内容正文:
课时2 氯气的实验室制法及Cl-的检验
发 展 目 标
体 系 构 建
1.结合Cl2的实验室制法(发生、除杂、收集、尾气处理)归纳一般气体制法的一般思路,培养学生“科学探究与创新意识,科学态度与社会责任”核心素养。
2.结合Cl-的检验方法,归纳一般离子的检验方法及其思路,培养学生“证据推理与模型认知”的核心素养。
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MnO2+4HCl(浓)Mn2++Cl2↑+2H2O。
MnCl2+Cl2↑+2H2O,离子方程式为MnO2+4H++2Cl-
(2)实验装置
请回答
①仪器a的名称分液漏斗,仪器b的名称圆底烧瓶。
②Cl2的收集方法是向上排空气法。
③烧杯中NaOH溶液的作用是吸收多余的Cl2、以防污染环境。
利用上述装置收集的Cl2纯净吗?有什么杂质?若得到干燥纯净Cl2上述装置如何改进?
[提示] 上述装置收集的Cl2不纯,有HCl和H2O(g)。在上述装置A、B之间依次连接盛有饱和食盐水的洗气瓶除HCl和盛有浓H2SO4的洗气瓶干燥Cl2。
2.实验室制取气体装置的设计模型
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
产生白色沉淀
沉淀不溶解
Ag++Cl-===AgCl↓
NaCl
溶液
产生白色沉淀
沉淀不溶解
Ag++Cl-===AgCl↓
Na2CO3溶液
产生白色沉淀
沉淀溶解,放出无色气体
2Ag++CO===Ag2CO3↓、
Ag2CO3+2H+===2Ag++CO2↑+H2O
2.氯离子的检验方法
(1)操作方法:向未知溶液中先加AgNO3溶液,再加稀硝酸。
(2)现象:产生白色沉淀,加稀硝酸时,沉淀不溶解。
(3)原理:Ag++Cl-===AgCl↓。
(4)加入稀硝酸的目的:排除CO等离子的干扰。
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(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。
( )
(2)尾气Cl2可以用澄清石灰水吸收。
( )
(3)Cl2中的HCl可以通过NaOH溶液除去。
( )
(4)溶液中加AgNO3溶液,有白色沉淀,说明溶液中一定含Cl-或CO。
( )
[答案] (1)× (2)× (3)× (4)×
2.实验室用如图所示装置来制取少量氯气,下列说法正确的是( )
A.容器A中加入的是稀盐酸
B.C瓶的作用是收集氯气
C.F瓶中加入NaOH溶液吸收多余的氯气
D.用该装置制取氯气前不需要检查装置的气密性
[答案] C
3.有一包白色固体,它可能是KCl、CaCl2、K2CO3、KNO3中的一种或几种,进行下列实验:
①溶于水,得到无色溶液;
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)白色固体中一定含有的成分是________,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:_______________________________________________________。
[解析] 在所得溶液中滴入AgNO3溶液,生成白色沉淀,可能生成AgCl或Ag2CO3,再滴加稀硝酸,沉淀量减少但不完全消失,同时有气泡生成,说明两种沉淀都含有,一定含有KCl、K2CO3,一定不含CaCl2,可能含有KNO3。
[答案] (1)KCl和K2CO3 KNO3 (2)Ag++Cl-===AgCl↓,2Ag++CO===Ag2CO3↓,Ag2CO3+2H+===2Ag++H2O+CO2↑
气体实验室制法及性质探究
Cl2的实验室制取的实验流程
问题:(1)除了MnO2能氧化浓盐酸制Cl2外,还有哪些氧化剂?举例说明。
[答案] KMnO4、KClO3、Ca(ClO)2、K2Cr2O7这些氧化剂氧化性较强,氧化浓盐酸时可以不用加热。
(2)饱和食盐水能否换成Na2CO3溶液?为什么?
[答案] 否,Na2CO3溶液吸收Cl2和HCl,同时生成杂质气体CO2。
(3)瓶中浓硫酸能否换成P2O5干燥剂吗?为什么?
[答案] 否,P2O5为固体,不能放于洗气瓶而放于干燥管中。
(4)上述两个除杂装置能否颠倒?为什么?
[答案] 否,若颠倒收集不到干燥的Cl2。
(5)收集Cl2除了用向上排空气法外可用什么法?
[答案] 排饱和食盐水法。
(6)若MnO2足量,浓盐酸能完全反应吗?为什么?
[答案] 不能,当浓盐酸变稀时,反应可能停止。
(7)某同学认为可以用澄清石灰水代替氢氧化钠溶液进行尾气处理,同时还可以