2.2.2 氯气的制备及氯离子的检验 课件 2023-2024学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

第二章 海水中的重要元素钠和氯 第二节 氯及其化合物 第2课时 氯气的实验室制法及Cl-检验 【学习任务一】氯气的实验室制法 舍勒发现氯气的方法至今还是实验室中制取氯气的主要方法之一。在实验室中，通常用浓盐酸与二氧化锰反应来制取氯气，装置如图2-17所示。 请根据氧化还原反应原理，写出制取氯气的化学方程式。 MnO2 + 4HCl(浓) MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O 改写离子方程式： 【思考与讨论】 (1)观察图2-17所示的装置，你能说出其中NaOH溶液的作用吗? 尾气处理，吸收多余的氯气，防止环境污染。 【方法导引】 （1）是否所有气体制备实验都要进行尾气处理？ （2）尾气处理的依据是什么？ 尾气处理主要针对有毒或对环境有污染的气体。 依据是气体本身的性质。 【思考与讨论】——构建气体制备模型 (2)回顾初中所学的氧气、二氧化碳等气体的实验室制取方法，将相关内容填入下表。讨论氯气的制备装置和它们一样吗？如果一样，属于哪一种？如果不一样，请类比归纳氯气的制备装置。 气体 制取原理（方程式） 反应物状态 反应条件 装置图 气体 制取原理（方程式） 反应物状态 反应 条件 装置图 O2 O2 CO2 2KClO3 2KCl + 3O2↑ 2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑ 2H2O2 2H2O + O2↑ CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + CO2↑+H2O 固体+ 固体 固体+ 液体 固体+ 液体 加热 不加热 不加热 氯气的实验室制取是固体反应物+液体反应物加热制取气体的类型，不属于初中学习的任何一种实验室制取模型，一般会选取分液漏斗、圆底烧瓶和酒精灯组装气体发生装置。 MnO2 + 4HCl(浓) MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O 浓盐酸 MnO2 【方法导引】如何选择气体的发生装置？ 依据反应物的状态和反应发生的条件。 【思考与讨论】 (3)根据上述装置图归纳氧气、二氧化碳和氯气是怎样收集的？依据是什么？ 氧气用了排水法收集，二氧化碳和氯气都用了向上排空气法收集。 【方法导引】依据气体的密度、气体在水中的溶解性，以及是否与水反应，选择收集装置。 【思考与讨论】 (4)应用上述装置能否收集到纯净干燥的氯气？如果不能，杂质是什么。 不能。浓盐酸会挥发，而且含有水蒸气。 完善实验，如何收集到纯净干燥的氯气呢？ 阅读P49 方法引导，总结实验室中制取气体装置的设计方法。 实验制气装置 收集 尾气 条件 内容 干燥剂 ①发生装置和收集装置，还可增加除杂装置和尾气处理装置等。 ②选取发生装置的依据是制取气体所用试剂的状态和反应条件(加热与否)。 ③选择收集方法及装置的主要依据是气体的密度、水溶性及是否与水发生反应。 ④选择主要依据是被干燥气体不能与干燥剂反应。 ⑤尾气处理装置依据是气体毒性，是否造成污染。 ⑥一般为:发生装置→除杂装置(如需要)→收集装置→尾气处理装置(如需要)。 顺序 【学习任务二】构建实验模型，设计实验装置方案。 设计实验方案，制备并收集一瓶纯净干燥的氯气。 ①理清实验原理： 一般思路:发生装置→除杂装置(如需要)→收集装置→尾气处理装置(如需要)。 MnO2 + 4HCl(浓) MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O ②选择发生装置：根据 选择发生装置。 本实验选择 型装置制取气体时，一般会选取 、 和 组装气体发生装置。 分液漏斗：加浓盐酸。防止浓盐酸挥发；控制反应速率 圆底烧瓶：加二氧化锰。加热时垫石棉网或陶土网。 恒压漏斗：液体可以顺利流下。 反应物状态和反应条件 固体+液体加热 分液漏斗 圆底烧瓶 酒精灯 ③选择除杂装置：根据 选择除杂装置。 1. 常见除杂装置 2. 常用干燥剂：浓硫酸、碱石灰（主要成分氧化钙和氢氧化钠） 3. 常温常压下，HCl的溶解度为1：500 气体及杂质的性质 Cl2样品中有 ，除去Cl2中的HCl可用