第二章 第二节 第2课时 氯气的实验室制法 氯离子的检验-【金版新学案】2024-2025学年新教材高一化学必修第一册同步课堂高效讲义配套课件（人教版2019 双选）

第2课时　氯气的实验室制法　氯离子的检验 　 第二章　第二节　氯及其化合物 1．通过实验室制氯气，初步构建制备气体的思维模型，培养学生的实验能力与创新意识。　 2．通过氯离子的检验，初步构建离子检验的思维模型。 学习目标 任务一　氯气的实验室制法 1 任务二　氯离子的检验 2 随堂达标演练 3 内容索引 课时测评 4 任务一　氯气的实验室制法 返回 新知构建 1．实验原理——用浓盐酸和二氧化锰制取氯气 化学方程式：___________________________________________， 离子方程式：_____________________________________________， 该反应的氧化剂为________，浓盐酸既表现______性，又表现____性。 MnO2 还原 酸 交流研讨1 含有146 g HCl的浓盐酸与足量的MnO2反应，能生成71 g Cl2吗？ 提示：不能。有两个原因：一是随着反应的进行，盐酸浓度变小，Cl－的还原性减弱，MnO2不能再氧化HCl，此反应不再进行；二是浓盐酸有挥发性。 2．实验装置   装置A的作用为氯气发生装置，仪器a 的名称为__________，仪器 b的名称为__________。 装置B的作用为__________装置。 装置C的作用为__________装置。 分液漏斗 圆底烧瓶 收集氯气 尾气吸收 3．制取氯气思维建模 Cl2的制备、净化、收集、尾气处理装置如图所示。 发生装置 固体＋液体 气体 净化装置 先通过饱和食盐水除去______，再通过浓H2SO4除去________ 收集装置 集气瓶口______排空气法 验满方法 ①观察瓶口呈黄绿色；②湿润的淀粉-KI试纸变____色；③湿润的蓝色石蕊试纸______________ 尾气处理装置 NaOH溶液的作用：____________________________ HCl 水蒸气 向上 蓝 先变红后褪色 吸收过量Cl2，防止污染空气 交流研讨2 (1)能否将盛有饱和食盐水、浓硫酸的洗气瓶顺序颠倒？ 提示：(1)二者不能颠倒，否则会重新混有水蒸气。 (2)氯气有毒，实验中处理尾气可以用氢氧化钠溶液，能否用澄清石灰水代替，为什么？ 提示：不能。即使是饱和石灰水，Ca(OH)2的浓度较小，不能保证把多余Cl2完全吸收。 归纳总结 1．除去Cl2中的水蒸气可用如下装置：   2．已知氯气在饱和食盐水中溶解度较小。收集氯气还可以采用下列方法：   排饱和食盐水法收集的Cl2较纯，但含有水蒸气。 典题应用 1．正误判断，错误的说明原因。 (1)实验室制取的Cl2中混有HCl气体，可通过盛有碱石灰的干燥管除去： 。 (2)在实验室制取Cl2的试剂中，HCl只表现了还原性：_________________ ______________________。 (3)实验室可以用排水法收集Cl2：___________________________________ 。 错误。Cl2和HCl均能与碱石灰反应 错误。HCl既表现了还原性，又表现了酸性 错误。Cl2能溶于水，实验室一般不用排水法收集氯气 2．在制备氯气时有如下操作，操作顺序正确的是 ①连接好装置，检查气密性； ②缓缓加热，使气体均匀逸出； ③在圆底烧瓶中加入二氧化锰粉末； ④从盛有浓盐酸的分液漏斗中将浓盐酸缓缓滴入烧瓶中； ⑤将多余的氯气用氢氧化钠溶液吸收； ⑥用向上排空气法收集氯气。 A．①②③④⑤⑥ B．③④②①⑥⑤ C．①④③②⑥⑤ D．①③④②⑥⑤ √ 安装仪器时遵循顺序：由下而上，由左而右；安装好仪器后先检查气密性，再加入药品。 返回 任务二　氯离子的检验 返回 新知构建 在三支试管中分别加入2～3 mL①稀盐酸、②NaCl溶液、③Na2CO3溶液，然后各滴入几滴AgNO3溶液，然后再分别加入少量稀硝酸，观察现象，填写下表： 实验现象 离子方程式 滴入几滴硝酸银溶液 加入少量稀硝酸 ① ________________ ____________ ________________________ 有白色沉淀生成 沉淀不溶解 Cl－＋Ag＋===AgCl↓ 实验现象 离子方程式 滴入几滴硝酸银溶液 加入少量稀硝酸 ② ________________ ____________ _________________________ ③ ________________ __________， ____________ ________________________； _________________________ _________________________ 有白色沉淀生成 沉淀不溶解 Cl－＋Ag＋===AgCl↓ 有白色沉淀生成 有气泡产生 沉淀溶解 Ag2CO3＋2H＋===2Ag＋＋ CO2↑＋H2O 通过上述实验探究，总结氯离子的检验方法，并说明加入试剂的目的。 