内容正文:
第2课时 氯气的实验室制法 氯离子的检验
课程标准
核心素养目标
1.理解实验室用二氧化锰和浓盐酸制取氯气的原理。
2.初步学会实验室制备氯气的发生装置、除杂装置、收集装置、尾气处理装置等。
1.科学探究与创新意识:基于氯气的实验室制法,构建实验室制备气体的一般思路。
2.科学态度与社会责任:认识物质及其转化在自然资源综合利用和环境保护中的重要价值。
[对应学生用书P59]
一、氯气的实验室制法
1.制取原理
在实验室中,通常用浓盐酸与二氧化锰反应来制取氯气,反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O_,离子方程式为_MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O。
[微点归纳] 上述反应中,HCl所起的作用:一是做还原剂,被氧化生成Cl2;二是起酸的作用,生成相应盐(MnCl2)。
2.实验装置
(1)反应条件:加热。
(2)收集方法:向上排空气法。
(3)NaOH溶液的作用是吸收尾气Cl2,防止污染环境,其反应的化学方程式为2NaOH+Cl2===NaCl+NaClO+H2O。
[微点归纳] 该实验中两个要点:①必须使用浓盐酸,MnO2与稀盐酸不反应;②必须加热,常温下不反应。
二、氯离子的检验
1.实验探究(教材实验2—9)
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
Na2CO3
溶液
产生白色沉淀
沉淀溶解,并产生气泡
2Ag++CO===Ag2CO3↓、Ag2CO3+2H+===2Ag++CO2↑+H2O
2.氯离子的检验
(1)操作步骤
(2)反应原理:离子方程式为Ag++Cl-===AgCl↓。
◆拓展延伸
实验室制取氯气的其他原理
(1)实验室利用强氧化剂[如KMnO4、KClO3、Ca(ClO)2等]与浓盐酸反应制取氯气。
(2)制取原理
①2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O;
②KClO3+6HCl(浓)===KCl+3Cl2↑+3H2O;
③ Ca(ClO)2+4HCl(浓)===CaCl2+2Cl2↑+2H2O。
◆易错警示
实验室制备Cl2的失分点
(1)过量MnO2与浓盐酸反应时,随着反应的进行,盐酸浓度减小,变成稀盐酸,反应停止。
(2)加热时,温度不宜过高,减少浓盐酸的挥发。
我的感悟
◆微辨析(对的画“√”,错的画“×”)
(1)MnO2与浓盐酸制取Cl2反应中,HCl只做还原剂( × )
(2)除去Cl2中混有HCl,可将混合气体通过盛有浓硫酸的洗气瓶( × )
(3)某溶液中先滴加盐酸,再滴加AgNO3溶液,产生白色沉淀,则该溶液中含有Cl-( × )
[对应学生用书P60]
实验室制取干燥、纯净Cl2的实验装置如图所示:
[问题设计]
(1)图中饱和食盐水和浓硫酸的作用分别是什么?盛有两种溶液的洗气瓶能否互换位置?
提示:饱和食盐水除去Cl2中HCl,浓硫酸除去Cl2中H2O(g);不能。
(2)图中收集采用哪种方法收集Cl2?能否用排水法收集Cl2?
提示:向上排空气法;不能。
(3)图中能否用澄清石灰水代替NaOH溶液吸收多余Cl2并制取漂白粉?为什么?
提示:Ca(OH)2微溶于水,澄清石灰水中Ca(OH)2的浓度较小,不能保证Cl2被完全吸收;制取漂白粉应该利用氯气与石灰乳反应。
1.实验室制取气体的发生装置
(1)选择依据:根据反应物的状态和反应条件,选择气体的发生装置。
(2)实验室制取氯气发生装置的选择
MnO2与浓盐酸反应制取Cl2选择装置A,KMnO4、KClO3、Ca(ClO)2(漂白粉)与浓盐酸反应制取Cl2选择装置B。
2.实验室制取气体的除杂装置
(1)选择依据:依据气体及其所含杂质的性质,选择除杂装置。
(2)实验室中制取氯气的除杂
氯气中混有HCl和H2O(g)等杂质,将混合气体通过盛有饱和食盐水的洗气瓶除去HCl(图Ⅰ),通过盛有浓硫酸的洗气瓶(图 Ⅱ)或盛有无水CaCl2的U形管除去H2O(g)。
3.实验室制