水的浓度太小。(3)Cl2中的HCl可以通过NaOH溶液除去。(

)提示×。Cl2也与NaOH溶液反应。(4)溶液中加AgNO3溶液,有白色沉淀产生,说明溶液中一定含Cl-或

。(

)提示×。加AgNO3溶液能够产生白色沉淀的离子除Cl-、

外,还有OH-等离子。2.某化学小组用如图所示装置制取氯气。下列说法不正确的是(

)A.该装置图中至少存在三处明显错误B.该实验中收集氯气的方法不正确C.为了防止氯气污染空气,必须进行尾气处理D.在集气瓶的导管口处放一片湿润的碘化钾淀粉试纸可以证明是否有Cl2逸出答案B解析装置中未使用酒精灯,长颈漏斗使用错误且最好使用分液漏斗,没有尾气吸收装置,至少有3处明显错误。课堂篇素养提升探究一Cl2的实验室制法【问题探究】下列装置是实验室制取氯气的典型装置:(1)实验室制取气体的整套装置一般包含哪些装置?提示一般包含:气体发生装置→除杂装置→收集装置→尾气处理装置。(2)氯气有毒,实验室中制取氯气时应做哪些安全措施?提示可在通风橱中进行实验,用氢氧化钠溶液吸收尾气。(3)二氧化锰只能氧化浓盐酸,进行该实验时,浓盐酸能否完全反应?提示不能。随着反应的进行,浓盐酸变为稀盐酸,反应即停止。(4)饱和食盐水的作用是什么?能否换成Na2CO3溶液?为什么?提示除去HCl气体。否,Na2CO3溶液吸收Cl2和HCl,同时生成杂质气体CO2。(5)瓶中浓硫酸的作用是什么?盛放饱和食盐水和浓硫酸的装置能否颠倒?为什么?提示除去水蒸气。否,若颠倒收集不到干燥的Cl2。(6)如何检验Cl2?提示将湿润的碘化钾淀粉试纸放于管口,试纸变蓝或将湿润的蓝色石蕊试纸放于管口,试纸先变红后褪色。【深化拓展】实验室制取氯气的其他方法可用KMnO4、KClO3、Ca(ClO)2等氧化剂代替MnO2与浓盐酸反应(不需加热),如2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。误区警示实验室制备Cl2的注意事项(1)必须用浓盐酸,MnO2与稀盐酸不反应。(2)为了减少制得的Cl2中HCl的含量,加热温度不宜过高,以减少HCl的挥发。(3)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。【素能应用】典例1氯是一种海水富集元素。下图是一套制取并验证氯气部分化学性质的实验装置:回答下列问题:(1)装置Ⅰ中,仪器a的名称为

。

(2)装置Ⅱ的作用是

。

(3)当有少量Cl2气流通过后,装置Ⅲ中反应的离子方程式为

。

(4)当Cl2气流持续通过时,装置Ⅳ中干燥的有色布条能否褪色?

。

(5)装置Ⅴ反应的离子方程式为

。

答案(1)分液漏斗(2)吸收Cl2中的HCl(3)Cl2+2I-===I2+2Cl-

(4)能(5)Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O解析装置Ⅰ为Cl2的发生装置,仪器a为分液漏斗;装置Ⅱ为除杂装置,吸收Cl2中的HCl;Cl2可与KI发生反应Cl2+2I-===I2+2Cl-,生成的I2使淀粉溶液变为蓝色;干燥的Cl2无漂白性,但Cl2从装置Ⅱ、Ⅲ中逸出时会带入H2O,故装置Ⅳ中干燥的有色布条会褪色;装置Ⅴ为尾气处理装置,Cl2可与NaOH溶液发生反应Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O。变式训练1(2020安徽池州期末)下图是用KClO3与浓盐酸反应制取氯气的简易装置。下列说法正确的是(

