2.2.2氯气的实验室制法及氯离子的检验课件 2024-2025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氯离子检验 人教版 必修第一册 学习目标 一、掌握实验室制取Cl2的原理和实验装置 二、掌握Cl－的检验方法 人教版 必修第一册 一、知识回顾 初中我们讲过一些气体的实验室制法，比如：氧气、二氧化碳以及氢气。根据初中化学知识我们了解到，气体制取有如下装置：发生装置、除杂装置、干燥装置、收集装置以及尾气处理装置。并且有学过发生装置的选择：比如固固加热法制取气体、固液常温法制取气体、固液加热法制取气体 那么氯气如何制取？ 人教版 必修第一册 实验室制备气体装置的选择依据： 1、根据反应物的状态和反应条件为思路选用气体的发生装置。 2、根据杂质气体的性质选择净化装置。 3、根据气体的水溶性和对空气的相对密度选用收集装置。 4、尾气有毒或污染空气，不能直接排空，需要尾气处理。 人教版 必修第一册 二、氯气的实验室制法： 1、1774年，瑞典化学家舍勒在研究软锰矿(主要成分是MnO2)时，把浓盐酸与软锰矿混合在一起加热，发现有黄绿色气体生成，该气体即为氯气 2、反应原理： MnO2 ＋ 4HCl(浓) 　　MnCl2 + Cl2 ↑ ＋ 2H2O 离子方程式： MnO2 ＋ 4H+ +2Cl- 　 Mn2+ + Cl2 ↑ ＋ 2H2O 人教版 必修第一册 3、试剂：MnO2 、浓HCl 4、装置选择：实验室制取氯气是采用固体和液体混合加热制气体的装置，主要有气体的发生装置、净化除杂装置、干燥装置、收集装置和尾气处理装置 5、气体的发生装置类型： 固体＋液体 气体 加热 6、所用仪器名称：分液漏斗、圆底烧瓶、铁架台(带铁圈)、酒精灯、陶土网、圆底烧瓶、分液漏斗、导气管、洗气瓶、集气瓶 人教版 必修第一册 6 人教版 必修第一册 7、气体的净化装置：气体净化装置的设计必须同时考虑主要成分和杂质成分的性质，以便选择适当的装置除去杂质。用浓盐酸和二氧化锰制取氯气时，Cl2中混有的杂质气体主要是浓盐酸挥发出来的HCl气体和水蒸气。 同时注意除杂的先后顺序：先除HCl气体，再除水蒸气（即先除杂后干燥） （1）除去Cl2中少量的HCl气体：饱和食盐水 (2)除去Cl2中少量的水蒸气：常用浓H2SO4，也可用干燥的CaCl2，装置如图所示 人教版 必修第一册 8、气体的收集装置：选用收集方法的主要依据是气体的密度和水溶性。因为氯气能溶于水，密度比空气大，所以收集氯气时，不能用排水法，应该用向上排空气法。Cl2在饱和食盐水中的溶解度较小，也可用排饱和食盐水法收集Cl2 收集方法：向上排空气法或排饱和食盐水法 9、尾气处理装置：氯气有毒，实验室制取氯气时应在密闭系统或通风橱中进行，通常在收集装置的后面连接盛有NaOH溶液的吸收装置 (1)导气管要伸入液面以下 (2)氢氧化钠溶液的作用：吸收过量的氯气，防止污染环境（也可以用一些还原性溶液吸收），原理： Cl2 + 2NaOH ＝ NaCl + NaClO + H2O 人教版 必修第一册 10、验满方法 (1)观察法：氯气是黄绿色气体 (2)将湿润的淀粉碘化钾试纸靠近盛氯气的瓶口，观察到试纸立即变蓝，则证明已集满（原理：Cl2＋2I－ == 2Cl－＋I2 ） (3)将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛氯气的瓶口，观察到试纸立即发生先变红后褪色的变化，则证明已集满 人教版 必修第一册 注意： ①必须用浓盐酸，MnO2与稀盐酸不反应，且随着反应的进行，盐酸浓度变小，无论MnO2是否足量，盐酸均不能完全反应，反应后的溶液为盐酸和MnCl2的混合液 ②浓盐酸中，部分Cl－的化合价升高，被氧化的HCl占了参与反应的HCl二分之一 ③为了减少制得的Cl2中HCl的含量，加热温度不宜过高，减少HCl的挥发 ④Cl2有毒，必须有尾气吸收装置，常用吸收剂为NaOH溶液或碱石灰，不用澄清石灰水，因澄清石灰水中Ca(OH)2浓度小，吸收慢且吸收不完全 ⑤实验结束后，先使反应停止并排出装置中残留的Cl2，再拆卸装置，避免污染空气 人教版 必修第一册 其他制取氯气的方法： 1．