2.2.2 氯气的实验室制法 氯离子的检验-【化学一起课件】高中化学必修第一册同步课件PPT(人教版2019)
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教辅
内容正文:
第二章 海水中的重要元素-钠和氯
第2课时
授课老师:xxx
INSPECTION OF
CHLORIDE IONS
氯气的实验室制法
LABORATORY PREPARATION OF CHLORINE GAS
第二节 氯及其化合物
学习目标
LEARNING OBJECTIVES
氯气的实验室制法 [ 氯离子的检验 ]
1、结合实验室制取氯气所用的二氧化锰和浓盐酸的性质,选择合适的实验装置制取氯气,培养实验探究与创新意识,提升实验能力。
2、从气体发生→净化→收集→尾气处理四个主要装置,整理气体制备实验装置设计的一般步骤。
【知识背景】
氯气大量用于制造盐酸、有机溶剂、农药、染料和药品等,也可生产漂白液和漂白粉等。
氯气是重要的化工原料
自来水消毒
制漂白液
制氯化氢
制漂白粉、漂粉精
如何制取?
氯气的实验室制法 [ 氯离子的检验 ]
【任务1】实验室制备氯气的反应原理
【思考交流】
问题1:请你从含氯元素物质间的转化关系分析,制取氯气有哪些途径?可以选择哪些含氯试剂?
Cl
Cl
Cl
Cl
-1
0
+1
+5
氧化剂
还原剂
氯气的实验室制法 [ 氯离子的检验 ]
【任务1】实验室制备氯气的反应原理
【思考交流】
问题2: 舍勒发现氯气的方法至今还是实验室制取氯气的主要方法之一,请写出舍勒发现氯气的化学反应方程式和离子方程式。
MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O
MnO2 + 4H+ + 2Cl- Mn2+ + Cl2↑ + 2H2O
氯气的实验室制法 [ 氯离子的检验 ]
【任务1】实验室制备氯气的反应原理
【思考交流】
问题3: 试从元素价态的角度分析下列反应,找出氧化剂和还原剂、用双线桥表示电子的转移情况。
+4
-1
+2
0
得1×2e-
MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O
失2×1e-
氧化剂:MnO2
还原剂:HCl
氯气的实验室制法 [ 氯离子的检验 ]
【任务2】实验装置的选择
【思考交流】
问题4: 实验室制取气体的整套装置一般包含哪些装置?
一般包含:气体发生装置→净化装置→收集装置→尾气处理装置。
问题5: 根据实验室制备氯气的反应原理,应该选择怎样的发生装置?
根据反应物的状态和反应条件进行发生装置的选择。实验室制备氯气应该使用固液加热型发生装置。即图中的②号装置。
氯气的实验室制法 [ 氯离子的检验 ]
【任务2】实验装置的选择
【思考交流】
问题6:该如何选择收集装置?
向上排空气法
根据气体的性质选择收集装置
物理性质:Cl2密度比空气大,能溶于水,与水反应。有毒。
Cl2能溶于水,与水反应,所以不能用排水法收集。
Cl2密度比空气大,应该用向上排空气法收集氯气。
氯气的实验室制法 [ 氯离子的检验 ]
【任务2】实验装置的选择
【思考交流】
问题7:实验室制氯气是否需要进行尾气吸收?
需要。氯气有毒,需要设计尾气吸收装置,并在通风橱中进行实验。
氯气的实验室制法 [ 氯离子的检验 ]
【任务2】实验装置的选择
实验室制备氯气
氯气的实验室制法 [ 氯离子的检验 ]
【任务2】实验装置的选择
【思考交流】
问题8:上述实验制备的氯气中是否含有杂质?如何除去这些杂质?需要考虑哪些因素?
浓盐酸具有挥发性,产物中有水,因此实验得到的氯气中含有 HCl 气体和水蒸气。
依据气体及所含杂质的性质设计除杂装置,除此之外,还要考虑装置的连接顺序。
氯气的实验室制法 [ 氯离子的检验 ]
【任务2】实验装置的选择
【思考交流】
问题8:上述实验制备的氯气中是否含有杂质?如何除去这些杂质?需要考虑哪些因素?
资料:常温常压下,氯气在水中的溶解度约为1 : 2(1 L 水溶解2 L Cl2);氯气在饱和食盐水中的溶解度约为1 : 1( 1 L NaCl饱和溶液溶解1 L Cl2 )。HCl在饱和食盐水中的溶解度较大。
Cl2
HCl
H2O
饱和食盐水
浓硫酸
先
后
氯气的实验室制法 [ 氯离子的检验 ]
【任务2】实验装置的选择
实验室制备氯气的实验装置
发生装置
收集装置
尾气处理装置
气体发生装置
气体净化装置
气体收集装置
尾气处理装置
氯气的实验室制法 [ 氯离子的检验 ]
【任务2】实验装置的选择
【思考交流】
问题9:用向上排空气法收集的Cl2如何验满?需要考虑哪些因素?
氯气是一种黄绿色气体
集气瓶中充满黄绿色气体即证明氯气已集满。
氯气具有强氧化性
将湿润的淀粉碘化钾试纸靠近瓶口,观察到试纸立即变蓝即证明氯气已集满。
氯气溶于水具有漂白性
将湿润的蓝色石蕊试纸放在瓶口,观察到试纸先变红后褪色即证明氯气已集满。
根据气体的性质,选择验满