交流研讨 提示：取少量被检测溶液于试管中，滴加适量稀硝酸，然后滴入AgNO3溶液，若产生白色沉淀，则被检测溶液中含有Cl－，若无白色沉淀，则无 Cl－。加入AgNO3溶液的目的是检验Cl－，加入稀硝酸酸化的目的是排除其它离子的干扰，因为含有Ag＋的白色沉淀中，只有AgCl不溶于稀硝酸。 典题应用 1．正误判断，错误的说明原因。 (1)某溶液中滴加AgNO3溶液后有白色沉淀生成，则该溶液中一定含有Cl－： 。 (2)检验Cl2中是否混有HCl，可通入AgNO3溶液中，若有白色沉淀产生，说明Cl2中混有HCl： 。 (3)检验Na2CO3溶液中是否有NaCl杂质，可先加AgNO3溶液，再加过量的稀盐酸，若沉淀不溶解，则有NaCl杂质：___________________________ ____________________。 错误。Cl2与H2O反应也能产生HCl 错误。应该将过量的稀盐酸改为过量的稀硝酸 2．有一包白色固体，它可能含有KCl、K2CO3、KNO3中的一种或几种，现进行如下实验： ①溶于水，得无色溶液； ②向上述溶液中滴加AgNO3溶液，生成白色沉淀； ③再滴加稀硝酸，沉淀减少但不完全消失，同时有气泡生成。 根据上述现象判断： (1)白色固体一定含有的成分是 ，可能含有的成分是 。 (2)写出上述实验中有关反应的离子方程式：_________________________ 。 KCl和K2CO3 KNO3 Ag＋＋Cl－===AgCl↓，2Ag＋ 由②产生白色沉淀知，可能含有K2CO3和KCl中的一种或两种。由③沉淀减少且有气泡生成知，一定含有K2CO3；由沉淀不完全消失可知，一定含有KCl。 返回 随堂达标演练 返回 √ 1．(2023·湖南醴陵高一段考)实验室制取氯气时，下列实验能达到相应目的的是   A．图甲生成Cl2 B．图乙净化Cl2 C．图丙收集Cl2 D．图丁吸收Cl2尾气 实验室用浓盐酸和二氧化锰制取氯气时需要在加热条件下进行，图中缺少加热装置，故A错误；碱石灰能吸收氯气，不能用碱石灰净化氯气，故B错误；氯气的密度比空气大，应用向上排空气法收集，导管应长进短出，故C错误；氯气能与碱反应，可用浓碱溶液吸收多余的氯气，故D正确。 按制气→除HCl→除H2O→制备FeCl3→吸收Cl2顺序连接。 √ 2．如图所示仪器可用于实验室制备少量无水FeCl3，仪器连接顺序正确的是  A．a—b—c—d—e—f—g—h B．a—e—d—c—b—h—i—g C．a—d—e—c—b—h—i—g D．a—c—b—d—e—h—i—f 3．(2023·石家庄二十三中高一月考)实验室中为进行有关氯气的性质实验，需要4瓶体积为100 mL的氯气。(常温下，氯气的密度为2.91 g/L) (1)制取4瓶氯气，理论上需要MnO2的质量约为 。 (2)实际称取的MnO2固体的质量必须适当多于理论量，主要原因是 ______ 。 1.43 g 会残留氯气无法完全收集 装置内 返回 课时测评 返回 √ 题点一　氯气的实验室制法 1．对于反应MnO2＋4HCl(浓) MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，下列说法正确的是 A．可用向下排空气法收集Cl2 B．H2O是还原产物 C．二氧化锰和浓盐酸在常温下也可以反应 D．HCl是还原剂 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 2．(2023·山东利津高一统考)下列常用的干燥剂不能用来干燥氯气的是 A．浓硫酸 B．碱石灰 C．无水氯化钙 D．五氧化二磷 √ 碱石灰与氯气反应。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 √ 3．某同学设计了如图所示的装置制备氯气，其中分液漏斗与烧 瓶瓶塞之间连接一段橡胶管。下列对其作用的叙述正确的是 A．防止氯气造成大气污染 B．使反应的氯气循环使用 C．使分液漏斗中的液体更容易流入烧瓶 D．使烧瓶内的压强与大气压保持一致 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 √ 4．某化学小组用图示装置制取氯气，下列说法不正确的是 A．该装置图中至少存在两处明显错误 B．为了防止氯气污染空气，必须进行尾气处理 C．在集气瓶的导管口处放一片湿润的淀粉碘化 钾试纸，可以证明是否有氯气逸出 D．该实验中收集氯气的方法不正确 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 MnO2与浓盐酸在加热的条件下反应，图中缺少加热装置，实验时一般不用长颈漏斗，氯气有毒，气体不能直接排放到空气中，应有尾气吸收装置，A、B正确；氯气具有强氧化性，可与碘化钾反应生成单质碘，淀粉遇碘变蓝色，C正确；氯气的密度比空气大，可以用向上排空气法收集，装置中的收集方法正确，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 √ 5．