2.2.2氯气的实验室制法 课件 2023-2024学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

第2课时　氯气的实验室制法 第二章　第二节　氯及其化合物 氯离子的检验 学习目标 掌握实验室制取氯气的装置和流程的模型，能正确书写方程式；初步形成实验室制备气体基本思路。 掌握氯离子的检验，及离子检验的一般方法和步骤 氯气的实验室制取 资料：1774年舍勒在研究软锰矿（主要成分是MnO2）时，发现当他使软锰矿和浓盐酸混合加热时，产生了一种黄绿色的具有刺激性气味的气体。 舍勒（1742-1786） MnO2 和稀盐酸不反应 1.原理 MnO2+4HCl(浓) Cl2↑+MnCl2+2H2O △ 浓盐酸与二氧化锰加热制取氯气 MnO2+4H++2Cl- Cl2↑+Mn2++2H2O △ 浓盐酸的作用是_______________________，该反应中氧化剂是______ 参加反应的MnO2和HCl的比是_______，氧化剂：还原剂是______. 作还原剂，并起酸的作用 MnO2 1：4 1：2 实验的发生装置 气体 制取原理（方程式） 反应物状态 反应条件 发生装置图 【回忆初中学习过的气体实验室制法，根据下表的要求进行梳理】 固+液 固+固 不加热 加热 不加热 固+液 实验室制取气体的反应装置，应该根据反应物的状态和条件来决定 实验的发生装置 MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O 固 + 液 气 圆底烧瓶 实验中需缓慢加热且加热温度不宜过高，为什么？ 浓盐酸易挥发，故必须缓慢加热且控制温度，避免Cl2中混有大量的HCl杂质，同时提高了HCl的利用率。 收集装置 实验的收集装置 实验室制取气体的收集装置，应该根据气体的密度和溶解性来决定 实验的收集装置 MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O 1. Cl2密度比空气大 2. 排饱和食盐水法 饱和食盐水 向上排空气法 实验的尾气处理装置 用NaOH进行吸收Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O Cl2有毒，会污染空气 实验室制氯气是否需要进行尾气吸收？如果需要，那该用什么吸收氯气呢？ 提问：可以用澄清的石灰水来吸收Cl2吗 按照这种方法得到的氯气会有什么杂质呢？ 实验的除杂装置 MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O 易挥发 (HCl、水蒸气） 饱和食盐水 浓硫酸 后 → → 无水CaCl2或P2O5 长进短出 MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O 氯气的实验室制取 MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O 氯气的实验室制取 发生装置 除杂装置 收集装置 尾气处理装置 氯气的实验室制取 MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O 如何验证氯气已经收集满了？ ①湿润的淀粉KI试纸变蓝 ②沾了浓氨水的玻璃棒放在瓶口，有 白烟产生 ③湿润的蓝色石蕊试纸接近集气瓶口，试纸先变红再褪色 装置C的作用是_______________________。 装置D的作用是______________________________。 装置F中盛放的是__________,作用是__________________________。 除去Cl2中的HCl气体 干燥氯气(或除去氯气中的水蒸气) 排饱和食盐水法(氯气在饱和氯化钠溶液中的溶解度很小) 吸收过量的氯气，防止污染环境 NaOH溶液 例题1 【问题2】实验室制取氯气时，需要加热，加热温度是否越高越好？ 【问题1】一定量的浓盐酸与足量的二氧化锰反应，盐酸是否能完全参与反应？为什么？ 不能，因为随着反应的进行，浓盐酸逐渐变为稀盐酸，不再与二氧化锰反应。 