2.2 课时2 氯气的实验室制法 氯离子的检验 2024-2025学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

氯气的实验室制法 和氯离子的检验 第二章 海水中的重要元素——钠和氯 作者编号：35005 作者编号：35005 1.通过创设生活情境，引出并理解物质的量概念，知道物质的量是一个基本物理量，其单位是摩尔，建立宏观辨识与微观探析的化学核心素养。 2.通过问题探究、利用对比、类比、归纳、演绎等多种思维活动，理解物质的量概念的应用，了解摩尔质量的含义，体会从物质的量层次定量研究化学问题的意义。 3.能基于物质的量认识物质组成及其化学变化，知道阿伏伽德罗常数含义，建立物质的量、质量、微粒数与阿伏伽德罗常数之间的关系及简单计算的思维模型。 作者编号：35005 18世纪 70年代 瑞典化学家舍勒 将软锰矿（主要成分为MnO2）与浓盐酸混合加热 产生一种黄绿色、有刺激性气味的气体 未能 确认 1810年 英国化学家戴维 重做上述实验 得出同样结果 确认为氯气 30多年后 MnO2＋4HCl(浓) === MnCl2＋Cl2↑＋2H2O 作者编号：35005 一、氯气的实验室制法 【反应原理】 MnO2＋4HCl(浓) === MnCl2＋Cl2↑＋2H2O 实验室常用强氧化剂(如MnO2、KMnO4等)氧化浓盐酸等制氯气： 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。 稀盐酸与MnO2不反应，随着反应的进行，浓盐酸的浓度逐渐变小。 （2）使用浓盐酸与足量的MnO2共热制Cl2，实际产生的Cl2总比理论值低，其主要原因是什么？ 思考：（1） 可以用稀盐酸来代替浓盐酸制取氯气吗？ 酸性、还原性 作者编号：35005 【反应原理】 MnO2＋4HCl(浓) === MnCl2＋Cl2↑＋2H2O 实验室常用强氧化剂(如MnO2、KMnO4等)氧化浓盐酸等制氯气： （3）可以用其他氧化剂来代替MnO2、浓HCl吗？ KMnO4、 KClO3 、Ca(ClO) 2等代替MnO2；浓HCl用浓H2SO4和NaCl固体代替 拓展：实验室制氯气的其它方法： ① 16HCl＋2KMnO4 === 2KCl＋2MnCl2＋8H2O＋5Cl2↑ ② 6HCl(浓)＋KClO3 === KCl＋3H2O＋3Cl2↑ ③ 4HCl＋Ca(ClO)2 === CaCl2＋2H2O＋2Cl2↑ 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↑。 作者编号：35005 【实验装置】 回顾初中所学的氧气、二氧化碳等气体的实验室制取方法，填入下表。 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 作者编号：35005 【实验装置】 1) 发生装置 ①类型： ②仪器：分液漏斗、圆底烧瓶 ③试剂： 固+液 加热 气体 A：浓盐酸 B：MnO2 发生装置中制得的Cl2是纯净的氯气吗？如果不是，可能含有哪些杂质？应该如何除杂？ MnO2＋4HCl(浓) === MnCl2＋Cl2↑＋2H2O √ 　　 作者编号：35005 【实验装置】 2)除杂装置 杂质气体 盛放的试剂 试剂的作用 HCl H2O 饱和食盐水（C） 除去Cl2中少量的HCl，并减少Cl2在水中的溶解度 浓硫酸（D） 干燥氯气 除杂装置中的试剂的顺序是否可以颠倒？ 作者编号：35005 【实验装置】 3)收集装置 ①收集方法： 向上排空法 ②验满方法： A、湿润的淀粉-KI试纸放在集气瓶口 B、湿润的蓝色石蕊试纸 ①排水法 ②向上排空气法 ③向下排空气法 √ 　　 已知：1.Cl2 有毒，且密度比空气大 2.Cl2能溶于水，难溶于饱和食盐水 饱和食盐水 排饱和食盐水法 √ 　　 作者编号：35005 【实验装置】 4)尾气处理装置 F中盛装NaOH溶液 2NaOH+Cl2=NaClO+NaCl+H2O F作用：吸收过量的氯气， 防止污染空气。 