内容正文:
新课导入
高中化学必修第一册(2019人教版)
第二章 海水中重要的元素
第二节 氯及其化合物
第2课时 氯气的制备
情景创设
【科学实话】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。1810年戴维确认这种气体是氯气。
【归纳总结】舍勒发现氯气的方法至今还是实验室制取氯气的主要方法之一。请写出舍勒发现氯气的化学反应方程式。
认识氯气的实验室制法
1.实验室用二氧化锰与浓盐酸反应制取氯气(教材48页)
【反应原理】
MnO2+4HCl(浓)====MnCl2+Cl2↑+2H2O
△
【活动1】将上述反应方程式改写成离子方程式
该反应的氧化剂: ;
浓盐酸体现的性质: ;
氧化剂和还原剂个数之比: 。
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】
MnO2+4H++2Cl-==== Mn2++Cl2↑+2H2O
△
①反应物要用浓盐酸; ②此反应必须加热。
认识氯气的实验室制法
【反应原理】
MnO2+4HCl(浓)====MnCl2+Cl2↑+2H2O
△
【交流与讨论】结合反应原理,我们应该设计怎样的制备装置?
√
【观察思考】观察教材48页,实验室制取氯气的装置示意图,思考下列问题
【问题2】既可存放盐酸又可分次滴加的仪器是什么?
【问题1】此反应选择什么仪器作为反应容器呢?
【问题3】在制备氯气过程中,产生的气体物质可能有哪些?
圆底烧瓶
混有的杂质有HCl和水蒸气
【思考交流】若想收集干燥的Cl2,该选择什么药品除杂?
认识氯气的实验室制法
无水CuSO4
饱和食盐水
碱石灰
浓硫酸
分液漏斗
NaOH溶液
饱和食盐水
浓硫酸
认识氯气的实验室制法
【问题4】先除去哪种杂质气体呢?为什么?
【问题5】收集氯气能用排水法吗?为什么?
【问题6】利用排气法收集氯气时应该从哪端进气?为什么?
【问题7】多余的氯气能直接排放到空气中吗?
8
认识氯气的实验室制法
气体制备的一般思路
发生装置
净化装置
收集或性质检验装置
尾气处理装置
考虑试剂的状态、条件
依据气体与杂质的性质
考查气体性质,依据气体的密度、水溶性及是否与水反应
依据气体的性质
认识氯气的实验室制法
排饱和食盐水法(氯气在饱和氯化钠溶液中的溶解度很小,可除去HCl气体)。但这样制得的氯气不是干燥氯气。
①观察法:集气瓶中充满黄绿色气体。
②湿润的淀粉-KI试纸:若出现淀粉-KI试纸先变蓝后褪色,则证明已集满。原理为Cl2+2KI===2KCl+I2,置换出的I2遇淀粉变蓝。
③湿润的蓝色石蕊试纸:若出现先变红后褪色,则证明已集满。
【思考交流1】制取氯气还可以用什么方法来收集氯气?
【小组探讨】如何验证氯气已收集满?
【思考交流2】能否用KMnO4、NaClO、K2Cr2O7代替MnO2?
认识氯气的实验室制法
【思考交流3】在实验室中,我们还可以利用以下反应来制备氯气,该反应的发生装置该如何搭建?
2KMnO4 + 16HCl(浓) = 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2↑ + 8H2O
课堂练习
如图所示是某同学设计的实验室制备并收集干燥氯气的装置,请回答:
1. 指出图中的各处错误。
2. 说明各溶液的作用:饱和食盐水、浓硫酸、氢氧化钠溶液
课堂练习
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
$$