第2章 第2节 第2课时 氯气的实验室制法 氯离子的检验-【创新教程】2025-2026学年高中化学必修第一册五维课堂同步课件PPT（人教版2019）

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Ag2CO3＋2H＋===2Ag＋＋CO2↑＋H2O 2.氯离子的检验方法 (1)操作方法：向未知溶液中先加　AgNO3溶液　，再加　稀HNO3　。 (2)现象：产生　白色沉淀　，加稀硝酸时，沉淀　不溶解　。 (3)原理：　Ag＋＋Cl－===AgCl↓　。 (4)加入稀硝酸的目的：排除　COeq \o\al(2－,3)　等离子的干扰。 [预习质检] 判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。 (1)实验室制取Cl2必须用浓盐酸，MnO2与稀盐酸不反应。( √ ) (2)为了减少制得的Cl2中HCl的含量，所以加热温度不宜过高，以减少HCl的挥发。( √ ) (3)MnO2与浓盐酸反应制Cl2的离子方程式：MnO2＋4HCleq \o(=====,\s\up7(△))Mn2＋＋2Cl－＋Cl2↑＋2H2O。( × ) (4)除去Cl2中少量HCl气体，可用饱和食盐水，也可用饱和碳酸氢钠溶液。( × ) (5)检验氯气可用湿润的淀粉碘化钾试纸。( √ ) (6)氯气在饱和食盐水中的溶解度小于在纯水中的溶解度。( √ ) (7)实验室快速制取氯气可以采用高锰酸钾与浓盐酸反应。( √ ) (8)用NaOH溶液吸收多余的Cl2时，为防止倒吸，导气管不能伸到液面以下。( × ) (9)向溶液中加入AgNO3溶液有沉淀，说明溶液中一定含Cl－。( × ) (10)NaClO中含有氯元素，故向NaClO溶液中加入用硝酸酸化的AgNO3溶液，可产生白色沉淀。( × ) 氯气的实验室制法 1．反应原理 化学方程式：MnO2＋4HCl(浓)eq \o(=====,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，离子方程式：MnO2＋4H＋＋2Cl－eq \o(=====,\s\up7(△))Mn2＋＋2H2O＋Cl2↑。也可以用高锰酸钾、重铬酸钾、氯酸钾等氧化剂代替二氧化锰，可以不用加热。如2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O。 2．实验装置 (1)发生装置(Ⅰ部分) ①特点：固体＋液体eq \o(――→,\s\up7(△))气体。 ②仪器：铁架台、酒精灯、石棉网、圆底烧瓶、分液漏斗等。 ③试剂：A中盛放浓盐酸，B中盛放二氧化锰。 (2)净化装置(Ⅱ部分) 组成 盛放试剂 试剂的作用 C 饱和氯化钠溶液 除去氯气中的氯化氢 D 浓硫酸 干燥氯气 (3)收集装置(Ⅲ部分) 收集方法：向上排空气法。 (4)尾气处理装置(Ⅳ部分) ①导气管出口要在液面以下； ②F中盛放的试剂：一般用氢氧化钠溶液，作用是吸收过量的氯气，防止污染环境。 (5)验满的方法 操作 现象 结论 观察法 观察到集气瓶内充满了黄绿色气体 证明已经收集满气体 把湿润的淀粉­KI试纸靠近集气瓶口 试纸变蓝 把湿润的蓝色石蕊试纸靠近集气瓶口 试纸先变红后又褪色 [方法导引] 设计气体制备装置的基本思路 ◆[典例示范] [例]　某研究性学习小组为了制取、收集纯净干燥的氯气并探究氯气的性质，他们设计了如图所示的实验装置：(已知：2KI＋Cl2===I2＋2KCl，淀粉溶液遇I2变蓝色) 请回答下列问题： (1)整套实验装置的连接顺序是f接(　　)，(　　)接(　　)，(　　)接(　　)(填各接口处的字母代号)。 (2)E装置中制取氯气的化学方程式是____________________ ________________________________________________________________________。 (3)B装置的作用是　　；A装置中试剂X是　_____　。 (4)C装置中可观察到的现象是_________ _____________________________________________， D装置中可观察到的现象是______________________。 [思维建模]　解答有关气体制备题目的思维流程如下： [解析]　(1)制得的Cl2中含有HCl、H2O(g)杂质，先通过饱和食盐水、浓硫酸除去杂质，再利用向上排空气法收集，最后通过淀粉碘化钾溶液探究其性质。因此实验装置连接顺序为fabedc。 (2)E为MnO2氧化浓盐酸制取Cl2的装置，化学方程式为：MnO2＋4HCl(浓)eq \o(=====,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。 (3)B装置中盛装浓硫酸，作用是吸收H2O(g)，干燥Cl2；A装置中试剂X是饱和食盐水，作用是除去HCl。 (4)C装置中氯气置换出单质碘，因此溶液变为蓝色。 [答案]　(1)a　b　e　d　c (2)MnO2＋4HCl(浓)eq \o(=====,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O (3)干燥Cl2　饱和食盐水 (4)溶液变蓝色　溶液红色逐渐褪去 [规律方法]　(1)稀盐酸与MnO2不反应，制取氯气时必须选用浓盐酸；加热温度不宜过高，以减少氯化氢的挥发。 (2)制取的氯气有毒，且在加热时容易逸出，所以应选用分液漏斗，而不用长颈漏斗。 (3)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含量少，吸收不完全。 (4)实验结束后，先使反应停止并排出装置中残留的氯气，再拆卸装置，避免污染空气。 ◆[学以致用] 　Cl2O是黄棕色具有强烈刺激性气味的气体，是一种强氧化剂，易溶于水且会与水反应生成次氯酸，与有机物、还原剂接触或加热时会发生燃烧并爆炸。制取Cl2O的装置如图所示。 已知：Cl2O的熔点为－116 ℃，沸点为3.8 ℃，Cl2的沸点为－34.6 ℃；HgO＋2Cl2===HgCl2＋Cl2O。下列说法不正确的是(　　) A．装置②、③中盛装的试剂依次是饱和食盐水和浓硫酸 B．通入干燥空气的目的是将生成的Cl2O稀释减少爆炸危险 C．从装置⑤中逸出气体的主要成分是Cl2O D．装置④与⑤之间不用橡皮管连接，是为了防止橡皮管燃烧和爆炸 解析：C　[由制备装置可知，①中浓盐酸与高锰酸钾发生氧化还原反应生成Cl2，②为饱和食盐水可除去Cl2中的HCl，③中浓硫酸干燥Cl2，通干燥空气可将Cl2排入④中，④中发生HgO＋2Cl2===HgCl2＋Cl2O，因Cl2O与有机物或还原剂接触会发生燃烧并爆炸，则④⑤之间不用橡皮管连接，由沸点可知⑤中冷却分离，最后出来的气体为空气及过量的Cl2，以此来解答。] 　通过下列装置制备氯气，并验证氯气的性质。 (1)写出高锰酸钾与浓盐酸反应的离子反应方程式：________。 (2)注射器内水的作用是____________________________。 (3)实验结束后，通过U形管左侧的导气管通入CO2气体，作用是　____________　。 (4)可以验证氯气具有氧化性的现象是____________ ________________________________________________________________________。 [提示]　(1)2MnOeq \o\al(－,4)＋16H＋＋10Cl－===2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O (2)湿润试纸和红纸 (3)赶尽装置内的氯气，让NaOH溶液完全吸收 (4)淀粉碘化钾试纸变蓝 1．在实验室利用浓盐酸和二氧化锰制氯气，制备装置中应使用分液漏斗而不能使用长颈漏斗，下列有关理由叙述错误的是(　　) A．防止氯气扩散到空气中造成污染 B．便于控制加入盐酸的量 C．长颈漏斗便于添加液体 D．尽量避免氯化氢挥发到空气中 解析：C　[用分液漏斗既可以防止氯化氢气体和氯气挥发污染环境，同时又可控制滴加盐酸的量和快慢，从而控制反应速率，提高盐酸的利用率。] 2．在实验室中用浓盐酸与MnO2共热制取Cl2并进行相关实验。下列收集Cl2的正确装置是(　　) 解析：C　[集气瓶中使用单孔橡胶塞塞紧，只能进气，不能排气，则瓶内压强增大到一定程度，可能将橡胶塞压出，A项错误；因为Cl2比空气的密度大，Cl2应短管进，B项错误；该装置既能收集Cl2，又能进行尾气处理且防倒吸，C项正确；由于Cl2和NaOH反应，所以不能收集到Cl2，D项错误。] 3．除杂时常利用物质间的性质差异达到目的。欲除去Cl2中的少量HCl气体，可选用(　　) A．NaOH溶液　　　　　 B．饱和食盐水 C．浓硫酸 D．石灰水 解析：B　[利用了HCl极易溶于水而Cl2在饱和食盐水中溶解度很小的原理。] 4．检验Cl－时所用试剂HNO3的作用是(　　) A．防止COeq \o\al(2－,3)的干扰 B．防止Cl－的干扰 C．生成Ag2CO3沉淀 D．防止NOeq \o\al(－,3)的干扰 解析：A　[检验Cl－加入的AgNO3溶液，能与COeq \o\al(2－,3)结合生成Ag2CO3白色沉淀，干扰Cl－的检验。] 5．实验室用浓盐酸和MnO2制Cl2，并以干燥的Cl2为原料进行实验，装置如图所示。 (1)装置B、C中应盛放的试剂名称分别为　________　、　________　；从A装置导出的气体若不经过B、C装置而直接进入D管，将对实验产生的不良后果是________________________ _____________________________________________________。 (2)实验时，先点燃A处的酒精灯，让Cl2充满装置，再点燃D处酒精灯，写出D中反应的化学方程式：______________________。 (3)F装置所起的作用是____________________ _________________________________________。 (4)用石灰乳吸收氯气可制得漂粉精，写出工业制漂粉精反应的化学方程式：______________________________________。 解析：(1)浓盐酸具有挥发性，Cl2中含有HCl、H2O(g)，依次通过盛有饱和食盐水、浓硫酸的洗气瓶除去HCl、H2O(g)，得到干燥的Cl2。HCl、H2O(g)都能与铁反应生成H2，H2和Cl2混合在加热时会发生爆炸。 (2)铁粉与Cl2在点燃条件下反应生成氯化铁，化学方程式为：2Fe＋3Cl2eq \o(=====,\s\up7(点燃))2FeCl3。(3)Cl2有毒，污染环境，所以不能直接排放到空气中，碱石灰的成分是氧化钙和氢氧化钠，Cl2和氧化钙、氢氧化钠能反应，所以可用碱石灰处理尾气，空气中有水蒸气，碱石灰还能吸收水蒸气，防止空气中的水蒸气进入E中，所以可作干燥剂。(4)Cl2和氢氧化钙反应生成氯化钙、次氯酸钙和水，化学方程式为：2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O。 答案：(1)饱和食盐水　浓硫酸　未经除去的氯化氢和水蒸气随Cl2进入D中和铁能反应生成H2，H2和Cl2混合会发生爆炸　(2)2Fe＋3Cl2eq \o(=====,\s\up17(点燃))2FeCl3　(3)吸收多余的Cl2，防止污染环境，防止空气中的水蒸气进入E中　(4)2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O [课堂小结] $$