(2023·浙江奉化高一检测)实验室制取Cl2时，净化与收集Cl2所需装置如图所示。下列说法错误的是   A．装置接口连接顺序为d→c→b→a→e B．饱和食盐水可用来除去HCl杂质 C．干燥纯净的Cl2能使鲜花褪色，所以Cl2具有漂白性 D．烧杯中发生反应的化学方程式：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 制得的Cl2中混有HCl，需先经过盛有饱 和食盐水的洗气瓶以除去HCl，再经过盛 有浓硫酸的洗气瓶进行干燥，由于Cl2的 密度比空气大，故用向上排空气法进行收集，Cl2有毒不能直接排放到大气中，需用NaOH溶液进行吸收，故装置接口连接顺序为d→c→b→a→e，A正确；制得的Cl2中混有HCl，需先经过盛有饱和食盐水的洗气瓶以除去HCl，B正确；干燥纯净的Cl2能使鲜花褪色，是由于Cl2和鲜花中的水反应生成的HClO具有漂白性，而不能说明Cl2具有漂白性，C错误；Cl2有毒不能直接排放到大气中，需用NaOH溶液进行吸收，烧杯中发生反应的化学方程式：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 自来水用Cl2杀菌消毒后会含有Cl－，加入AgNO3溶液后会产生白色沉淀而变浑浊。 √ 题点二　氯离子的检验 6．自来水是用Cl2杀菌消毒的，不法商贩用自来水冒充纯净水出售，为辨真伪，可用下列哪一种试剂鉴别 A．酚酞溶液 B．FeCl3溶液 C．AgNO3溶液 D．NaOH溶液 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 √ 7．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中，石灰水变浑浊，由此判断该溶液中含有 根据题给现象，生成的白色沉淀部分溶于稀硝酸，且产生使澄清石灰水变浑浊的气体，则原溶液中存在CO 和Cl－。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 √ 8．(2023·广东广宁高一统考)某同学用以下装置制备并检验Cl2的性质。    A．Ⅰ图：若MnO2过量，则浓盐酸可全部消耗完 B．Ⅱ图：证明新制氯水具有酸性和漂白性 C．Ⅲ图：产生了棕黄色的烟 D．Ⅳ图：验证Cl2无漂白性 下列说法不正确的是 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 二氧化锰与浓盐酸反应，随着反应的进行，浓盐酸变稀，二氧化锰不与稀盐酸反应，即使二氧化锰过量，盐酸也不能全部消耗完，A错误；Ⅱ图中溶液先变红后褪色，不仅能证明新制氯水具有酸性，还可以证明新制氯水具有漂白性，B正确；铜丝在氯气中燃烧，生成棕黄色的烟，C正确；氯气没有漂白性，不能使干燥有色布条褪色，Ⅳ图中氯气遇到湿润有色布条与水反应生成HClO，HClO具有漂白性，可使有色布条褪色，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 9．(8分)(2023·安徽濉溪高一期中)如图所示是制取无水氯化铜的实验装置图，已知干燥管E中盛有碱石灰(CaO和NaOH的混合物)，碱石灰是酸性气体和水的良好吸收剂。现将浓盐酸滴加到盛有二氧化锰粉末的圆底烧瓶中。请完成下列问题：   (1)写出装置A烧瓶中发生反应的化学方程式： _______________________ 。 (2)玻璃管D中发生反应的化学方程式是 ，反应现象是 。 (3)实验结束时，应先熄灭 处的酒精灯(填“A”或“D”)。 MnCl2＋Cl2↑＋2H2O 产生棕黄色的烟 D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 A中浓盐酸和二氧化锰共热反应生成氯气，B为除杂装置，杂质为挥发的氯化氢和水，B中用饱和食盐水除氯化氢，装置C用于干燥氯气。装置D用来制取CuCl2，装置E既可以防止空气中水分进入D影响无水氯化铜制取、又用来吸收多余的氯气，防止污染大气。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 10．(12分)(2023·河北承德高一期末)漂白液是一种常用的消毒剂，通常可将Cl2通入NaOH溶液中制取，某化学兴趣小组想用下列装置制备漂白液并探究漂白液的化学性质。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 氯气通入NaOH溶液中可制备次氯酸钠，次氯酸钠为消毒剂主要成分；实验室制备次氯酸钠的顺序依次是Cl2的制备、除杂、次氯酸钠的制备和尾气处理； (1)漂白液的有效成分为 (填化学式)，为完成该制备实验请将上述装置的接口按照合理的顺序连接：a→ → → → →b。 