第二章 第2节 第2课时 氯气的实验室制法 氯离子(Cl－)的检验-【高考领航】2021-2022学年新教材高中化学必修第一册同步核心辅导与测评教师用书（人教版）

第2课时　氯气的实验室制法　氯离子(Cl－)的检验 学业要求解读 活动探究建议 1.通过实验探究氯气的制备与性质，进一步理解氯气的用途及其对环境的影响。 2.学会氯离子的检验方法。 学好本课时知识可以从五个方面来着手：抓系统——有关氯元素的知识要网络化；抓相似——按照“事实—规律—本质”的程序去理解和记忆；抓递变——抓住递变规律；抓关键——氯水、次氯酸的性质是重点；抓特殊——特殊现象要重点记忆。 学习任务一　氯气的实验室制法 氯气的实验室制法 (1)反应原理 MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O (2)实验装置 ①发生装置特点：固＋液气 ②主要仪器：铁架台(带铁圈)、酒精灯、石棉网、圆底烧瓶、分液漏斗、集气瓶、烧杯等。装置如图所示。 实验室中制取氯气的装置示意图 　上图中NaOH溶液有何作用？为什么？ 提示：吸收Cl2，防止污染。Cl2有毒，易污染空气，可用NaOH溶液吸收，发生的反应为2NaOH＋Cl2===NaCl＋NaClO＋H2O。 　实验室制取气体的装置，应考虑哪些方面？ 提示：实验室中制取气体的装置包括发生装置和收集装置，根据实际需要，还可增加除杂装置和尾气处理装置等。 选择各部分装置时，应注意：依据反应物的状态和反应条件，选择气体的发生装置；依据气体及其所含杂质的性质，选择除杂装置；依据气体的密度、气体在水中的溶解性，以及是否与水反应，选择收集装置；依据气体的性质，选择尾气处理装置。 装置的连接顺序一般为：发生装置→除杂装置(如需要)→收集装置→尾气处理装置(如需要)。 氯气实验室制法的综合分析与应用 (1)反应原理：二氧化锰(软锰矿的主要成分)和浓盐酸反应。 MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O (2)实验装置：制取纯净、干燥Cl2的实验装置如下图所示。 ①发生装置：如图中A(“固＋液气”型)。 ②净化装置：如图中B，用饱和食盐水除去Cl2中的HCl气体。 ③干燥装置：如图中C，用浓H2SO4吸收Cl2中的水蒸气。无水CaCl2、P2O5也可用来干燥Cl2。干燥装置如下图所示。 ④收集方法：用向上排空气法或排饱和食盐水的方法收集Cl2，如图中D(向上排空气法)或如下图(排饱和食盐水法)所示。 ⑤验满方法：用湿润的KI­淀粉试纸(变蓝)或观察瓶口的颜色。 ⑥尾气吸收：用NaOH溶液吸收多余的Cl2(如图中E所示。) Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O (3)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。 (4)实验结束后，先使反应停止并排出残留的Cl2后，再拆卸装置，避免污染空气。 (5)尾气吸收时，应选用NaOH溶液，不能选用澄清石灰水，因为石灰水中含Ca(OH)2的量少，吸收不完全。 　(源于教材P45图2－17)某研究小组为了制备84消毒液(主要成分为NaClO)设计了如图装置，并查阅到下列资料：“卤素单质与水的反应是放热反应，在加热情况下卤素单质与碱液发生如下反应：3X2＋6OH－＋3H2O。”5X－＋XO 回答下列问题： (1)装置中的试管内发生反应的离子方程式为___________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)装置中能否省去盛饱和NaCl溶液的洗气瓶？________(填“能”或“不能”，下同)，理由是________________________________________________________________________。 (3)装置中能否省去盛浓硫酸的洗气瓶？__________，理由是_____________________ ________________________________________________________________________。 (4)装置中能否省去盛冰水的烧杯？________，理由是 ________________________________________________________________________。 [思路点拨]　解答本题应注意以下两点： (1)根据氯气的制备原理和性质选择合适的制备和净化装置。 (2)注意洗气瓶中气体的进出口顺序。 【解析】　本题具有较强的综合性，装置产生的Cl2与NaOH在冰水冷却下发生反应制得消毒液。该装置必须通过饱和NaCl溶液除去HCl，否则HCl与NaOH反应生成NaCl，降低NaClO的纯度；但干燥装置可以省略，因为少量水蒸气不会影响Cl2与NaOH的反应，且NaOH溶液中也有水；冷却装置不可省