2.2.2氯气的实验室制法 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

该高中化学课件聚焦氯气的实验室制法及Cl⁻的检验，通过舍勒发现氯气的科学史导入，结合复习初中气体制备装置搭建新旧知识支架，系统梳理从反应原理、装置设计到除杂验满的完整实验脉络。 其亮点在于以科学思维引导学生从化合价角度分析制备方法，通过实验2-9等科学探究活动强化Cl⁻检验操作，建构气体制备一般模型培养化学观念。帮助学生形成系统实验思维，助力教师高效开展实验教学。

2.2.2氯气的实验室制法 Cl- 的检验 【复习回顾】 用途 氯气 （Cl2） 化学性质 物理性质 制漂白液、漂白粉、漂粉精 可将变价金属元素氧化到高价 Cl2与金属单质反应 Cl2与H2O反应 Cl2与碱反应 Cl2与非金属单质反应 Cl2 +H2O === HCl + HClO 强氧化性、弱酸性、不稳定性 次氯酸的性质 自来水消毒、制盐酸、漂白剂，氯气是重要的化工原料、可用于合成塑料、橡胶、农药、人造纤维、染料、药品等 氯气的实验室制法 回忆氯气是由哪个科学家如何发现的？ 瑞典化学家舍勒发现氯气是在1774年，当时他正在研究软锰矿（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气体 舍勒发现Cl2的方法至今仍是实验室制取Cl2的主要方式之一 1、反应原理 MnO2＋4HCl(浓) === MnCl2＋Cl2↑＋2H2O △ MnO2 + 4H+ + 2Cl- Mn2+ + Cl2↑ + 2H2O △ ①氧化剂： 还原剂： MnO2 HCl ②氧化剂与还原剂的个数比： 1:2 ③HCl在反应中的作用： 作还原剂，并起酸性作用 0 -1 +2 0 失去2e- 得到1e-×2 氯气的实验室制法 【注意】 MnO2与稀盐酸不反应 氯气的实验室制法 【思考】一定量的浓盐酸与足量MnO2反应，盐酸是否完全被消耗？ 不能，随着反应的进行，浓盐酸逐渐变为稀盐酸，不再与MnO2反应 【导学案】P58 1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)用二氧化锰和浓盐酸反应制备氯气,浓盐酸在反应中起到酸性和氧化剂作用。(　 　) (2)将87 g MnO2和足量浓盐酸反应,与将含有146 g HCl的浓盐酸与足量MnO2反应制得的 氯气一样多。(　 　) × × 氯气的实验室制法 由氯元素的化合价分析，有哪些方法可以制得氯气？ 氯元素化合价 -1，0，+1，+2，+3，+4，+5，+6，+7 Cl2 0 ClO-、ClO3- +1 +5 Cl- -1 +还原剂 +氧化剂 2、Cl2的其它实验室制备法 实验室中可以用KMnO4、KClO3、K2Cr2O7等强氧化剂和浓盐酸来制取Cl2 K2Cr2O7 + 14HCl(浓) 2KCl + 2CrCl3 + 3Cl2↑ + 7H2O 2KMnO4 + 16HCl(浓) 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2↑ + 8H2O 在舍勒的基础上，法国化学家贝托莱将软锰矿、浓硫酸、NaCl固体混合，加热，制得了Cl2。 MnO2+2H2SO4(浓)+2NaCl == MnSO4+Na2SO4+Cl2↑+2H2O △ 氯气的实验室制法 KClO3+ 6HCl(浓) KCl + 3Cl2↑ + 3H2O NaClO + 2HCl(浓) NaCl + Cl2↑ + H2O 【注意】强氧化剂与浓盐酸反应制氯气时，无需加热 回忆初中学习的实验室制取H2、O2与CO2的方法？这些装置由哪些部分构成？ Zn与H2SO4反应制取H2 加热KMnO4制取O2 CaCO3与盐酸反应制取CO2 氯气的实验室制法 发生装置 收集装置 制备气体 3、发生装置 固、液加热装置 气体发生装置的选择： MnO2＋4HCl(浓) === MnCl2＋Cl2↑＋2H2O △ 固固加热 固液不加热 固液加热 氯气的实验室制法 MnO2＋4HCl(浓) === MnCl2＋Cl2↑＋2H2O △ ρ氯气＞ρ空气 溶于水、与水反应 向上排空气法 排饱和食盐水法 氯气的实验室制法 4、收集装置 →仪器A →仪器B 仪器A：分液漏斗 仪器B：圆底烧瓶 （需垫石棉网或陶土网加热） 【思考与讨论】观察装置，NaOH溶液的作用是什么？ Cl2 + 2NaOH= NaCl + NaClO + H2O 氯气的实验室制法 5、Cl2的制备简易装置 吸收多余的氯气，防止污染环境： 能否用澄清石灰水代替NaOH? 不能，Ca(OH)2是微溶物， 澄清石灰水中浓度小，吸收Cl2效果差 通过上述装置能否得到纯净干燥的氯气？ 若要除杂，需增加哪些装置？ 否，Cl2（HCl、H2O） 资料信息： 已知Cl2能溶于水，常温常压下，在水中的溶解度约为1:2；某实验测得，在饱和食盐水中的溶解度很小；HCl极易溶于水，常温常压下，在水(饱和食盐水)中的溶解度约为1:500。 除HCl: 除H2O: 饱和食盐水 浓硫酸 或无水CaCl2、 P2O5 氯气的实验室制法 除杂的先后顺序是？ 4、改进装置 ①饱和食盐水除HCl ②浓硫酸除水 发生装置 除杂装置 收集装置 尾气处理装置 Cl2 (HCl、H2O) Cl2 (H2O) Cl2 氯气的实验室制法 常见气体处理装置： 氯气的实验室制法 4、改进装置 【注意】 由于Cl2在溶液中溶解度不大， 故尾气处理部分可以不考虑倒吸, 但有防倒吸装置更好 5、Cl2验满 ③湿润蓝色石蕊试纸 ①观察颜色：集气瓶充满黄绿色气体 ②湿润的淀粉-KI试纸 Cl2 + 2 KI=== 2KCl+ I2 试纸变蓝色 试纸先变红后褪色 氯气的实验室制法 6、实验操作步骤 （2）检验气密性 （4）打开分液漏斗盖子，再打开活塞，使液体与固体混合 （5）加热 （6）用向上排空气法收集 （1）组装仪器 （3）添加药品 从下到上，从左到右 微热法 先加固体，再加液体 氯气的实验室制法 7、实验注意事项： (1)因浓盐酸有挥发性，制氯气装置应使用分液漏斗；滴加浓盐酸不能过快，加热方式为微热 (2)氯气中含有HCl、水气，先通过盛饱和食盐水的洗气瓶，再通过盛有浓硫酸的洗气瓶 (3)多余的氯气应使用NaOH溶液吸收，反应的离子方程式为：Cl2 + 2OH- = Cl- + ClO- + H2O (4)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 氯气的实验室制法 [思考与讨论] (2)在设计实验室制取气体装置时，应考虑哪些方面？ ①依据反应物的状态和反应条件，选择反应装置 ②依据气体及所含杂质的性质，选择除杂装置 ③依据气体密度、溶解性，选择收集装置 ④依据气体性质，选择尾气吸收装置 发生 装置 净化 装置 干燥 装置 收集 装置 吸收 装置 氯气的实验室制法 【模型建构】气体制备的一般模型 课堂练习 【导学案】P59 例1 用MnO2和浓盐酸反应生成Cl2后,按照净化、收集、性质检验及尾气处理的顺序进 行实验。下列装置(“→”表示气流方向)不能达到实验目的的是(　 　)。 D 课堂练习 【导学案】P60 例2 某小组使用图示装置制取并收集干燥、纯净的氯气,请回答问题: (1)装置A中仪器a的名称是　 ,KMnO4的作用是　 。  分液漏斗　 作氧化剂　 (2)装置C中盛放的试剂是　 ,其作用是　 。  