第17讲 氯气及含氯化合物的制备与性质探究(能力课)（课件PPT）-【名师导航】2025年高考化学一轮微考点分层突破（通用版）

第17讲　氯气及含氯化合物的制备与性质探究 第二部分 元素及其化合物 第四章 非金属及其化合物 (1)实验原理:    (化学方程式)。 KMnO4、K2Cr2O7、KClO3等作氧化剂与浓盐酸反应也能用于制氯气,分别写出KMnO4、KClO3、K2Cr2O7、漂白粉与浓盐酸反应的化学方程式: ①　 ;  ②　 ;  ③　 ;  ④　 。  MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O 2KMnO4+16HCl(浓) =2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O KClO3+6HCl(浓) =KCl+3Cl2↑+3H2O K2Cr2O7+14HCl(浓) =2KCl+2CrCl3+3Cl2↑+7H2O Ca(ClO)2+4HCl(浓) =CaCl2+2Cl2↑+2H2O 任务1　氯气的实验室制法 1.1氯气的实验室制备原理 (2)实验装置及说明 任务1　氯气的实验室制法 [注意] 几个装置的创新变化 　 ①　　　　　②　　　　　　　③ 图①为KMnO4作氧化剂制Cl2的装置。 a.不需要加热。 b.橡胶管的作用是使分液漏斗和圆底烧瓶中的气压相等,便于分液漏斗中的液体流下。 任务1　氯气的实验室制法 　 ①　　　　　②　　　　　　　③ 图②为Cl2中HCl的除杂装置。 a.装置中长颈漏斗的作用除检查装置气密性外,还可以检查整套装置是否发生堵塞(若装置某一位置堵塞,则长颈漏斗中的液面会迅速上升)。 b.该装置还可以贮存少量Cl2。 图③为干燥Cl2的装置。 任务1　氯气的实验室制法 (3)验满方法 ①将湿润的淀粉-KI试纸靠近盛Cl2的集气瓶口,观察到试纸立即变　　　　,则证明已集满。  ②将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛Cl2的集气瓶口,观察到试纸 　　　　　　　　　,则证明已集满。  ③实验室制取Cl2时,常常根据集气瓶中气体的颜色判断是否集满。 蓝 先变红后褪色 任务1　氯气的实验室制法 2.注意事项 (1)选择反应物:必须用浓盐酸,MnO2与稀盐酸不反应。 (2)加热温度:采用小火加热,以减少HCl挥发。 (3)仪器拆卸:反应结束,排出残留的Cl2后,再拆卸装置,防止产生污染。 (4)尾气处理:不能用澄清石灰水吸收Cl2,原因是其浓度较小,不能完全吸收Cl2。 任务1　氯气的实验室制法 例1. 含氯物质在生产生活中有重要作用。1774年,舍勒在研究软锰矿(主要成分是MnO2)的过程中,将它与浓盐酸混合加热,产生了一种黄绿色气体。1810年,戴维确认这是一种新元素组成的单质,并命名为chlorine(中文命名“氯气”)。 (1)实验室沿用舍勒的方法制取Cl2的化学方程式 为　 。 MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O [解析]实验室通常采用浓盐酸和MnO2加热制取Cl2,化学方程式为MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O。 任务1　氯气的实验室制法 (2)实验室制取干燥Cl2时,净化与收集Cl2所需装置的接口连接顺序为　 。  c—d—b—a—e [解析]根据化学方程式可知,制取的氯气中混有氯化氢、水蒸气,氯气有毒,必须进行尾气处理,因此使用饱和食盐水吸收氯化氢气体,用浓硫酸除去水蒸气,最后用NaOH溶液吸收尾气。 任务1　氯气的实验室制法 (3)某氯水久置后不能使品红溶液褪色,可推测氯水中　　　　已分解。检验此久置氯水中Cl-存在的操作及现象是 　 　 。 HClO [解析]氯水久置后不能使品红溶液褪色,说明HClO已分解;检验Cl-的方法为向溶液中加入过量稀硝酸,排除C、HC等离子的干扰,再加入少量AgNO3溶液,若有白色沉淀生成,则证明原溶液中含有Cl-。 向溶液中加入过量稀硝酸,再加入少量AgNO3溶液,若有白色沉淀生成,则证明原溶液中含有Cl- 任务1　氯气的实验室制法 例2. 二氯异氰尿酸钠 是常用的杀菌消毒剂，常温下为白色固体，难溶于冷水。某同学利用高浓度的NaClO溶液和 固体，在10℃时反应制备二氯异氰尿酸钠，实验装置如下图所示(部分夹持装置略) 。 实验目的 实验原理 核心仪器 辅助仪器 任务2　含氯化合物的制备与性质探究 (1)仪器a的名称为_______________；装置A中制备Cl2， 的化学方程式为________________________。 (2)待装置B______________________(填实验现象)时，再由三颈烧瓶上口加入 固体；反应过程中仍需不断通入氯气的理由是__________ __________________________________________。 (3)反应结束后，装置B中的浊液经过滤、____________、干燥得粗产品。上述装置存在一处缺陷会导致装置B中NaOH利用率降低，改进的方法是_____________________________________________。 恒压滴液漏斗 液面上方有黄绿色气体 依据 的NaOH再次生成NaClO，提高原料的利用率 依据 冷水洗涤 物质性质 在装置A、B之间加装盛有饱和食盐水的洗气瓶 题目提示 使反应生成 (4)通过下列实验测定二氯异氰尿酸钠样品中有效氯的含量。反应原理： 实验步骤：准确称取mg样品，用容量瓶配成250 mL溶液；取25mL上述溶液于碘量瓶中，加入适量稀硫酸和过量KI溶液，充分反应后，用c mol/L Na2S2O3标准溶液滴定至溶液呈微黄色加入淀粉指示剂继续滴定至终点，消耗Na2S2O3 溶液V mL该样品的有效氯含量表达式为____________。 原理 用量 目的 Cl→HClO →I2 →2Na2S2O3 35.5 g 2mol 0.1m g cV ×10-3mol ②下列操作将导致样品有效氯测定值偏低的是__________(填标号)。 a．加入稀硫酸量过少 b．滴定前滴定管未排气泡滴定后气泡消失 c．锥形瓶内溶液蓝色消失后立即读数 d．读数时，滴定前平视、滴定后仰视 ac 条件与控制 顺序与用量 状态 感官 制备与分析 定性与定量 性质 反应 核心装置： 发生、制备、收集装置 答题精准重视规范 抓住两中心两主线 析反应原理是关键 装置和现象是载体 请注意思维要发散 实验目的 实验原理 实验装置 结论评价 具体操作 实验现象 化学实验方案设计的宏观要求 1.科学性2.安全性3.可行性4.简约性 辅助装置： 除杂、安全、 尾气处理装置 任务2　含氯化合物的制备与性质探究 1.某实验小组进行Cl2的制备和性质探究,下列装置和药品能实现相应实验目的的是 ( 　) A.利用甲制备Cl2 B.利用乙除去Cl2中混有的HCl杂质 C.利用丙探究Cl2无漂白性 D.利用丁观察Cl2和H2燃烧反应的火焰颜色 B 当堂检测 2.实验室采用如图所示的装置制取氯化铜(部分仪器和夹持装置已略去): 下列说法正确的是 ( 　) A.玻璃纤维的作用是防止E装置中液体倒吸入D装置中 B.E装置中的液体用于吸收多余的氯气和氯化氢 C.要使B装置中产生氯气,应先加热圆底烧瓶,再滴加浓盐酸 D.实验中加热的先后顺序为先加热硬质玻璃管D,再加热圆底烧瓶B B 当堂检测 3. 金属锡是一种具有银白色金属光泽且质地较软的低熔点金属,常温下SnCl4为无色液体,沸点为114 ℃,在空气中易水解为锡酸与HCl,可用Cl2与熔融金属锡反应制备SnCl4,装置如图所示(夹持装置略)。下列说法错误的是 (　 ) A.用注射器代替长颈漏斗能更好地 控制产生氯气的速率 B.装置戊的作用是冷凝、收集SnCl4 C.实验过程中应该先点燃酒精灯熔化 金属锡,再向甲中注入浓盐酸 D.用装有碱石灰的干燥管代替装置己中NaOH溶液更合理 C 当堂检测 4. 氯可形成多种含氧酸盐,广泛应用于杀菌、消毒及化工领域。实验室中利用如图所示装置(部分装置省略)制备KClO3和NaClO,探究其氧化还原性质。 回答下列问题: (1)盛放MnO2粉末的仪器名称是　　　　　,a中的试剂为　　　　　　　。  圆底烧瓶 饱和食盐水 当堂检测 (2)b中采用的加热方式是　　　　　。c中化学反应的离子方程式是 　　　　　　　　　　　　　,采用冰水浴冷却的目的是　 　　　　　。  (3)d的作用是　　　　　　　,可选用试剂　   (填标号)。 A.Na2S B.NaCl C.Ca(OH)2 D.H2SO4 水浴加热 Cl2+2OH- =ClO-+Cl-+H2O 避免生成NaClO3 吸收尾气(Cl2) AC 当堂检测 (4)反应结束后,取出b中试管,经冷却结晶,　　　　　,　　　　　　　　,干燥,得到KClO3晶体。  (5)取少量KClO3和NaClO溶液分别置于1号和2号试管中,滴加中性KI溶液。1号试管溶液颜色不变,2号试管溶液变为棕色,加入CCl4振荡,静置后CCl4层显 　　色,可知该条件下KClO3的氧化能力　　 NaClO(填“大于”或“小于”)。  过滤 少量(冷)水洗涤 紫 小于 当堂检测 $$