内容正文:
第2课时 氯气的实验室制法及氯离子的检验
1.通过对“氯气的实验室制法”的学习,能利用氯气的性质和反应,设计氯气制备、净化、干燥等简单任务的方案,能从物质类别和元素价态变化的视角说明物质的转化路径。
2.通过对“氯离子检验”的学习,能利用氯离子的性质设计实验进行检验和鉴别。
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化学
学习任务1 探究氯气的实验室制法
1.反应原理
(1)化学方程式: 。
(2)离子方程式: 。
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2.仪器装置
分液漏斗、圆底烧瓶、酒精灯
(2)发生装置所用玻璃仪器: 。
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3.收集方法
(1)向 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C中充满 色气体,则证明已集满。
5.尾气处理
烧杯D中盛放的液体是NaOH溶液,该液体的作用是 .
。
上
黄绿
吸收过量的氯
气,防止污染环境
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实验室制取并收集氯气的实验中尾气处理时,能否用澄清石灰水吸收尾气中的氯气?说明理由。
提示:不能。澄清石灰水中Ca(OH)2的含量少,吸收不完全。
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探究 氯气的制备原理
问题1:请用双线桥法表示实验室制备氯气的反应中的电子转移情况。实验表明,将含有36.5 g HCl的浓溶液与足量二氧化锰反应制备氯气,发现制得的氯气的质量远少于理论值,其原因可能是什么
(操作和收集都规范正确)?
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问题2:实验室制取氯气反应的实质是利用强氧化剂(如MnO2)将Cl元素的化合价从-1价氧化到0价。KMnO4是一种比MnO2更强的氧化剂,常温下即可与浓盐酸反应生成Cl2,同时生成Mn2+,试写出KMnO4与浓盐酸反应的化学方程式,试分析该反应中做还原剂的HCl占参加反应的HCl的多少?
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问题3:用浓盐酸和MnO2共热或KMnO4与浓盐酸反应制取的Cl2中会混有哪些可能的杂质?如何除去?
提示:盐酸具有挥发性,故制得的Cl2中会含有HCl(g)、H2O(g),可用饱和食盐水除去HCl,用浓硫酸吸收水蒸气。
问题4:上述提到的氯气制备方法中,哪一种适合工业生产?说明理由。
提示:电解氯化钠的水溶液。氯在自然界中主要以NaCl形式存在,因此原料廉价易得,条件易控制,适合大规模工业化生产。
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实验室制取干燥纯净的氯气
(1)基本思路。
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(2)实验装置。
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(3)注意事项。
①饱和食盐水的作用是既能除去Cl2中的HCl,又可减少Cl2在H2O中的溶解。
②浓硫酸的作用是干燥Cl2。
③为减少盐酸的挥发,慢慢滴加浓盐酸,用小火加热。
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题点一 氯气的实验室制法
1.在制取氯气时有如下操作,正确的操作顺序是( )
①连接好装置,检查气密性 ②缓缓加热,加快反应,使气体均匀逸出 ③在圆底烧瓶中加入二氧化锰粉末 ④从盛有浓盐酸的分液漏斗中将浓盐酸缓缓滴入烧瓶中 ⑤将多余的Cl2用NaOH溶液吸收 ⑥用向上排空气法收集氯气
A.①②③④⑤⑥ B.③④②①⑥⑤
C.①④③②⑥⑤ D.①③④②⑥⑤
√
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解析:确定实验室制取气体的操作顺序时要注意的有(1)连接好装置以后,要先检查装置气密性,然后装药
品;(2)装药品的顺序是先加固体,后加液体;(3)对于有毒的气体,一定要有尾气处理装置。
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2.在实验室中用二氧化锰跟浓盐酸反应制备干燥纯净的氯气。进行此实验,所用仪器如图所示。
E
(1)连接上述仪器的正确顺序(填各接口处的字母):
接 ; 接 ; 接 ; 接 。
C
D
A
B
H
G
F
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解析:(1)按照制备气体的“反应装置→净化装置→收集装置→尾气处理装置”的顺序可确定仪器连接的正确顺序。
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(2)写出气体发生装置中进行反应的离子方程式:
。
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(3)装置中,饱和食盐水的作用是 ;
NaOH溶液的作用是 。
除去氯气