内容正文:
第2课时 氯气的实验室制法 氯离子的检验
(一)氯气的实验室制法
吸收尾气
注意事项 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
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
用浓盐酸与MnO2共热制备的Cl2中含有的杂质有HCl和水蒸气
[微提醒]
实验室制取氯气的三个关键
①必须用浓盐酸
实验室用MnO2和盐酸反应制Cl2时,盐酸必须为浓盐酸,随着反应的进行,盐酸的浓度逐渐减小,变成稀盐酸时,反应停止。在MnO2和浓盐酸的反应中,浓盐酸既起还原剂的作用,又起酸的作用,体现了还原性和酸性。
②必须加热,否则反应不能发生。
③尾气必须处理。
续
表
(二)氯离子(Cl-)的检验
实验探究 在三支试管中分别加入2~3 mL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。
加入物质 实验现象 解释或离子
方程式
加入AgNO3
溶液后 加入稀硝酸后
稀盐酸 白色沉淀 不溶解 Ag++Cl-===AgCl↓
续表
白色沉淀
溶解并产
生气泡
提示:酸化时使用稀硝酸,不能用稀盐酸酸化。因为加入盐酸引入了Cl-,对原溶液中Cl-的检验产生了干扰。
提示:先加入足量的Ba(NO3)2溶液,过滤后取滤液(或静置后取上层清液),先加入稀硝酸酸化,再加入AgNO3溶液,若生成白色沉淀,说明含有Cl-。
续表
[新知探究(一)]
氯气的实验室制法
[探究与创新能力]
Cl2的制备、净化、收集与尾气处理
[跟踪训练]
在实验室中利用二氧化锰与浓盐酸反应制备干燥、纯净的氯气,所用装置如图所示:
(1)连接上述装置的正确顺序(填各接口处的字母):E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淀粉KI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:________________。
解析:按照制备气体的“发生装置→净化装置→收集装置→尾气处理装置”的顺序可确定装置连接顺序。制得的Cl2中混有HCl和水蒸气,先用饱和食盐水除去HCl,然后通过浓硫酸进行干燥;由于Cl2的密度比空气大,收集Cl2时导管应长进短出;Cl2有毒,最后用NaOH溶液进行尾气处理,故连接顺序为E→C→D→A→B→H→G→F。
(2)装置中饱和食盐水的作用是除去Cl2中的HCl杂质;NaOH溶液的作用是吸收过量的Cl2。
(3)湿润的淀粉KI试纸遇Cl2时发生反应:Cl2+2KI===2KCl+I2,淀粉遇I2变蓝色。
[新知探究(二)]
氯离子的检验
[归纳与论证能力]
[典例导引]
[典例] 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] 三种物质溶于水均得到无色溶液,且相互之间不反应;加入AgNO3溶液生成白色沉淀,说明固体中可能含KCl、K2CO3或两者中的一种;滴加稀HNO3,沉淀量减少说明固体中含有K2CO3,沉淀不完全消失说明固体中含有KCl。
[跟踪训练]
1.下列检验Cl-的方法正确的是 ( )
A.在某溶液中滴加AgNO3溶液,若产生白色沉淀说明该溶液中有Cl-
B.在某溶液中先滴加盐酸,再滴加AgNO3溶液,若产生白色沉淀,说明溶液中有Cl-
C.在某溶液中先滴加AgNO3溶液,产生白色沉淀,再滴加盐酸,沉淀不消失,说明溶液中有Cl-
D.在某溶液中滴加用HNO3酸化的AgNO3溶液,若产生白色沉淀,说明溶液中有Cl-
答案:D
2.家中有一碗水,姐姐说是蒸馏水,弟弟说是盐水,想一想如何证明这碗水是否含有NaCl?写出实验步骤、现象与结论。
答案:用铂丝蘸取待测水在无色火焰上灼烧,若火焰为黄色,证明含Na+,否则不含Na+;取待测水于试管中