氯气的实验室制法 课件-2026-2027学年高一上学期化学人教版必修第一册

氯气的实验室制法「第二章海水中的重要元素——钠和氯」人教版必修第一册第二节第二课时课前回顾——Cl2

的物理性质和化学性质Cl2黄绿色的气体；有刺激性气味；密度比空气的大；有毒；沸点低，易液化；能溶于水，易溶于有机溶剂（苯、CCl4等）。氯气与金属的反应

Cl2能与大多数金属（Na、Fe、Cu

）化合，生成高价金属氯化物。氯气与非金属单质的反应

Cl2与大多数非金属单质（H2

等）发生化合反应。氯气与水的反应氯气与碱的反应物理性质化学性质强氧化性课前回顾——Cl2

的实验室制法和工业制法氯气的实验室制法氯气的工业制法2NaCl+2H2O

2NaOH+Cl2↑+H2↑电解

新课讲授一、氯气的实验室制法1、反应原理MnO2＋4HCl(浓)△

MnCl2＋Cl2↑＋2H2OMnO2＋4H++2Cl-

△

Mn2+＋Cl2↑＋2H2O氧化剂还原剂浓盐酸既体现还原性，又体现酸性在实验室中，通常用浓盐酸与二氧化锰反应来制取氯气。化学反应方程式：离子反应方程式：思考1：如果MnO2过量，可以将浓盐酸中的HCl全部消耗吗？答：不可以！MnO2和稀盐酸是不反应的，随着反应的进行，当盐酸的浓度减小到一定程度时，反应就会停止，故HCl不能被消耗完。其他制取方法

2KMnO4＋16HCl(浓)2KCl+2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2OK2Cr2O7＋14HCl(浓)2KCl+2CrCl3＋3Cl2↑＋7H2OKClO3＋6HCl(浓)KCl+3Cl2↑＋3H2O高锰酸钾重铬酸钾氯酸钾思考2：实验中需缓慢加热且加热温度不宜过高，为什么？答：浓盐酸易挥发，故必须缓慢加热且控制温度，避免Cl2中混有大量的HCl杂质，同时以免降低了HCl的利用率。思考3：可以用其他氧化剂来代替MnO2吗？氯气的其他实验室制法2KMnO4+16HCl(浓)=2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2OKClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O得到10e-失去10e-得到5e-失去5e-酸性：还原性=6:10酸性：还原性=1:52MnO4-

+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O新课讲授根据反应物的状态和反应条件，选择气体的发生装置。制取物质反应方程式发生装置CO2CaCO3＋2HCl

CaCl2+CO2↑+H2OH2Zn+HClZnCl2+H2↑O2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑△

固体+液体固体+固体固体+液体不需加热加热不需加热反应物的状态反应条件根据实验室制取氯气的原理，应该选择怎样的装置呢？2.实验装置—发生装置的选择已知1.MnO2是黑色难溶于水的固体；2.浓HCl是液体易挥发；4.氯气有毒，且在加热时容易逸出。固+液

气

√新课讲授2.实验装置—发生装置的选择3.该反应需要加热；随开随用，随关随停新课讲授根据气体的性质（密度、溶解度以及是否与水发生反应），选择气体的收集装置。②向上排空气法ρ气体>ρ空气③向下排空气法ρ气体<ρ空气已知1.Cl2有毒，且密度比空气大；2.Cl2能溶于水，难溶于饱和食盐水。不能用排水法收集饱和食盐水①排水法2.实验装置—收集装置的选择瓶口有气泡冒出时，则收集满。排饱和食盐水法新课讲授思考：用向上排空气法收集的Cl2如何验满？集气瓶中充满黄绿色气体。将湿润的淀粉-KI试纸靠近瓶口，观察到试纸立即变蓝。将湿润的蓝色石蕊试纸靠近瓶口，观察到试纸先变红后褪色。Cl2的强氧化性氯水的酸性和HClO的强氧化性实验室制氯气是否需要进行尾气吸收？如果需要，那该用什么吸收氯气呢？2.实验装置—验满新课讲授已知1.Cl2有毒；2.Cl2不能燃烧；2.Cl2能与NaOH溶液反应，生成可溶于水的物质。CH4、H2、CO等不需要防倒吸，因为NaOH溶液吸收氯气较慢，不会形成倒吸。SO2、NO2、H2S等2.实验装置—尾气处理装置的选择√Cl2

+

2NaOH

=

NaCl

+

NaClO

+

H2O要考虑尾气是否会污染环境决定是否需要尾气处理装置，根据尾气的性质选择尾气处理装置。不能，澄清石灰水中Ca(OH)2的含量少，吸收不完全。能用澄清石灰水吸收氯气吗？防倒吸装置分液式安全瓶式平衡压强式倒立漏斗式肚容式悬空式拓展延伸新课讲授[实验装置]MnO2＋4HCl(浓)△

MnCl2＋Cl2↑＋2H2O发生装置收集装置尾气吸收装置思考1.如果用该装置制取氯气，得到的氯气是否纯净？答：不纯净。制取出来的Cl2混有HCl气体和水蒸气。2.如何改进实验装置？答：加入净化装置，除去Cl2混有

