第二章 第二节　第2单元　氯气的实验室制法-【优化探究】2023-2024学年新教材高中化学必修第一册同步导学案配套教参（人教版，单选）

第2单元　氯气的实验室制法 授课提示：对应学生用书第44页 阅读教材P48“氯气的实验室制法”，填写下列空白。 1．反应原理 在实验室中，通常用浓盐酸与二氧化锰在加热条件下来制取氯气。反应的化学方程式为MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。 2．设计制取氯气的装置 说明：前两列预习时填写，后两列课堂上填写。 装置 依据 具体情况 选择(设计)结果 发生装置 反应物的状态 浓盐酸(液体) MnO2(固体) 固＋液气体 反应条件 加热 除杂装置 气体及其所含杂质的性质 Cl2(HCl、H2O) Cl2：不溶于浓H2SO4和饱和食盐水且与两者不反应， HCl：极易溶于水， H2O：易被浓H2SO4吸收 先通过盛有饱和食盐水的洗气瓶，后通过盛有浓H2SO4的洗气瓶 收集装置 气体的密度、气体在水中的溶解性，以及是否与水反应 ρCl2>ρ空气； Cl2能溶于水，且与水反应； Cl2不溶于饱和食盐水且不与之反应 ①向上排空气法 ②排饱和食盐水 尾气处理装置 气体的性质 Cl2能与碱溶液反应；Cl2有毒 用NaOH溶液吸收 3.装置连接的顺序一般为发生装置→除杂装置(如需要)→收集装置→尾气处理装置(如需要)。 判断下列叙述是否正确，正确的画“√”，不正确的画“×”。 1．MnO2与稀盐酸，常温下混合即可制得Cl2。(×) 2．用MnO2和浓盐酸反应产生的Cl2不含任何杂质。(×) 3．实验室中，设计气体的制备装置的每一部分时，都是依据气体的性质，但不同部分考虑的侧面不同。(√) 4．选择排水法收集气体时，只需考虑是否会与H2O反应即可。(×) 5．选择排空气法收集气体时，既要考虑气体与空气密度的相对大小，还要考虑气体是否会与空气反应。(√) 6．设计气体的发生装置时，只需考虑反应物的聚集状态即可。(×) 授课提示：对应学生用书第45页 　氯气的实验室制法 　问题1　从氧化还原反应的角度分析，实验室中用MnO2和浓盐酸在加热条件下制Cl2的反应中，MnO2的作用是什么？浓盐酸的作用是什么？两者分别表现什么性质？ 提示：MnO2是氧化剂，表现氧化性，浓盐酸是还原剂，在该反应中表现还原性和酸性。 问题2　实验室中还可以用如下反应制备Cl2： 2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O； Ca(ClO)2＋4HCl(浓)===CaCl2＋2Cl2↑＋2H2O。 以上两个反应和问题1中的反应相比，反应条件有何不同？为什么？ 提示：本题中的两个反应不需要加热，KMnO4、Ca(ClO)2的氧化性比MnO2的强。 1．实验室制取干燥、纯净氯气的实验装置 2．实验注意事项 (1)实验室制取氯气的反应原理：选用氧化剂(如MnO2、KMnO4等)将盐酸中的氯离子氧化成氯气。用MnO2作氧化剂时，用浓盐酸、须加热。用KMnO4作氧化剂时，用浓盐酸、不用加热。 (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。 3．设计气体制备装置的基本思路 4．各种装置的选择 (1)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 a．固体＋固体气体。 b．固体＋液体―→气体。 c．固体＋液体气体。 (2)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。 (3)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 a．排水法：适用于难溶于水且不与水反应的气体，如O2、H2等。 b．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。 c.向下排空气法：气体不与空气反应，且密度比空气小，如H2等。 (4)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： a．吸收法 甲可用于NaOH溶液吸收Cl2、CO2(气体溶解或反应速率不快，不易引起倒吸)；乙、丙可用于吸收极易溶且溶解速率很快的气体，如HCl等。 b．燃烧法 可用于处理难以吸收且可燃的气体，如H2、CO等。如图，但点燃前必须对气体进行验纯。 c．收集法 将气体用气球收集，然后处理，如图。 1．判断下列