NaClO c d e f 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 实验室用二氧化锰和浓盐酸制备Cl2，盛装浓盐酸的仪器名称为分液漏斗，装置A中制备氯气的离子方程式为MnO2＋4H＋＋2Cl－ Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O； (2)盛装浓盐酸的仪器名称为 ，装置A中制备氯气的离子方程式为 。 分液漏斗 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 装置C的作用是除去Cl2中HCl，若无装置C，则会导致消耗的氢氧化钠更多。 (3)若无装置C，则会导致的不良结果为 _____________________________ _______。 消耗的氢氧化钠更多(或其他合理 答案) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 氯气是有毒气体，为防止污染空气，要进行尾气处理，装置C中的氢氧化钠溶液用于吸收未反应完的氯气，发生反应的离子方程式为Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O。 11．(8分) (2023·广东东源高一联考)某学生设计如图所示的实验装置，利用氯气与潮湿的消石灰反应制取少量漂白粉(该反应放出热量)，回答下列问题(消石灰为氢氧化钙)：   (1)C装置的作用是 (用离子方程式表示)。 Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 (2)此实验所得漂白粉的有效成分偏低，该学生经分析并查阅资料发现，主要原因是在U形管中还存在两个副反应。 ①温度较高时氯气与消石灰反应生成Ca(ClO3)2，为避免此副反应的发生，可采取的措施是将U形管置于 (填“冰水浴”或“热水浴”)中。 冰水浴 ①因温度较高时发生副反应生成Ca(ClO3)2，故可将B装置放在冰水浴中来避免该副反应的发生。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 ②另一个副反应是2HCl＋Ca(OH)2===CaCl2＋2H2O，为避免此副反应的发生，装置的改进措施为 。 在A、B之间加一个盛有饱和食盐水的洗气瓶 因浓盐酸易挥发，则另一个副反应为HCl与消石灰反应，所以应除去氯气中的HCl，即在A、B之间接一个装有饱和食盐水的洗气瓶。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Ca(ClO)2中Ca为＋2价，O为－2价，所以Cl为＋1价；Ca(ClO)2具有较强的氧化性，是常用的漂白粉的有效成分。 12．(8分)氯气是一种重要的化工原料，氯气及其化合物在自来水的消毒、农药的生产、药物的合成等领域都有着重要的应用。 (1)Ca(ClO)2中Cl的化合价为 ，Ca(ClO)2具有较强的 (填“氧化”或“还原”)性，是常用的漂白粉的有效成分。 ＋1 氧化 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 (2)黄色气体ClO2可用于污水杀菌和饮用水净化。 ①KClO3与SO2在强酸性溶液中反应可制得ClO2，SO2被氧化为SO ，该反应的离子方程式为 。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 ②NaClO可将酸性废水中的Fe2＋氧化为Fe3＋，本身被还原为NaCl，该反应过程中氧化剂与还原剂的个数之比为 。 返回 1∶2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 谢 谢 观 看 ！ 第 二 章 　 海 水 中 的 重 要 元 素 | 钠 和 氯 返回 MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O CO＋2Ag＋===Ag2CO3↓ 错误。也有可能含有CO等离子 ＋CO===Ag2CO3↓，Ag2CO3＋2H＋===2Ag＋＋H2O＋CO2↑ MnO2＋4HCl(浓) Cu＋Cl2CuCl2 2ClO＋SO2===SO＋2ClO2 根据得失电子守恒可知ClO与SO2的化学计量数比为2∶1，再结合元素守恒可得离子方程式为2ClO＋SO2===SO＋2ClO2。 NaClO→NaCl，Cl元素化合价降低2价，为氧化剂，Fe2＋→Fe3＋，Fe元素化合价升高1价，为还原剂，根据得失电子守恒可知氧化剂与还原剂的个数之比为1∶2。 $$