2.2.2 氯气的实验室制法-【高效一堂通】2023-2024学年高一化学同步精品课件（人教版2019必修第一册）

氯及其化合物 氧化 漂白 消毒 课时二 氯气 氯气的发现 将软锰矿（主要成分是MnO2）与浓盐酸混合加热，产生了一种黄绿色、有刺激性气味的气体。 瑞典化学家舍勒 发现 命名 确认这种气体是一种新元素组成的单质——氯气 英国化学家戴维 氯气的实验室制法 01 氯气的实验室制法 实验原理 【化学方程式】 MnO2 + 4HCl(浓) MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O 【离子方程式】 +4 0 +2 得到2e-，化合价降低，被还原 失去2e-，化合价升高，被氧化 -1 浓盐酸性质：还原性、酸性 MnO2 + 4H+ + 2Cl- Mn2+ + Cl2↑ + 2H2O 氧化剂还原剂的粒子个数比为： 1:2 1 : 1 氯气的实验室制法 收集方法 产物： 性质： 溶于水，与水反应 Cl2 ρ氯气 ＞ ρ空气 向上排空气法 氯气的实验室制法 验满方法 （1）观察集气瓶口呈黄绿色，则收集满 （2）将湿润的淀粉-KI试纸放在集气瓶口，观察到试纸变蓝，则证明已集满。 用NaOH溶液吸收过量的Cl2，防止污染空气 Cl2 + 2I- = 2Cl- + I2 尾气处理 （3）将湿润的蓝色石蕊试纸放在集气瓶口，观察到试纸立即先变红后褪色，则证明已集满。 氯气的实验室制法 实验装置 氯气的实验室制法 氯气的实验室制法 注意事项 （1）必须用浓盐酸，MnO2与稀盐酸不反应。 （2）实际称取MnO2质量必须适当多于理论值，因为有一部分Cl2会滞留在发生装置中。 （4）实验结束后，先使反应停止并排出装置中残留的Cl2，再拆卸装置，避免污染空气。 （3）尾气吸收时，不能用澄清石灰水吸收Cl2，因为溶液中Ca(OH)2浓度小，吸收不完全。 氯气的实验室制法 思考与讨论 该装置制取的氯气是否纯净，若不纯会混有什么杂质？如何除去？ 不纯净 HCl H2O(g) 饱和食盐水 浓硫酸 干燥Cl2 除去Cl2中的HCl气体 氯气的其他实验室制法 固液不加热 2KMnO4 + 16HCl(浓) = 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2↑ + 8H2O KClO3 + 5HCl(浓) = KCl + 3Cl2↑ + 3H2O 氯气的工业制法 02 氯气的工业制法 电解饱和食盐水 2NaCl + 2H2O 2NaOH + Cl2↑ + H2↑ 氯碱工业 Cl-的检验 03 Cl-的检验 【实验探究】在三只试管中分别加入2~3mL稀盐酸、NaCl溶液、Na2CO3溶液，然后滴入几滴AgNO3溶液，观察现象。再分别加入少量稀硝酸，观察现象。 Cl-的检验 试液2~3mL 实验现象 离子方程式 滴入几滴硝酸银溶液 加入少量稀硝酸 稀盐酸 氯化钠溶液 碳酸钠溶液 生成白色沉淀 Ag2CO3 + 2H+ = 2Ag+ + CO2↑ + H2O Cl- + Ag+ = AgClↆ 生成白色沉淀 沉淀不溶解 沉淀不溶解 生成白色沉淀 沉淀溶解，有气泡产生 Cl- + Ag+ = AgClↆ CO2- + 2Ag+ = Ag2CO3ↆ 3 Cl-的检验 方法总结 试剂：稀硝酸、AgNO3溶液 排除的 干扰 CO2- 3 现象：有白色沉淀生成 Cl-的检验答题模板 取少量试液于试管中，先滴加适量稀硝酸，再滴入AgNO3溶液，若产生白色沉淀,则含有Cl-。 实验室制气体的基本思路 04 设计气体制备装置的基本思路 第一步 第二步 第三步 第四步 明确气体制备的原理，写出相应的化学方程式 根据药品状态 反应条件，选择合适的反应装置 分析气体是否含有杂质， 根据气体和杂质性质的差异选择除杂、净化方法 根据气体性质选择收集装置，分析是否需要尾气处理装置 气体制备装置的连接顺序 气体发生装置 01 02 03 04 气体净化装置 气体干燥装置 气体收集或性质检验装置 05 尾气收集装置 气体发生装置的选择 反应原理、反应物的状态、反应条件等。 选择依据 发生装置的基本类型 固＋液―→气 气体净化装置的选择 不减少被净化气体的量，不引入新杂质。 净化原则 净化装置的基本类型 盛液体除杂试剂 气流：长进短出 洗气瓶 U形管 球形干燥管 盛固体除杂试剂 气流：粗进细出 气体净化装置的选择 不能与被干燥气体反应 干燥剂的选择原则 干燥剂分类 酸性干燥剂：P2O5(粉末)、硅胶(固体颗粒)、浓硫酸 碱性干燥剂：碱石灰(粉末) 中性干燥剂：无水CaCl2(白色多孔固体) 强氧化性，不能干燥还原性气体，如H2S 不能干燥NH3 酸性气体：CO2、NO2、SO2、Cl2、HCl、H2S 碱性气体：NH3 中性气体：N2、O2、H2 气体收集装置的选择 气体的密度、水溶性以及是否与水或氧气发生反应 选择依据 方法选择 排