2.2.2 氯气的实验室制法 氯离子的检验-【巅峰讲义】2023-2024学年高一化学同步精品讲义+随堂检测（人教版2019必修第一册）

第二节 氯及其化合物 第2课时 氯气的实验室制法 氯离子的检验 1．知道实验室制备氯气的原料，理解其制备原理。 2．能根据氯气制备原理及氯气的性质，认识氯气的制备装置、净化干燥装置、收集装置和尾气处理装置。 3．了解氯离子的检验原理、所用试剂，能规范书写氯离子的检验方法。 一、氯气的实验室制法 1．反应原理 (1)化学方程式：MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。 (2)原理：利用强氧化剂氧化浓盐酸中的Cl－生成Cl2，该反应中MnO2为氧化剂，浓盐酸为还原剂并且该实验还体现了浓盐酸的酸性。 2．仪器装置 (1)气体发生装置类型：固＋液气 (2)发生装置所用仪器：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 (1)向上排空气法(氯气密度大于空气)。 (2)排饱和食盐水法(氯气在饱和氯化钠溶液中的溶解度很小，用此法可除去实验中挥发产生的氯化氢气体)。 4．验满方法 观察到E中充满黄绿色气体，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。 【易错警示】 (1)实验室制取氯气的反应原理是选用氧化剂(如MnO2、KMnO4等)将盐酸中的部分氯离子氧化而得到氯气。 (2)制取的氯气有毒，且在加热时容易逸出，所以应选用分液漏斗，而不用长颈漏斗。 (3)尾气处理时，不能用澄清石灰水吸收氯气，因为澄清石灰水中Ca(OH)2的含量少，吸收不完全。 (4)实验结束后，先使反应停止并排出装置中残留的氯气，再拆卸装置，避免污染空气。 【知识拓展】氯气的工业制法 （1）工业上制取Cl2通常是用电解饱和食盐水的方法，化学方程式是：2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑。 （2）电解熔融的氯化钠： 2NaCl(熔融) 2Na+Cl2↑。 【即学即练】 1.判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。 (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)MnO2与稀盐酸在加热条件下也可制取Cl2(　　) (3)在实验室制取Cl2的试剂中，HCl只作还原剂(　　) (4)Cl2尾气也可用饱和的澄清石灰水吸收处理(　　) 二、实验室制气体的制备思路 1.设计气体制备装置的基本思路 2.气体制备装置的连接顺序 3．实验室制备气体的发生装置的选择 (1)选择依据 反应原理、反应物的状态、反应条件等。 (2)装置的基本类型 ①固体＋固体气体。 ②固体＋液体―→气体。 ③固体＋液体气体。 4．实验室制备气体的净化装置的选择 (1)净化原则 不减少被净化气体的量；不引入新杂质；操作简便，易于分离。 (2)净化装置 装置Ⅰ(洗气瓶)：盛液体除杂试剂，气流方向是长管进，短管出。 装置Ⅱ(干燥管)：盛固体除杂试剂，气流方向是粗口进，细口出。 5．实验室制备气体的尾气处理装置的选择 (1)选择依据：根据气体的物理性质、化学性质，将气体转化成无毒物质或吸收。 (2)方法选择：①点燃法：如CO、H2、CH4等易燃性气体可用此法，必须先验纯，再点燃。 ②吸收法：如Cl2、SO2、HCl、H2S等可用碱液吸收。 【拓展知识】实验室制备气体的收集装置的选择 (1)选择依据 根据气体的密度、水溶性及是否与水或空气中的O2发生反应来确定气体的收集方法。 (2)方法选择 ①排水法：适用于难溶于水且不与水反应的气体，如O2、H2等。 ②向上排空气法：气体不与空气反应，且密度比空气大，如O2、CO2、Cl2等。 ③向下排空气法：气体不与空气反应，且密度比空气小，如H2等。 【即学即练】 2．要组装一套实验室利用液体和液体反应制备气体的装置，现设计了如下的五步操作，正确的程序是(　　) ①将蒸馏烧瓶固定在铁架台上 ②将酒精灯放在铁架台上，根据酒精灯确定铁圈高度，固定铁圈，放好石棉网 ③用漏斗向蒸馏烧瓶中加入一种液体反应物，再向分液漏斗中加入另一种液体反应物，并将导气管放入气体收集装置中 ④检查装置的气密性(利用固定装置微热的方法检查气密性) ⑤在蒸馏烧瓶中装好分液漏斗，连接好导气管 A．②①⑤④③ B．④①②⑤③ C．①②⑤④③ D．①⑤④②③ 三、氯离子的检验 1．氯离子的检验实验 试液2～3 mL 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 ①稀盐酸 有白色沉淀生成 沉淀不溶解 Cl－＋Ag＋===AgCl↓ ②氯化钠溶液 有白色沉淀生成 沉淀不溶解 Cl－＋Ag＋===AgCl↓ ③碳酸钠溶液 有白色沉淀生成 沉淀溶解，有气泡产生 CO＋2Ag＋===Ag2CO3↓、 Ag2CO3＋2H＋