第2章 第2节 第3课时 氯气的实验室制法-【金版新学案】2023-2024学年新教材高一化学必修第一册同步课堂高效讲义教师用书（人教，单选版）

第3课时　氯气的实验室制法 [课程标准]　1.能利用氯气的性质和反应，设计氯气制备、净化、干燥等简单任务的方案，能从物质类别和元素价态变化的视角说明物质的转化路径。　2.结合氯气的制备认识物质及其转化在促进文明进步、自然资源综合利用和环境保护中的重要价值。 1．反应原理 (1)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：MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，离子方程式：MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O。 (2)该反应的氧化剂是MnO2，浓盐酸既表现还原性，又表现酸性。 2．制备装置 (1)气体发生装置类型：固＋液气。 (2)发生装置所用主要仪器：分液漏斗、圆底烧瓶、酒精灯。 (3)除杂装置：装置C的作用是除去Cl2中少量的HCl气体；装置D的作用是干燥氯气(或除去氯气中的水蒸气)。 3．收集方法 向上排空气法(氯气的密度大于空气)。 4．验满方法 (1)观察到E中充满黄绿色气体，则证明已集满。 (2)将湿润的淀粉碘化钾试纸靠近盛氯气的瓶口，观察到试纸立即变蓝，则证明已集满。 5．尾气处理 烧杯F中盛放的液体是NaOH溶液，该液体的作用是吸收过量的氯气，防止污染环境。 【微自测】　判断正误 1．实验室制取的Cl2中混有HCl气体，可通过盛有碱石灰的干燥管除去(　　) 2．实验室制取Cl2，可用排水法或向上排空气法收集Cl2(　　) 3．MnO2与稀盐酸在加热条件下也可制取Cl2(　　) 4．在实验室制取Cl2的试剂中，HCl只作还原剂(　　) 5．Cl2尾气可用饱和的澄清石灰水吸收处理(　　) 答案：　1.×　2.×　3.×　4.×　5.× 1．实验装置中，饱和食盐水和浓硫酸的作用分别是什么？盛放浓H2SO4和饱和食盐水的洗气瓶，能否颠倒位置？ 提示：饱和食盐水的作用是除去Cl2中的HCl气体；浓H2SO4的作用是干燥Cl2。二者不能颠倒位置。 2．加热条件下，将含有36.5 g HCl的浓溶液与足量二氧化锰反应制备氯气，发现生成氯气的质量少于理论值，其原因是什么(操作和收集都规范正确)? 提示：随着反应的进行，浓盐酸变成稀盐酸，而稀盐酸与MnO2不反应，所以生成Cl2的质量小于理论值。 学生用书↓第54页3.通过氯气制取的装置，结合初中所学的氧气、二氧化碳等气体的实验室制取方法讨论：在设计实验室制取气体的装置时，应考虑哪些方面？ 提示： 装置 选择装置的根据 发生装置 反应物状态及反应条件 除杂装置 气体和杂质的性质 收集装置 气体密度、气体在水中的溶解度、是否与水反应 尾气处理装置 气体性质 1.实验室制取Cl2的装置图解 2．其他用于实验室制取氯气的化学试剂及反应 用KMnO4、KClO3、Ca(ClO)2、K2Cr2O7等氧化剂代替MnO2制取氯气，反应不需加热且反应速率较快，如：　　归纳总结 (1)2KMnO4＋16HCl(浓)===2MnCl2＋2KCl＋5Cl2↑＋8H2O (2)KClO3＋6HCl(浓)===KCl＋3Cl2↑＋3H2O (3)Ca(ClO)2＋4HCl(浓)===CaCl2＋2Cl2↑＋2H2O (4)K2Cr2O7＋14HCl(浓)===2CrCl3＋2KCl＋3Cl2↑＋7H2O　　 1．(2022·上海市吴淞中学上学期期中)实验室用软锰矿(MnO2)与浓盐酸加热制氯气，下列说法正确的是(　　) A．盛浓盐酸的分液漏斗可用长颈漏斗代替 B．可用一张白纸放到集气瓶里，观察氯气是否收集满 C．用饱和食盐水吸收尾气 D．为了便于学生观察氯气的制备实验，可在讲台上直接做氯气的制备实验 B　[A.盛浓盐酸的分液漏斗若用长颈漏斗代替无法控制盐酸的用量，A错误；B.氯气为黄绿色气体，故可用一张白纸放到集气瓶里，观察氯气是否收集满，B正确；C.饱和食盐水不能与氯气反应，不能用于吸收尾气，C错误；D.不可在讲台上直接做氯气的制备实验，需在通风橱中进行，否则会造成中毒事件，D错误；答案选B。] 2．实验室利用反应MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O制取Cl2时，下列装置能达到相应实验目的的是(　　) A.制备Cl2 B.净化Cl2 C.干燥Cl2 D.收集Cl2 C　[A.没有加热装置，A项不符合题意；B.氯气和氯化氢都能与饱和碳酸氢钠溶液反应，应该利用饱和氯化钠溶液除去氯气中的氯化氢，B项不符合题意；C.浓硫酸可吸收氯气表面的水蒸气，达到干燥氯气的目的，C符合题意；D.氯气的密度比空气大，应为“长管进短管出”的进气方式收集氯气，D项不符合题意；答案选C。] 3．已知KMnO4与浓盐酸在常温下能反应产生Cl2。若用如图所示的实验装置来制备纯净、干燥的氯气，并与金属反应。每个虚线框