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

氯气的实验室制备 氯离子的检验 热巴小歌歌 1 回顾旧知 氯气化学性质 如：2Na + Cl2 ==  2NaCl Cl2+ H2O HCl + HClO Cl2＋2NaOH==NaCl＋NaClO＋H2O 与金属反应 与水反应 与碱反应 Cl Cl Cl 0 +1 -1 氯气物理性质 黄绿色、刺激性、有毒、密度大于空气、能溶于水 Cl Cl 0 -1 Cl Cl Cl 0 +1 -1 与非金属反应 H2 + Cl2 == 2HCl 点燃 2 MnO2 + 4HCl（浓）== MnCl2 + Cl2↑+ 2H2O △ 注意： II. 浓HCl体现 和 。 I. 只能用浓盐酸，必须加热，变稀不反应 还原性 Q1：足量 MnO2与含100个HCl分子的浓盐酸反应，可制得多少Cl2分子？ 酸性 氯气的实验室制备 舍勒发现氯气： ①随着反应的进行,不断生成水，浓盐酸被稀释,稀盐酸不再与MnO2反应产生氯气。 ②浓盐酸具有挥发性，挥发掉一部分HCl。 ③生成的氯气有部分溶于水中。 氯气的实验室制备 资料卡片 在舍勒的基础上，法国化学家贝托莱，将软锰矿（MnO2）、浓硫酸、NaCl固体混合，加热，制得了Cl2。 MnO2 + 2H2SO4（浓）+ 2NaCl == MnSO4 + Na2SO4 + Cl2↑ + 2H2O 贝托莱（1748-1822） MnO2 + 4H+ + 2Cl- == Mn2+ + Cl2↑ + 2H2O 4 NaCl(S)+ H2SO4（浓）=== NaHSO4 + HCl↑ 微热 NaCl(S)+ NaHSO4=== Na2SO4 + HCl↑ △ 2NaCl (S) + H2SO4（浓）=== Na2SO4 + 2HCl↑ △ (3) NaCl可用别的金属氯化物代替。 注意： (2)因为HCl极易溶于水，所以须用浓硫酸和氯化钠固体。 (1)该反应是利用了浓硫酸的高沸点。 高沸点酸 低沸点酸（难挥发性酸 易挥发性酸） 一、氯气的实验室制法（拓展） ② 软锰矿、浓硫酸、NaCl固体混合 2NaCl(S) + 2H2SO4(浓) + MnO2 === Na2SO4 + MnSO4 + Cl2↑+ H2O △ 氯气的实验室制备 MnO2 + 4HCl（浓） == MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O Q2：如果实验室缺少MnO2，可选哪些氧化剂？ KMnO4、 KClO3 K2Cr2O7、 2KMnO4 ＋16HCl(浓) == 2KCl ＋ 2MnCl2 ＋ 5Cl2↑＋ 8H2O KClO3＋6HCl(浓) == KCl ＋ 3Cl2↑＋ 3H2O K2Cr2O7 ＋ 14HCl(浓) == 2KCl + 2CrCl3 ＋ 3Cl2↑＋ 7H2O +7 +2 +6 +3 +5 0 6 氯气的实验室制备 2KMnO4 ＋16HCl(浓) == 2KCl ＋ 2MnCl2 ＋ 5Cl2↑＋ 8H2O KClO3＋6HCl(浓) == KCl ＋ 3Cl2↑＋ 3H2O K2Cr2O7 ＋ 14HCl(浓) == 2KCl + 2CrCl3 ＋ 3Cl2↑＋ 7H2O MnO2 + 2H2SO4（浓）+ 2NaCl == MnSO4 + Na2SO4 + Cl2↑ + 2H2O Q：制取Cl2方法是否每一种都可行？应如何选择？要考虑哪些因素？ MnO2 + 4HCl（浓） == MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O 7 氯气的实验室制备 资料卡片 KClO3＋6HCl(浓) == KCl ＋ 3Cl2↑＋ 3H2O 该反应产生的气体中，不但有Cl2 , 还有Cl2O、ClO2等氯的气态氧化物，得到的产物不纯。 小结：方案选择——科学性、可行性、安全性等 8 氯气的实验室制备 MnO2 + 4HCl（浓） == MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O 思考讨论 Q：实验装置应该如何选择？ 提示：初中学过哪些气体的制备，它们的装置包括哪些部分？ 9 氯气的实验室制备 装置设计 初中时，我们学习了实验室制取H2、O2、CO2的方法，请你观察这些装置有何特点？ ①Zn与H2SO4反应制取H2 ②加热KMnO4制取O2 ③CaCO3与盐酸反应制取CO2 共同点：发生装置+收集装置 发生装置类型： 收集装置类型： 不同点 ①③固液不加热 ①②排水法 ②固固加热 ③向上排空气法 10 氯气的实验室制备 装置设计 请你设计实验室制取干燥、纯净的氯气（以MnO2 和浓 HCl为原料）的装置 ④ ⑤ ⑥ ⑦ 11 氯气的实验室制备 装置设计 制备 气体 发生装置 收集装置 反应物：MnO2 （固） 浓盐酸（液） 反应条件：加热 固液 加热 产物： Cl2 性质：密度大于空气 溶于水 与水反应 向上排 空气法 ④ 12 向下排空气法 （收集密度比空气小的气体） 向上排空气法 （收集密度比空气大的气体） 排空气法 收集难溶或微溶于水（或其他液体）的气体 排水法 收集装置 主题1:氯气的实验室制法 根据实验室Cl2的制备原理，请设计制备氯气的发生装置。 从反应物的状态及反应条件，属于哪种类型？ 固＋液 气 使用分液漏斗： 一防浓盐酸挥发 二控制反应速率 如何使液体顺利滴下？ 恒压漏斗 主题1:氯气的实验室制法 湿润的KI淀粉试纸变蓝： Cl2 + 2KI=2KCl + I2 吸收多余的氯气，防止污染环境： Cl2 + 2NaOH = NaCl + NaClO + H2O 不能换成澄清石灰水，溶解度太小，吸收不完全 ② NaOH溶液的作用？能否更换为澄清石灰水？ ① 如何确定氯气已经收集满？ 发生装置 收集装置 尾气处理装置 ③ 由以上方法制取的氯气里，可能含有哪些杂质？如何改进？ Cl2 ( HCl、H2O ) 16 氯气的实验室制备 任务五：由以上方法制取的氯气里，可能含有哪些杂质？ Cl2 ( HCl、 H2O ) 已知：氯气能溶于水，常温常压下，氯气在水中的溶解度约为1:2(1 L 水溶解2 L Cl2 )；某实验测得，氯气在饱和食盐水中的溶解度为1:1（1 L NaCl 饱和溶液溶解1 L Cl2）. ①饱和食盐水 ②浓硫酸 17 氯气的实验室制备 Cl2 ( HCl、H2O ) Cl2 A.气体发生装置 D.收集装置 E.尾气处理装置 B、C.除杂装置 除去Cl2中的HCl气体 除去Cl2中的水蒸气（干燥Cl2） 除去××中混有的×× 绿色化学？ Cl2＋2NaOH＝NaCl＋NaClO＋H2O 18 × 找错 实验室制备氯气的装置如下图。图中涉及气体发生、除杂、干燥、收集、尾气处理装置，其中错误的是 A．① B．② C．③ D．④ 找错 洗气瓶：长进短处 球形干燥管：大口进小口出 氯气的实验室制备 注意事项： ①浓盐酸容易挥发，所以应缓慢滴加，反应时加热温度不宜过高。 ②实验结束时，先待反应停止后，鼓入空气排出残留的Cl2 ，再拆卸装置，避免污染环境。 发生装置 除杂装置 收集装置 尾气吸收装置 21 氯气的实验室制备 选择和组装实验室制取气体的装置时，应该考虑 装置的选取依据和连接顺序。 