2.2.2氯气的实验室制法 课件-2025-2026学年高一上学期化学人教版必修第一册

氯气的实验室制法 「 第二章 海水中的重要元素——钠和氯 」 人教版 必修第一册 第二节第二课时 授课老师：何金蔓 课前回顾 —— Cl2 的物理性质和化学性质 Cl2 黄绿色的气体； 有刺激性气味； 密度比空气的大； 有毒； 沸点低，易液化； 能溶于水，易溶于有机溶剂（苯、CCl4等）。 氯气与金属的反应 Cl2能与大多数金属（Na、Fe、Cu 等）化合，生成金属氯化物。 氯气与非金属单质的反应 Cl2与大多数非金属单质（H2、S、P 等）发生化合反应。 氯气与水的反应 氯气与碱的反应 物理性质 化学性质 强氧化性 课前回顾 —— Cl2 的实验室制法和工业制法 氯气的实验室制法 氯气的工业制法 2NaCl + 2H2O 2NaOH + Cl2 ↑+H2↑ 电解 新课讲授 一、氯气的实验室制法 [ 反应原理 ] MnO2＋4HCl(浓) △ MnCl2＋Cl2↑＋2H2O MnO2＋4H++2Cl- △ Mn2+＋Cl2↑＋2H2O 氧化剂 还原剂 浓盐酸既体现还原性，又体现酸性 在实验室中，通常用浓盐酸与二氧化锰反应来制取氯气。 化学反应方程式 离子反应方程式 思考：如果 MnO2 过量，可以将浓盐酸中的 HCl 全部消耗吗？ 答：不可以！MnO2 和稀盐酸是不反应的，随着反应的进行，当盐酸的浓度减小到一定程度时，反应就会停止，故 HCl 不能被消耗完。 其他制取方法 2KMnO4＋16HCl(浓) 2KCl+2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O K2Cr2O7＋14HCl(浓) 2KCl+2CrCl3＋3Cl2↑＋7H2O KClO3＋6HCl(浓) KCl+3Cl2↑＋3H2O 高锰酸钾 重铬酸钾 氯酸钾 酸性怎么解释？因为生成了氯化锰（盐）？ 新课讲授 [ 实验装置 ] MnO2＋4HCl(浓) △ MnCl2＋Cl2↑＋2H2O 发生装置 收集装置 尾气吸收装置 思考 1.如果用该装置制取氯气，得到的氯气是否纯净？ 答：不纯净。制取出来的 Cl2 混有 HCl 气体和水蒸气。 2.如何改进实验装置？ 答：加入净化装置，除去Cl2 混有 HCl 气体和水蒸气。 新课讲授 [ 实验装置 ] —— 净化装置的选择 除杂 + 干燥 根据气体是否有杂质以及气体主要成分和杂质成分的性质，选择气体的净化装置。 洗气瓶 干燥管 气体 气体 气体 盛装液体除杂试剂 气流方向是长管进，短管出 盛装固体除杂试剂 气流方向是粗口进，细口出 干燥剂 酸性 干燥剂 中性 干燥剂 碱性 干燥剂 浓H2SO4 P2O5（白色） 无水CaCl2 碱石灰（主要成分CaO和NaOH） 新课讲授 [ 实验装置 ] —— 净化装置的选择 除杂 + 干燥 根据气体是否有杂质以及气体主要成分和杂质成分的性质，选择气体的净化装置。 洗气瓶 干燥管 气体 气体 气体 盛装液体除杂试剂 气流方向是长管进，短管出 盛装固体除杂试剂 气流方向是粗口进，细口出 已知 1.Cl2 能溶于水，难溶于饱和食盐水； 2.HCl 易溶于饱和食盐水。 3.Cl2是酸性气体。 饱和食盐水 Cl2(HCl) 浓硫酸 Cl2(H2O) Cl2(H2O) 干燥CaCl2 验水在前，除水放后 新课讲授 [ 实验装置 ] 发生装置 除杂装置 干燥装置 收集装置 尾气吸收装置 净化装置 连接的一般顺序： MnO2＋4HCl(浓) △ MnCl2＋Cl2↑＋2H2O 改进后 实验装置的组装顺序：自下而上，从左到右。 新课讲授 [ 实验装置 ] —— 发生装置的选择 根据反应物的状态和反应条件，选择气体的发生装置。 制取物质 反应方程式 发生装置 CO2 CaCO3＋2HCl CaCl2+CO2↑+H2O O2 KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑ H2 Zn+HCl ZnCl2+H2↑ △ 固体+液体 固体+固体 固体+液体 不需加热 加热 不需加热 反应物的状态 反应条件 新课讲授 [ 实验装置 ] —— 发生装置的选择 根据反应物的状态和反应条件，选择气体的发生装置。 固 + 固加热型 固（液）+液加热型 固 + 液不加热型 已知 1.MnO2 是黑色难溶于水的固体； 2.浓HCl 是液体； 3.该反应需要加热； 4.氯气在加热时容易逸出。 固 + 液加热型 MnO2＋4HCl(浓) △ MnCl2＋Cl2↑＋2H2O 新课讲授 [ 实验装置 ] —— 收集装置的选择 根据气体的性质（密度、溶解度以及是否与水发生反应），选择气体的收集装置。 排水法 向上排空气法 ρ气体>ρ空气 向下排空气法 ρ气体<ρ空气 已知 1.Cl2 有毒，且密度比空气大； 2.Cl2 能溶于水，难溶于饱和食盐水。 不能用排水法收集 排饱和食盐水法 饱和食盐水 新课讲授 思考：用向上排空气法收集的 Cl2 如何验满？ 集气瓶中充满黄绿色气体。 将湿润的淀粉- KI 试纸靠近瓶口，观察到试纸立即变蓝。 将湿润的蓝色石蕊试纸靠近瓶口，观察到试纸先变红后褪色。 新课讲授 [ 实验装置 ] —— 尾气处理装置的选择 根据气体的性质，选择尾气处理装置。 已知 1.Cl2 有毒； 2.Cl2 不能燃烧； 2.Cl2 能与 NaOH 溶液反应，生成可溶于水的物质。 燃烧法 收集法 吸收法 CH4、H2、CO等 不需要防倒吸，因为NaOH溶液吸收氯气较慢，不会形成倒吸。 SO2、NO2、H2S等 新课讲授 归纳 ：设计气体制备装置的基本思路 第一步 明确气体制备的原理，写出相应的化学反应方程式。 第二步 根据药品状态、反应条件，选择合适的反应装置。 第三步 分析气体是否含有杂质，根据气体和杂质性质的差异选择除杂、净化方法。 第四步 根据气体性质，选择收集装置，分析是否需要尾气处理装置。 新课讲授 注意事项 必须用浓盐酸，MnO2 和稀盐酸是不反应的，且反应过程中盐酸变稀后，反应停止。 为了减少制得的 Cl2 中 HCl 的含量，加热温度不宜过高，以减少 HCl 的挥发。 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。 尾气吸收时，不能用澄清石灰水吸收 Cl2，因为澄清石灰水中 Ca(OH)2 浓度较小，吸收不完全。 课堂小结 一、氯气的实验室制法 二、氯离子的检验 反应原理 实验装置 MnO2＋4HCl(浓) △ MnCl2＋Cl2↑＋2H2O 待测液 滴加稀硝酸 排除CO32－等的干扰 酸化液 滴加AgNO3溶液 白色沉淀 含有Cl－ 小试牛刀 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（ ）。 A. Ⅰ 图中：如果MnO2过量，盐酸就可完全消耗。 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成酸性，结果有 Cl2 生成。 D $