已知： 1.Cl2有毒 3.Cl2能与NaOH溶液反应，生成能溶于水的物质 2.Cl2不能燃烧 会污染空气 √ 　　 作者编号：35005 制备装置类型 除杂装置 收集方法 尾气处理 反应原理 加热 固+液 气体 饱和食盐水除去HCl，浓硫酸除去水 向上排空法 用NaOH溶液吸收 2NaOH+Cl2=NaClO+NaCl+H2O MnO2 ＋4HCl （浓）＝MnCl2＋2H2O＋ Cl2 ↑ △ 作者编号：35005 尾气处理时，不能用澄清石灰水吸收氯气，因为澄清石灰水中Ca(OH)2的含量少，吸收不完全。 仪器组装顺序： 自下而上、从左到右 注意导气管的进出方式（长进短出） 为什么？ 尾气处理时，能用澄清石灰水吸收氯气吗？ 作者编号：35005 二、气体的实验室制法 1.设计气体制备装置的基本思路 2.常见的气体发生装置 (1)气体发生装置的组装： ①组装仪器的一般原则：先零后整、先主后辅，从下到上、从左到右。 作者编号：35005 ②在装入药品前要检查装置的气密性，其基本方法是： 一般先把导气管插入盛水的水槽中，把有关活塞关闭，微热主发生器，有气泡从水中冒出，停止微热后，水倒吸进入导气管形成一段水柱，表示装置气密性良好。 固体+固体→ 气体(如图a), 固体+液体→气体(如图b、c), 固体+液体 气体(如图d、e), 液体+液体→气体(如图d、e)。 (2)常见的气体发生装置 作者编号：35005 3.除杂净化和干燥仪器的组装: ①净化原则：不减少被净化气体的量；不引入新杂质；操作简便，易于分离。 ②净化装置： 装置Ⅰ(洗气瓶)：盛液体除杂试剂,气流方向是长管进,短管出。 装置Ⅱ(干燥管)：盛固体除杂试剂,气流方向是粗口进,细口出。 作者编号：35005 常用的干燥剂： 固体干燥剂：五氧化二磷、碱石灰、无水氯化钙 液体干燥剂：浓硫酸 4.气体的收集方法： ①排水法： 适用于难溶于水且不与水反应的气体，如O2、H2等。 作者编号：35005 ② 向上排空气法：不与空气反应，且密度比空气大，如O2、CO2等。 ③ 向下排空气法：不与空气反应，且密度比空气小，如H2等。 作者编号：35005 5.吸收尾气常用方法有： 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转化法： 采用一定的方法，使有毒气体转化为无毒气体后再排放，如NO、NO2若能转化为N2，即可排放。 ④导入室外法： 如H2是无毒气体，可将其导入室外，以防在实验室内达到爆炸极限。 作者编号：35005 前两支试管发生的离子反应是相同的，可以用同一个离子方程式表示： Cl- + Ag+ —— AgCl↓ 第三支试管中发生的离子反应是： CO32- + 2Ag+ —— Ag2CO3↓ 实验现象 加入AgNO3溶液 加入稀硝酸后 稀盐酸 NaCl溶液 Na2CO3溶液 白色沉淀 沉淀不消失 白色沉淀 沉淀不消失 白色沉淀 沉淀消失 有气泡 三、氯离子的检验 作者编号：35005 氯离子通常用银离子检验,因为氯化银是白色沉淀,但是要排除其他可与银离子反应生成沉淀的离子 1、向溶液中加入过量稀硝酸,防止溶液中含有碳酸根离子、碳酸氢根离子等 2、向1中的溶液加入少量硝酸银溶液,若有白色沉淀生成,则证明原溶液中有氯离子 向溶液中加入硝酸酸化的硝酸银溶液,见白色沉淀则有氯离子 作者编号：35005 二、Cl-检验 原理 试剂 操作 原理 一、氯气的制备 装置 注意事项 作者编号：35005 1.下列检验Cl－的方法正确的是 A.向某溶液中滴加AgNO3溶液，若产生白色沉淀说明该溶液中有Cl－ B.向某溶液中先滴加盐酸，再滴加AgNO3溶液，若产生白色沉淀，说明溶液中有Cl－ C.向某溶液中先滴加AgNO3溶液，产生白色沉淀，再滴加盐酸，沉淀不消失，说明溶液中有Cl－ D.向某溶液中滴加用HNO3酸化的AgNO3溶液，若产生白色沉淀，说明溶液中有Cl－ D 作者编号：35005 A.Ⅰ图中：如果MnO2过量，盐酸就可全部消耗 B.Ⅱ图中：如果倒置的量筒充满了氯气，水槽内装满水，经足够长的时间光照，量筒内最后剩余气体为HCl和氧气 C.Ⅲ图中：生成蓝色的烟 D.Ⅳ图中：b能褪色，反应后将硫酸溶液滴入烧杯中至溶液呈酸性，结果有Cl2生成 2.某同学用下列装置制备并检验Cl2的性质。下列说法正确的是( ) D 作者编号：35005 $$