2.2 第2课时 氯气的实验室制法 氯离子的检验-【精彩三年】2024-2025学年高中化学必修1课程探究与巩固Word教参（人教版2019）

 

第2课时　氯气的实验室制法　氯离子的检验

 

(见学生用书P48)　　 　

知识点一　氯气的实验室制法

1．实验室用MnO2和浓盐酸加热反应制取Cl2，反应的化学方程式为__MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O__，离子方程式为__MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O__。该反应中的氧化剂是__MnO2__，还原剂是__HCl__，盐酸在该反应中体现的性质有__还原__性和__酸__性。

2．该实验中收集Cl2的方法为__向上排空气法__。

3．烧杯中NaOH溶液的作用是__吸收多余的Cl2，防止污染环境__，发生反应的离子方程式为__Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O__。

【提醒】实验室制Cl2，除用MnO2外，也可以用其他氧化剂，如KMnO4、NaClO、Ca(ClO)2、KClO3等，这些氧化剂氧化性很强，不需要加热即可反应。

知识点二　氯离子的检验

1．实验探究

在三支试管中分别加入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。

 

2．氯离子的检验方法

(1)原理：__Ag＋＋Cl－===AgCl↓__(填离子方程式)。

(2)操作方法：向被检测的溶液中滴入适量__稀硝酸__，使其酸化，然后滴入__AgNO3溶液__。

(3)现象：产生__白色沉淀__。

探本思辨

判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。

(1)氯气的发生装置所使用的玻璃仪器有酒精灯、圆底烧瓶、长颈漏斗。(　×　)

(2)制备氯气时，安装完整套装置后即可向圆底烧瓶中加入MnO2固体。(　×　)

(3)为节省试剂，可改用稀盐酸与MnO2在加热条件下制备氯气。(　×　)

(4)氯气有毒，可用澄清石灰水代替NaOH溶液吸收多余的氯气。(　×　)

(5)检验自来水中的Cl－时，可先用稀盐酸酸化，再加AgNO3溶液。(　×　)

(见学生用书P49)　　 　类型一　氯气的实验室制法

制备氯气的优化装置

(1)化学原理

实验室通常用浓盐酸与二氧化锰在加热条件下反应来制备氯气，随着反应的进行，盐酸的浓度逐渐降低，当盐酸浓度降低到一定程度后，反应停止。

也可以用高锰酸钾、氯酸钾、次氯酸钠等强氧化剂代替二氧化锰在常温下制取氯气，涉及反应：2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O、KClO3＋6HCl(浓)===KCl＋3Cl2↑＋3H2O、NaClO＋2HCl(浓)===NaCl＋Cl2↑＋H2O。

(2)除杂装置(洗气瓶)

Cl2中含有少量HCl、水蒸气，可将气体先通过饱和食盐水除去HCl，再通过浓硫酸(或P2O5或CaCl2)除去水。

(3)收集方法

(4)验满

①观察法：观察到集气瓶内充满黄绿色气体。

②试剂法：打开集气瓶的玻璃片，将湿润的碘化钾淀粉试纸或蓝色石蕊试纸靠近集气瓶

口，碘化钾淀粉试纸立即变蓝或蓝色石蕊试纸立即出现先变红后褪色的现象。

(5)吸收装置

氯气有毒，有毒气体必须吸收，防止污染空气。一般用氢氧化钠溶液吸收多余的氯气：

Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O。

例题　下面是某学生在实验室中制取干燥纯净的氯气及吸收多余氯气的装置图。

(1)该装置图中有哪些错误？请分别指出(可不填满，也可补充)：

①__使用了稀盐酸__。

②__圆底烧瓶下缺少酒精灯__。

③__盛浓硫酸的洗气瓶和盛饱和食盐水的洗气瓶位置颠倒了__。

④__两个洗气瓶中导管的进气口与出气口位置颠倒了__。

(2)在改正后的装置中，各溶液起什么作用？

①饱和食盐水的作用是__吸收氯化氢__。

②浓硫酸的作用是__吸收水蒸气__。

③氢氧化钠溶液的作用是__吸收多余的氯气，防止污染空气__。

(3)写出气体发生装置中反应的化学方程式：__MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O__。

(4)写出氯气通入氢氧化钠溶液中发生反应的化学方程式：__Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O__。

1．在制氯气时有如下操作，正确的操作顺序是(　D　)

①连接好装置，检查气密性

②缓缓加热，控制反应，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Cl2用NaOH溶液吸收

⑥用向上排空气法收集氯气

A．①②③④⑤⑥

B．③④②①⑥⑤

C．①④③②⑥⑤

D．①③④②⑥⑤

【解析】确定实验室制取气体的操作顺序时要注意：①连接好装置后，要先检查气密性，后装药品；②装药品的顺序是先加固体，后加液体；③对于有毒的气体，一定要有尾气处理装置。

2．2024·嘉兴一中高一某研究性学习小组的同学设计了用二氧化锰与浓盐酸反应制取纯净而干燥的氯气的实验，其实验装置如图所示。