HCl气体和水蒸气。

易挥发(HCl、水蒸气）新课讲授除杂+干燥根据气体是否有杂质以及气体主要成分和杂质成分的性质，选择气体的净化装置。洗气瓶球形干燥管

U形干燥管气体气体气体盛装液体除杂试剂气流方向是长管进，短管出盛装固体除杂试剂气流方向是粗口进，细口出干燥剂酸性干燥剂中性干燥剂碱性干燥剂浓H2SO4P2O5（白色）无水CaCl2

碱石灰（主要成分CaO和NaOH）2.实验装置—净化装置的选择新课讲授根据气体是否有杂质以及气体主要成分和杂质成分的性质，选择气体的净化装置。洗气瓶球形干燥管

U形干燥管气体气体气体盛装液体除杂试剂气流方向是长管进，短管出盛装固体除杂试剂气流方向是粗口进，细口出已知1.Cl2能溶于水，难溶于饱和食盐水；2.HCl易溶于饱和食盐水。3.Cl2是酸性气体。饱和食盐水Cl2(HCl)浓硫酸Cl2(H2O)Cl2(H2O)无水CaCl2除杂在前，干燥放后除杂+干燥2.实验装置—净化装置的选择新课讲授[实验装置]发生装置除杂装置干燥装置收集装置尾气吸收装置净化装置连接的一般顺序：MnO2＋4HCl(浓)△

MnCl2＋Cl2↑＋2H2O改进后实验装置的组装顺序：自下而上，从左到右。MnO2+4HCl(浓)

MnCl2+Cl2↑+2H2O

实验室制氯气1.实验原理：2.氯气中混有的杂质：HCl气体、水蒸气3.除杂：除氯化氢气体—饱和食盐水

除水蒸气—浓硫酸（先）（后）4.收集：①

向上排空气法②

排饱和食盐水6.尾气处理：用氢氧化钠溶液吸收多余的氯气，防止污染空气。5.检验方法：①

湿润的淀粉-KI试纸变蓝Cl2+2KI=2KCl+I2②

湿润的蓝色石蕊试纸先变红后褪色。小结实验结束后，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。尾气吸收时，不能用澄清石灰水吸收Cl2，因为澄清石灰水中Ca(OH)2

浓度较小，

吸收不完全。实验室制备氯气可能会出现的问题：1、随着反应的进行，烧瓶内生成的气体越来越多，压强增大，使分液漏斗内的压强

小于烧瓶内的压强，从而使浓盐酸不能顺利滴下。2、Cl2有毒，排空气法容易产生泄露，最好用排液法。3、尾气吸收的时候，如果气流过快，容易吸收不完全。思考：

如何进行改进？恒压漏斗排饱和食盐水法采用多孔球泡增大气体与溶液的接触面积拓展延伸

氯气能与很多金属反应生成盐，其中大多数盐能溶于水并电离出氯离子。对于可溶性氯化物中的氯离子，可以用AgNO3溶液和稀硝酸进行检验。[实验2-9]在3

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。稀盐酸NaCl溶液Na2CO3溶液AgNO3溶液溶液实验现象加入AgNO3溶液加入稀硝酸稀盐酸NaCl溶液Na2CO3溶液氯离子的检验白色沉淀AgCl白色沉淀AgCl白色沉淀Ag2CO3沉淀不消失沉淀不消失沉淀消失，有气泡由实验现象可知，前两支试管生成了不溶于稀硝酸的白色沉淀AgCl，它们发生的离子反应是相同的。可以用同一个离子方程式表示：第三支试管中生成了可溶于稀硝酸的白色沉淀Ag2CO3，发生的离子反应表示为：Ag2CO3溶于稀硝酸的离子方程式为：Cl－＋Ag＋

AgCl↓CO32－＋2Ag＋

Ag2CO3↓Ag2CO3＋2H＋

2Ag＋＋CO2↑＋H2O

显然，如果溶液中存在CO32－时，用AgNO3溶液检验Cl－的实验就会受到干扰。

检验Cl－的方法：

取少量待测液加入试管中，先加入足量的稀硝酸酸化，以排除CO32－等的干扰，再滴加AgNO3溶液，若有白色沉淀产生，则可判断该溶液中含有Cl－。现象操作试剂结论待测液AgNO3溶液稀硝酸先加稀硝酸，后加AgNO3溶液有白色沉淀产生该溶液中含有Cl－思考：酸化的试剂能不能选用稀盐酸或者稀硫酸？不能！稀盐酸酸化，引入Cl－，也会产生白色沉淀，对实验造成干扰；稀硫酸酸化，引入SO42-，也会产生白色的Ag2SO4沉淀，对实验造成干扰。原因课堂小结一、氯气的实验室制法二、氯离子的检验反应原理实验装置MnO2＋4HCl(浓)△

MnCl2＋Cl2↑＋2H2O待测液滴加稀硝酸排除CO32－等的干扰酸化液滴加AgNO3溶液白色沉淀含有Cl－小试牛刀