发生装置 除杂装置 （如需要） 收集装置 尾气处理装置 （如需要） 反应物状态、 反应条件 先除杂后除水 密度、水中溶解性、是否与水反应等 污染、毒性 22 气体发生装置 收集装置 尾气处理装置 NaCl固体 浓硫酸 水 (1)收集HCl气体只能用向上排空气法收集。 (2)尾气处理时，连接的倒扣漏斗的作用是防止倒吸。 注意： 思考：还可通过哪些方式防止倒吸？ 制取装置（补充） MnO2 浓盐酸 NaOH溶液 Cl2 气体发生装置 收集装置 尾气处理装置 ？ 安全瓶 拓展：氯气的工业制法 富集、分离提纯、转化 原料：海水 产品：氯气 氯碱工业： 电解熔融氯化钠： 2 NaCl + 2 H2O == Cl2 ↑ + H2 ↑ +2 NaOH 通电 2 NaCl （熔融）== Cl2 ↑ + 2 Na 通电 25 练习 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 D 26 HCl NaCl Na2CO3 AgNO3溶液 AgNO3溶液 AgNO3溶液 HNO3溶液 HNO3溶液 HNO3溶液 Cl- + Ag+ = AgCl↓ ①CO32- + 2Ag+ = Ag2CO3↓ ②Ag2CO3 + 2H+ = 2Ag+ + CO2↑ +H2O 都产生白色沉淀 沉淀不溶解 沉淀溶解 课本P49【实验2-9】 思考：(1)若在某无色溶液中加入AgNO3溶液,产生白色沉淀,则溶液中一定含有Cl-吗?为什么? 提示： 不一定含Cl-, CO32- 与Ag+反应也生成白色沉淀。 (2)检验Cl-时为何要加入稀硝酸? 提示： 排除 CO32- 等离子的干扰。 取少量待检液于一洁净试管中，滴入稀硝酸酸化的AgNO3溶液，若产生白色沉淀，则被检液中含有Cl-。 Cl-检验方法 离子检验答题模板： 1、取样 2、滴试剂 3、若现象 4、则结论 水质检验员在检验水质 常见离子的检验方法 离子 检验试剂 实验现象 H+ 紫色石蕊试液 石蕊试液变红色 Cu2+ NaOH溶液 产生蓝色絮状沉淀 Ag+ 盐酸(或可溶性氯化物)和稀硝酸 生成白色沉淀,白色沉淀不溶于稀硝酸 Mg2+ NaOH溶液 产生白色沉淀,过量的NaOH溶液不能使沉淀溶解 Ca2+ Na2CO3溶液和稀盐酸 产生白色沉淀,沉淀溶于稀盐酸中 常见离子的检验方法 课堂练习 检验某Na2C03溶液中是否含有NaCl，操作是 ( ) A．取样，滴加AgN03溶液，看是否有白色沉淀生成 B．取样，先加盐酸酸化，再加入AgN03溶液，看是否有白色沉淀生成 C. 取样，先加稀H2S04酸化，再加入AgN03溶液，看是否有白色沉淀生成 D．取样，加入少量AgN03溶液，有白色沉淀生成，再加入稀HN03，看白色沉淀是否消失 D 课本51-52 Lavf59.23.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Ba2+ 稀硫酸(或可溶性硫酸盐溶液)和稀硝酸 生成白色沉淀,沉淀不溶于稀硝酸 N 浓NaOH溶液 加热,产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝色、有刺激性气味的气体 Fe3+ NaOH溶液 生成红褐色沉淀 OH- ①无色酚酞试液 ②紫色石蕊试液 ①酚酞试液变红色 ②紫色石蕊试液变蓝色 C CaCl2(或BaCl2)溶液和稀盐酸(或稀硝酸) 生成白色沉淀,将沉淀溶于稀盐酸(或稀硝酸),产生无色、无味的气体,该气体能使澄清的石灰水变浑浊 S 稀盐酸和BaCl2[或Ba(NO3)2]溶液 先加稀盐酸无现象,再加BaCl2[或Ba(NO3)2]溶液生成白色沉淀 Cl- AgNO3溶液和稀硝酸 生成白色沉淀,此沉淀不溶于稀硝酸 $