)A.A中固体也可以用高锰酸钾、重铬酸钾、二氧化锰等代替B.装置A发生反应的化学方程式为KClO3+6HCl(浓)===3Cl2↑+KCl+3H2OC.待没有气泡产生后,向A中加入足量AgNO3溶液,根据沉淀质量可求出剩余盐酸的量D.装置B盛放的是饱和食盐水,目的为除去HCl答案B解析浓盐酸和高锰酸钾、重铬酸钾均能发生反应生成Cl2,但浓盐酸与二氧化锰在常温下不反应,A项错误;KClO3与浓盐酸反应生成氯化钾、氯气和水,化学方程式为KClO3+6HCl(浓)===3Cl2↑+KCl+3H2O,B项正确;反应得到的产物中含有KCl,可与AgNO3反应生成AgCl沉淀,因此不能利用沉淀质量求出剩余盐酸的量,C项错误;B装置用于收集氯气,D项错误。探究二Cl-的检验【问题探究】

2~3mL试样现象解释或离子方程式加AgNO3溶液再加稀硝酸稀盐酸白色沉淀沉淀不溶解Cl-+Ag+===AgCl↓NaCl溶液白色沉淀沉淀不溶解Cl-+Ag+===AgCl↓Na2CO3溶液白色沉淀有无色气体产生,沉淀溶解2Ag++===Ag2CO3↓、Ag2CO3+2H+===2Ag++CO2↑+H2O(1)若在某无色溶液中加入AgNO3溶液,产生白色沉淀,则溶液中一定含有Cl-吗?为什么?提示不一定含Cl-,与Ag+反应也生成白色沉淀。(2)检验Cl-时为何要加入稀硝酸?提示防止

等离子的干扰。【深化拓展】1.检验待测液中含有Cl-的一般答题模板【素能应用】典例2检验某未知溶液中是否含有氯离子(Cl-),正确的操作是(

)A.向未知溶液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀产生B.向未知溶液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀产生,加入盐酸,沉淀不消失C.向未知溶液中加入稀硝酸酸化后,再加入AgNO3溶液,有白色沉淀产生D.向未知溶液中加入稀盐酸酸化后,再加入AgNO3溶液,有白色沉淀产生答案C解析A操作不正确,它不能排除

等的干扰;B操作不正确,若未知溶液中含

,其与Ag+生成的Ag2CO3跟盐酸反应时,生成AgCl白色沉淀;D操作不正确,用盐酸酸化,引入了Cl-。变式训练2在某未知液中加入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,石灰水变浑浊。由此判断该未知液中含有(

)答案C解析能使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体应是CO2,又因为加入稀硝酸后沉淀部分溶解,故原溶液中除含有

外,还有Cl-。

素养脉络

随堂检测1.下列关于实验室用MnO2制取Cl2的叙述不正确的是(

)A.MnO2与浓盐酸共热B.缓慢加热反应C.用向下排空气法收集Cl2D.多余氯气常用较浓的碱液吸收答案C解析由于浓盐酸易挥发,故必须缓慢加热以减少其挥发;Cl2的密度比空气的大,故应用向上排空气法收集Cl2;Cl2极易与碱溶液反应,如Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O,故应用较浓的碱液吸收多余的Cl2。2.在制氯气时有如下操作,操作顺序正确的是(

)①连接好装置,检查气密性;②缓缓加热,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答案D解析确定实验室制取气体的操作顺序时要注意: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。3.在实验室中用浓盐酸与MnO2共热制取Cl2并进行相关实验。下列收集Cl2的正确装置是(

)答案C解析集气瓶中使用单孔橡胶塞塞紧,只能进气,不能排气,则瓶内压强增大到一定程度,可能将橡胶塞压出,A项错误;因为Cl2比空气的密度大,Cl2应长管进,B项错误;C项该装置既能收集Cl2,又能进行尾气处理且防倒吸,正确;由于Cl2和NaOH溶液反应,所以不能收集到Cl2,D项错误。4.(1)实验室制取Cl2时,下列操作不正确的是

(填序号)。

①装置Ⅰ可用于制取少量Cl2②用装置Ⅱ除去Cl2中的少量HCl③用装置Ⅲ制取Cl2④用装置Ⅳ干燥Cl2(2)欲在实验室制取干燥、纯净的氯气,除了用二氧化锰、浓盐酸外,还需要的药品有

、

、

。

答案(1)①②③④