浓硫酸　 干燥氯气(或除去氯气中的水蒸气)　 (3)写出装置D中发生反应的离子方程式:　 。  Cl2+2OH- Cl-+ClO-+H2O　 氯气的工业制法 富集、分离提纯、转化 氯碱工业： 电解熔融氯化钠： 2NaCl + 2H2O Cl2↑ + H2↑ + 2NaOH 通电 2NaCl(熔融) 2Na + Cl2↑ 通电 课堂练习 【导学案】P61 随堂检测 1.实验室用下列两种方法制取氯气:①用含292 g HCl的浓盐酸与足量的MnO2反应;②用174 g MnO2与足量浓盐酸反应。若不考虑HCl的挥发,则反应后所得氯气的质量(　 　)。 A.方法①比方法②多　　　　　 B.方法②比方法①多 C.两种方法一样多 D.无法比较 B 课堂练习 【导学案】P61 随堂检测 2.下列制取Cl2、探究其漂白性、收集并进行尾气处理的原理和装置合理的是(　 　)。 B 课堂练习 【导学案】P62 随堂检测 3.在实验室中用二氧化锰与浓盐酸反应制备干燥、纯净的氯气,所用仪器如图所示: (1)上述仪器的正确连接顺序:　 　接　 　; 　 　接　 　;　 　接　 　; 　 　接　 　。(填各接口处的字母) (2)装置中,饱和食盐水的作用是　 ; NaOH溶液的作用是　 。   E C D A B H G F 除去氯气中的HCl杂质 吸收多余的氯气,防止污染空气　 (3)①气体发生装置中进行反应的化学方程式为　 　;该反应体现浓盐酸的　 　性、　 　性。 ②NaOH溶液中发生的离子反应方程式为___________________________________  MnO2+4HCl(浓) MnCl2+2H2O+Cl2↑ 酸 还原 Cl2+2OH- Cl-+ClO-+H2O　 Cl-的检验 Cl2能与许多金属化合生成金属氯化物，大多数都可溶于水，并电离出Cl-，如何检验溶液中存在Cl-? 不同离子的检验方法不同，一般采用可产生的特殊现象来判断，如： 1.观察颜色法： 2.焰色试验法： 3.沉淀法： 4.气体法： Cu2+ (蓝色) 、Fe3+(棕黄色)、Fe2+(浅绿色) 、MnO4-( 紫红色) 钾元素焰色：紫色（通过蓝色钴玻璃观察）、钠元素焰色：黄色 用于能转化为特殊沉淀的离子检验，如BaSO4、CaCO3等 用于能转化为特殊气体的离子检验，如CO2、NH3 通常用稀硝酸和AgNO3溶液检验Cl- 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 26 [实验2-9]在三只试管中分别加入2-3mL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   实验现象 滴入几滴硝酸银溶液 加入少量稀硝酸 ①稀盐酸 ________________ ___________ ②氯化钠溶液 ________________ ___________ ③碳酸钠溶液 ________________ ____________________ 有白色沉淀生成 有白色沉淀生成 有白色沉淀生成 沉淀不溶解 沉淀不溶解 沉淀溶解，有气泡产生 Cl-的检验 Cl-的检验 【结论】由于Ag+能与Cl-和CO32-都产生白色沉淀， 因此检验Cl-时，需用稀硝酸酸化，以排除CO32-的干扰 【反应原理】① Cl－＋Ag＋===AgCl↓ ③CO32- + 2Ag+ = Ag2CO3↓ Ag2CO3 + 2H+ = 2Ag+ + CO2↑ + H2O ② Cl－＋Ag＋===AgCl↓ 能否用稀盐酸或稀硫酸代替稀硝酸？ 