否，为了减少制得的Cl2中HCl的含量，所以加热温度不宜过高，以减少HCl的挥发。 4.深度思考 ① 电解饱和食盐水（氯碱工业） ② 电解熔融NaCl 共价键及共价化合物 氯气的工业制法 可以用稀盐酸来代替浓盐酸制取氯气吗？ 可以用其他氧化剂来代替MnO2吗？ 不可以，因为稀盐酸的还原性比浓盐酸弱，稀盐酸不能被MnO2氧化得到Cl2。 可以， KMnO4、 KClO3 、Ca(ClO) 2等也可作该反应的氧化剂。 氯气的实验室制取 反应原理 用KMnO4、KClO3、等氧化剂代替MnO2制取氯气，反应不需加热且反应速率较快 共价键及共价化合物 装置 选择的根据 发生装置 除杂装置 收集装置 尾气处理装置 反应物状态及反应条件 气体和杂质的性质 气体密度、气体在水（溶液）中的溶解度、是否与水（溶液）反应 气体性质 氯气的实验室制取 实验室中制取气体装置的设计 学习目标二： 掌握检验氯离子的一般步骤 氯离子的检验 【观察实验，记录实验现象并写出其中涉及到的离子方程式】 试管中的物质 现象 离子方程式 稀盐酸 NaCl Na2CO3 加入硝酸银产生白色沉淀,加入稀硝酸后，沉淀不溶解 2Ag++CO32- =Ag2CO3↓ Ag+＋Cl-=AgCl↓ Ag2CO3+2H+ =2Ag++CO2↑+H2O CO32-的存在对于Cl-的检验是一种干扰 加入硝酸银产生白色沉淀,加入稀硝酸后，沉淀不溶解 加入硝酸银产生白色沉淀,加入稀硝酸后，沉淀溶解 Ag+＋Cl-=AgCl↓ 氯离子的检验 取少量待检液于一洁净试管中； 在待检液中滴入适量稀硝酸、； 1 2 3 4 加入几滴AgNO3溶液； 观察现象。 排除CO32－ 等的干扰 若产生白色沉淀，则可判断待检液中含有Cl－。 取少量待检液于一洁净试管中； 1 2 3 4 加入几滴AgNO3溶液； 观察现象。 排除CO32－ 等的干扰 若产生白色沉淀，则可判断待检液中含有Cl－。 在待检液中滴入适量稀硝酸； 离子检验的一般方法 取少量待检液于一洁净试管中； 在待检液中加入某种试剂 1 2 3 4 观察现象 得出结论 知识回顾 1.实验室利用如图所示装置制备氯气，图中涉及气体发生、除杂、干燥、收集、尾气处理装置，其中错误的是( ) A．①②③ B．①②④ C．②③④ D．①③④ C 【课堂练习】 （1）烧杯中盛放的液体是___________，其作用是___________，水槽中盛放的液体是 ___ ________。 （2）简述操作过程：(从氯气已经产生开始)在收集氯气之前应_______________； 当氯气纯度合乎要求时应_______________当氯气收集完毕时，应________________。 2.下图表示在没有通风橱时制取纯净的氯气设计的装置图，图中A、B是可控制的弹簧铁夹。 NaOH溶液 吸收多余的Cl2 饱和食盐水 打开B夹，关闭A夹 打开A夹，关闭B夹 打开B夹，关闭A夹 【课堂练习】 3.检验某溶液中是否含有Cl-，正确的操作是( ) A．取样，滴加AgNO3溶液，看是否有白色沉淀生成 B．取样，先加盐酸酸化，再加AgNO3溶液，看是否有白色沉淀生成 C．取样，先加稀硝酸酸化，再加入AgNO3溶液，看是否有白色沉淀生成 D．取样，加少量AgNO3溶液，有白色沉淀生成，再加稀盐酸，看白色沉淀是否消失 C 【课堂练习】 4.在未知液中加入AgNO3溶液有白色沉淀生成，加入稀硝酸后，沉淀部分溶解，有无色无味的气体生成，将气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊，由此判断水溶液中含有（ ） 【课堂练习】 C 常见的发生装置 除杂装置 常用干燥装置 洗气瓶 干燥管（或u型管） 常用干燥剂 浓硫酸 （酸性、强氧化性) 无水氯化钙 （中性） 碱石灰 （碱性） 可干燥的气体 H2 O2 SO2 CO2 HCl Cl2 等 可干燥除NH3的多种气体 H2 O2 NH3 等 收集装置 常见的尾气处理装置 ①点燃法：如CO、H2、CH4等易燃性气体，可用此法。 ②吸收法：如Cl2、SO2、HCl、H2S等可用碱液吸收。 ③收集法：即将尾气直接收集起来的装置，如用气球将尾气直接 收集起来。 $$