2.2.2 氯气的实验室制法、氯离子的检验 2023-2024学年高一上学期化学人教版（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 第二章 海水中的重要元素 —钠和氯 人教版2019 高一 氯气的实验室制法 01 氯离子的检验 02 CONTENTS 目录 氯气的实验室制法 PART 01 氯气的实验室制法 【Cl2 的发现】 舍勒：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。 +4 -1 +2 0 化合价升高 化合价降低 MnO2 ＋ 4HCl(浓) MnCl2 ＋ Cl2↑ ＋ 2H2O 01 氯气的实验室制法 任务一、氯气的实验室制法装置的选择 回顾初中所学的氧气、二氧化碳等气体的实验室制取方法，选择正确的实验装置。 气体 制取原理（方程式） O2 O2 CO2 2KClO3 2KCl + 3O2↑ 2KMnO4 K2MnO4+ MnO2+ O2↑ 2H2O2 2H2O + O2↑ CaCO3+ 2HCl = CaCl2+ CO2↑+H2O 01 氯气的实验室制法 任务二、请根据实验室制气体的基本要求，结合氯气实验室制法原理， 讨论交流如何设计实验室制备氯气的装置？ 向上排空气法 问题：该装置能否收集到纯净干燥的氯气？如何改进？ 这也是向上排空气法，氯气从哪根管通入？ 或排饱和食盐水法 01 氯气的实验室制法 ②特点： a.MnO2 是氧化剂，HCl是还原剂，浓盐酸中，一半氯离子被氧化， 既体现还原性，又体现酸性。 b.反应条件：浓盐酸、加热。MnO2与稀盐酸不反应，因此，无论MnO2是否足量，盐酸均不能完全反应，反应后溶液为盐酸和MnCl2的混合液。 ③工业制取Cl2：用电解饱和食盐水的方法，反应的化学方程式为： 2NaCl＋2H2O 2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。 +4 -1 +2 0 化合价升高 化合价降低 MnO2 ＋ 4HCl(浓) MnCl2 ＋ Cl2↑ ＋ 2H2O 01 氯气的实验室制法 除杂装置：除去氯气中的HCl可以用饱和食盐水(图Ⅰ)；除去氯气中的水蒸气可用浓硫酸(图Ⅱ)或五氧化二磷或无水CaCl2(图Ⅲ)。 发生装置 除杂装置 收集装置 尾气装置 NaOH溶液 01 氯气的实验室制法 ⑤吸收装置：氯气有毒，实验室制取氯气时应在密闭系统或通风橱中进行，通常 在收集装置的后面连接盛有NaOH溶液的吸收装置。注意不能用澄 清石灰水吸收Cl2，因为溶液中Ca(OH)2浓度小，吸收不完全。如图： ⑥实验室制取纯净氯气装置如图所示： 发生装置 除杂装置 收集装置 尾气装置 A：分液漏斗—盐酸； B：圆底烧瓶—MnO2； C：广口瓶—除去HCl气体； D：广口瓶—干燥氯气； E：广口瓶—收集Cl2； F：烧杯—尾气吸收装置。 01 氯气的实验室制法 × 错误？ 01 氯气的实验室制法 01 × √ √ 大本P51 或将湿润的淀粉碘化钾试纸靠近集气瓶瓶口，试纸变蓝 饱和氯化钠中Cl-浓度比较高,因此Cl2和水反应较弱,可以最大程度减少氯气损失.而HCl极易溶解于水, 所以可以去除HCl杂质 01 (1)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，这是为什么呢(操作和收集都规范正确)? 盐酸浓度降低，而稀盐酸与MnO2不反应 不合理。澄清石灰水中氢氧化钙的浓度很小，吸收氯气不充分。制备漂白粉应该利用氯气与石灰乳反应。 (2)某同学认为可以用澄清石灰水代替氢氧化钠溶液进行尾气处理，同时还可以制得漂白粉，你认为该同学的想法是否合理？ 大本P52 情景探究 氯气的实验室制法 01 ②除杂原因：饱和氯化钠中Cl-浓度比较高,因此Cl2和水的 反应较弱,可以最大程度减少氯气损失.而HCl极易溶解于 水, 所以可以去除HCl杂质.用水也可以但损失的氯气要多一些,因此没有饱和 NaCl效果好。 氯气的实验室制法 任务三、问题探究：如何检验氯气已经收集满？为什么可用饱和氯 化钠溶液除去氯气中的氯化氢？直接用水可以吗？ ①验满方法：将湿润的淀粉碘化钾试纸靠近集气瓶瓶口，试纸变蓝；也可将湿 润的蓝色石蕊试纸靠近集气瓶瓶口，试纸先变红后褪色， 则可证明Cl2已收集满。 淀粉碘化钾试纸 01 氯气的实验室