不能，稀盐酸引入Cl-干扰检验； 稀硫酸引入SO42-易生成Ag2SO4微溶物 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 Cl-的检验 氯离子(Cl－)的检验方法 (4)加稀硝酸的目的：排除CO32- 离子的干扰 取少量待测液于一洁净试管中，向试管中加入稀硝酸酸化，再滴入AgNO3溶液，若产生白色沉淀，则被检液中含有Cl-。 离子检验答题模板： 1、取样 2、加试剂 3、现象 4、结论 (1)方法：先加稀硝酸溶液，再加硝酸银溶液。 (2)现象：产生白色沉淀 (3)原理：Ag＋＋Cl－===AgCl↓ 课堂练习 【导学案】P61 例4 在某未知溶液中加入AgNO3溶液有白色沉淀生成,加入稀硝酸后,沉淀部分溶解,有无色无味的气体生成,将气体通入澄清石灰水,澄清石灰水变浑浊,由此判断该溶液中含有(　 　)。 A.Cl-、S　　　　　　　　B.Cl-、N C.Cl-、C　 D.Cl-、OH C 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 【导学案】P61 例5 现有盐酸、NaCl溶液、NaOH溶液和新制氯水,可用来区分它们的一种试剂是(　 　)。 A.AgNO3溶液 B.紫色石蕊溶液 C.酚酞溶液 D.饱和食盐水 B 课堂练习 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 操作步骤： 先加入足量的Ba(NO3)2溶液， 过滤后取滤液(或静置后取上层清液)，再加入稀硝酸酸化， 最后加入AgNO3溶液，若生成白色沉淀，说明含有Cl－ 【思考】若溶液中同时含有SO42－和Cl－， 如何设计实验检验Cl－的存在？ Cl-的检验 思路：先除去SO42-，再检验Cl- 课堂练习 【导学案】P60 例3 某化学兴趣小组尝试利用“84”消毒液与硫酸反应制取氯气,反应的化学方程式为 NaClO+NaCl+H2SO4 Na2SO4+Cl2↑+H2O。为探究氯气的性质,某同学设计了如图所 示的实验装置。 请回答: (1)在该实验中,制取氯气的装置是_______ (填字母)。  c (2)装置B、C中依次放入的是干燥的红色布条和湿润的红色布条,实验过程中该同学发现装置B中的布条也褪色,其原因可能是　 ,请提出合理的改进方法:　 。  Cl2中混有少量H2O(g)　 在A、B之间增加装有浓H2SO4的洗气瓶　 (3)为验证吸收尾气后的溶液中存在Cl-,正确的操作是 　 。  取少量烧杯内吸收Cl2后的溶液,加入足量的稀HNO3酸化,再加入AgNO3溶液,若有白色沉淀生成,证明其中含有Cl-　 (4)Cl2通入饱和NaHCO3溶液产生无色气体,已知酸性HCl>H2CO3>HClO,该实验证明Cl2与H2O反应的产物中含有　 　。  HCl 课堂练习 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 课堂练习 1、检验某Na2CO3溶液中是否含有NaCl，操作是 ( ) A．取样，滴加AgNO3溶液，看是否有白色沉淀生成 B．取样，先加盐酸酸化，再加入AgNO3溶液，看是否有白色沉淀生成 C. 取样，先加稀H2SO4酸化，再加入AgNO3溶液，看是否有白色沉淀生成 D．取样，加入少量AgNO3溶液，有白色沉淀生成，再加入稀HNO3，看白色沉淀是否消失 D 课堂练习 D　 2、自来水厂常使用氯气消毒，市场上有些小商小贩用自来水充当纯净水出售。下列试剂中，可用来辨其真伪的是 (　　) A．酚酞溶液 B．氯化钡溶液 C．氢氧化钠溶液 D．硝酸银溶液 学科网 rbm.xkw.com rbm.xkw.com rbm.xkw.com Lavf57.83.100 学科网版权所有 $