高锰酸钾氧化浓盐酸(不需加热) 2．氯酸钾氧化浓盐酸(不需加热) 3．次氯酸钙氧化浓盐酸(不需加热) KClO3＋6HCl(浓)===KCl＋3Cl2↑＋3H2O Ca(ClO)2＋4HCl(浓)===CaCl2＋2Cl2↑＋2H2O 2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O 人教版 必修第一册 练习 1、实验室用下列两种方法制氯气：①用含HCl 146 g的浓盐酸与足量的MnO2反应；②用87 g MnO2与足量浓盐酸反应。所得的氯气(　　) A．①比②多 B．②比①多 C．一样多 D．无法比较 B 2、下列关于实验室制取Cl2的说法正确的是(　　) A．将混有HCl杂质的Cl2通过盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶除去杂质 B．实验室制取Cl2，浓盐酸起到酸性和氧化剂作用 C．实验室用如图装置除去Cl2中的少量HCl D．实验室制备Cl2，可用排饱和食盐水集气法收集 D 人教版 必修第一册 3、检验Cl2是否充满了集气瓶的正确操作为(　　) A．用玻璃棒粘上湿润的淀粉­KI试纸伸到集气瓶口附近，观察试纸是否变蓝 B．将AgNO3溶液滴入集气瓶中，观察有无白色沉淀生成 C．用玻璃棒蘸取少许NaOH溶液放入集气瓶口附近，看是否反应 D．用手将湿润的淀粉­KI试纸放在集气瓶口上方，观察颜色是否变蓝 D 4、某化学兴趣小组利用MnO2和浓盐酸及如图装置制备Cl2。下列分析中不正确的是(　　) A．①中可用分液漏斗代替长颈漏斗 B．①中缺少加热装置 C．②中盛放的NaOH溶液可以净化氯气 D．④中盛放的NaOH溶液可以吸收尾气 C 人教版 必修第一册 三、氯离子检验 在3支试管中分别加入2～3 mL稀盐酸、NaCl溶液、Na2CO3溶液，然后各滴入几滴AgNO3溶液，观察现象。再分别加入少量稀硝酸，观察现象   实验现象 解释或相关化学方程式 滴入几滴AgNO3溶液 再加入少量稀硝酸 ①稀盐酸 有白色沉淀生成 沉淀不溶解 HCl＋AgNO3===AgCl↓＋HNO3 ②NaCl溶液 有白色沉淀生成 沉淀不溶解 NaCl＋AgNO3===AgCl↓＋NaNO3 ③Na2CO3溶液 有白色沉淀生成 沉淀溶解，有气泡产生 Na2CO3＋2AgNO3===Ag2CO3↓＋2NaNO3 Ag2CO3＋2HNO3===CO2↑＋H2O＋2AgNO3 人教版 必修第一册 氯离子(Cl－)的检验方法 (1)选用试剂：AgNO3溶液、稀HNO3 (2)实验原理：Ag＋＋Cl－===AgCl↓ (3)实验现象：产生白色沉淀 (4)答题模板：取少量待测液于试管中，加入硝酸酸化的AgNO3溶液，若有白色沉淀产生，证明溶液中含有Cl－ 人教版 必修第一册 注意： ①加稀硝酸的目的：排除CO32-等离子的干扰 ②不能用稀盐酸酸化，因为会引入Cl－ ③如果SO42-、 CO32-和Cl－可能同时存在，可以先检验SO42-是否存在[用Ba(NO3)2溶液]，然后再检验CO32-和Cl－是否存在 人教版 必修第一册 练习 5、检验某未知溶液中是否含有氯离子(Cl－ )，正确的操作是(　　) A．向未知溶液中加入AgNO3溶液，有白色沉淀产生 B．向未知溶液中加入AgNO3溶液，有白色沉淀产生，加入盐酸，沉淀不消失 C．向未知溶液中加入稀硝酸酸化后，再加入AgNO3溶液，有白色沉淀产生 D．向未知溶液中加入稀盐酸酸化后，再加入AgNO3溶液，有白色沉淀产生 C 6、为了证明氯酸钾晶体中含有氯元素，选用下面给出的试剂和操作进行验证。其操作顺序正确的是(　　) ①滴加AgNO3溶液　②加水溶解　③过滤，取滤液　④与二氧化锰混合加热　⑤加稀HNO3　 ⑥与浓盐酸反应　 ⑦与NaOH溶液混合加热　⑧用淀粉－KI试纸 A．⑥⑦①⑤　　　 B．⑥⑧ C．④②③①⑤ D．②①⑤ C 人教版 必修第一册 Lavf58.12.100 $$