2.2.2 氯气的实验室制备及氯离子的检验 课件-2025-2026学年高一上学期化学人教版必修第一册

第二章 海水中的重要元素——钠和氯 第二节 氯及其化合物 课时1 氯气的实验室制法和氯离子的检验 在上节课的学习中同学们已经学习了氯气的主要物理性质和化学性质，也知道了氯气的用途，氯气是一种重要的化工原料，那么氯气是如何得到的？ 课堂导入 【阅读资料】 舍勒在研究软锰矿（二氧化锰），当他使软锰矿与浓盐酸混合并加热时，产生了一种黄绿色的强烈的刺激性气味的气体。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。书写此反应的化学方程式和单线桥分析。 氯气的实验室制备 MnO2 + 4HCl（浓） MnCl2 ＋Cl2 ↑＋ 2H2O 氧化剂 还原剂 2e- 酸性 思考：参与反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比? 1:2 离子方程式呢？ 【思考与讨论】结合初中所学的气体实验制取方法讨论，在设计实验室制取气体的装置时，应考虑哪些方面？ 实验室中制取气体装置的设计： 发生装置 除杂装置 收集装置 尾气处理装置 氯气的实验室制备 讨论1：选择合适的气体发生装置 气体发生装置选择依据：反应物状态及反应条件 MnO2 + 4HCl(浓) MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O 圆底烧瓶 分液漏斗 氯气的实验室制备 石棉网 氯气中混有HCl和水蒸气等杂质 ①除去氯气中的HCl可以用饱和食盐水（已知Cl2在饱和NaCl中溶解度比在水中小，HCl极易溶于饱和食盐水） ②除去氯气中的水蒸气可用浓硫酸或无水CaCl2(如图Ⅲ) 讨论2：上述制得氯气中混有什么杂质，如何除去氯气中所含杂质？ 洗气瓶：洗去气体中杂质的仪器 U型管 球形干燥管 （大进小出） 氯气的实验室制备 液体干燥剂：浓硫酸 固体干燥剂：五氧化二磷、无水CaCl2、碱石灰等 讨论3：收集氯气 气体密度、气体在水中的溶解度、是否与水反应 气体收集装置选择依据： 氯气收集方法 (1)向上排空气法(Cl2的密度大于空气)。 (2)排饱和食盐水法(Cl2在饱和NaCl溶液中的溶解度很小) 氯气的实验室制备 方法2.湿润的蓝色石蕊试纸放在瓶口，是否先变红后褪色　 方法1.将湿润的淀粉-KI试纸放在瓶口,观察试纸是否变蓝 【思考】如何证明收集的氯气已经满了？ 淀粉碘化钾试纸 2KI＋Cl2=2KCl＋I2 氯气的实验室制备 I2遇淀粉变蓝 方法3.氯气是黄绿色，观察黄绿色是否充满集气瓶 尾气处理装置依据：气体的性质 漏斗，防倒吸 Cl2有毒，易污染空气，常用NaOH溶液吸收多余的Cl2，反应的离子方程式为:______________________________。 讨论4：尾气处理装置 氯气的实验室制备 尾气处理时，不能用澄清石灰水吸收氯气，因为澄清石灰水Ca(OH)2的含量少，吸收不完全。 装置连接 仪器组装顺序：自下而上、从左到右 氯气的实验室制备 注意导气管的进出方式（长进短出） 向上排空气法 (或排饱和食盐水法) 思考讨论 (1)MnO2过量，盐酸能否完全反应完全？ (2)温度对反应是否有影响？ 反应用浓盐酸，随着反应进行，浓盐酸浓度逐渐降低变为稀盐酸，因为MnO2与稀盐酸不反应，所以反应将停止，无论MnO2是否过量，盐酸均不能完全反应。 温度过高会加快HCl的挥发，为了减少制得的Cl2中HCl的含量，加热温度不宜过高。 (3)能不能用水代替饱和食盐水来除去杂质HCl？ 不能，氯气在水中有一定溶解度，要防止氯气在水中的溶解 氯气的实验室制备 氧化剂MnO2也可用其他氧化剂代替，如KMnO4、KClO3等 由于KMnO4、KClO3氧化性大于MnO2，与浓HCl发生反应不需要加热： 2KMnO4＋16HCl(浓)=2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O KClO3＋6HCl(浓)=KCl＋3Cl2↑＋3H2O 发生装置将如何发生变化？ 因为反应特点仍然是固＋液―→气，但不需要加热，所以发生装置只需要撤掉酒精灯、石棉网、铁圈等。 氯气的实验室制备 练习：某学生设计如下实验装置用于制备纯净的氯气。 （1）装置中有五处错误，请指出。 ①铁圈下面缺酒精灯 ②原料使用了稀盐酸 ③不应使用长颈漏斗 ④洗气瓶D的导管应长进短出 ⑤盛浓硫酸的洗气瓶和盛饱和食盐水的洗气瓶位置颠倒了 氯气的实验室制备 阅读教材，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。 氯离子的检验 HCl NaCl Na2CO3 AgNO3溶液 AgNO3溶液 AgNO3溶液 HNO3溶液 HNO3溶液 HNO3溶液 Cl- + Ag+ = AgCl↓ CO32- + 2Ag+ = Ag2CO3↓ Ag2CO3 + 2H+ = 2Ag+ + CO2↑ + H2O 都产生白色沉淀 沉淀不溶解 沉淀溶解并产生气泡 氯离子的检验 【实验现象】 【实验结论】①CO32-、Cl－都可以与AgNO3溶液产生白色沉淀 ②CO32-与Ag+结合产生的AgCO3白色沉淀，遇到稀硝酸会溶解。 取少量待测液于一洁净试管中，加入硝酸酸化的AgNO3溶液，若观察到溶液中有白色沉淀生成，说明溶液中含有Cl－。 Cl-的检验方法（答题模板） 氯离子的检验 氯离子的检验 课堂总结 1．实验室利用如图所示装置制取并收集氯气，有关描述正确的是(　　) A．发生装置应先加热再逐滴加入浓盐酸B．饱和食盐水可以用饱和碳酸氢钠溶液代替C．若用稀盐酸代替浓盐酸不能制得氯气，说明浓盐酸的氧化性较强D．可以通过观察集气瓶中气体的颜色判断氯气是否收集满 D 随堂演练 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—gC．a—d—e—c—b—h—i—g D．a—c—b—d—e—h—i—f B 随堂演练 Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O Lavf58.51.100 [注意]　①检验时先加稀硝酸，以排除COeq \o\al(2－,3)等离子的干扰 ②不能用稀硫酸，因为Ag2SO4微溶，会干扰实验，更不能用盐酸，因为盐酸中含有Cl－。 ②若被检液中含有SOeq \o\al(2－,4)，需先用Ba(NO3)2溶液除去SOeq \o\al(2－,4)，然后再加入硝酸酸化的AgNO3溶液，检验Cl－的存在。 $