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

2.2.2　氯气的实验室制法 一、实验室制取O2和CO2的实验装置 请结合O2和CO2的相关知识，完成下表 气体 反应原理 反应物状态 反应条件 发生装置 气体的密度、水溶性 收集装置 O2 CO2 固+固 加热 A D、E、F(a进b出) 大于空气，不溶于水，与水不反应 固+液 不加热 B D、F(a进b出) 大于空气，易溶于水，与水反应 二、实验室制取Cl2和CO2的反应原理和实验装置 请阅读课本P45，找出实验室制取Cl2的反应原理，选择相应的实验仪器制取Cl2 反应原理： MnO2 ＋ 4HCl(浓) MnCl2 ＋ Cl2↑＋ 2H2O △ 得1×2e- 失2×e- 氧化剂 还原剂、酸性 氧化剂：还原剂个数比=1:2 还原剂：起酸性作用HCl个数比=1:1 √ 思考：实验中，用4份浓盐酸与足量的MnO2反应，能生成1份Cl2吗？ 不能，因为随着反应的进行，盐酸的浓度变小，MnO2与稀盐酸不反应，故生成的Cl2小于1份 。 分液漏斗 圆底烧瓶 1、装有浓HCl的仪器叫做分液漏斗，能否用长颈漏斗代替分液漏斗？ 不能，氯气有毒，加热时容易逸出； 不能控制反应速率。 2、结合Cl2的性质，你能说出NaOH的作用吗？可以用澄清石灰水吗？ 尾气处理作用，NaOH溶液能吸收多余的Cl2，防止污染空气，澄清石灰水Ca(OH)2含量少，吸收不完全。 Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O 发生装置 气体收集装置 尾气处理装置 3、如果要制取纯净、干燥的Cl2，这套装置是否符合要求，如果不符合，如何改进？ 不符合，Cl2中混有HCl、H2O 除杂装置 请根据Cl2及所含杂质HCl、H2O的性质，选择合适的除杂试剂。 资料卡片： 1. Cl2难溶于饱和食盐水(水中1:2)，HCl易溶于饱和食盐水(水中1:500)。 2. 常见的气体干燥剂有：①浓硫酸 ②碱石灰(NaOH+CaO的固体混合物) Cl2 HCl H2O 先饱和食盐水，再浓硫酸 Cl2 除去Cl2中的HCl气体 干燥Cl2 除去过量Cl2，防止污染空气 Cl2也可用排饱和食盐水法收集 三、实验室制取纯净干燥的Cl2的实验装置 气体发生装置 除杂装置 收集装置 尾气处理装置 4、请结合Cl2的实验室制取方法，思考在设计实验室制取气体的装置时，应考虑哪些方面？ 设计思路 ① 明确气体制备的原理，写出相应的化学方程式。 ② 根据药品的状态、反应条件，选择合适的发生装置。 ③ 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。 ④ 根据气体的性质，选择收集装置，分析是否需要尾气处理装置。 发生装置： 固体＋固体 气体 固体＋液体 气体 固体(液体)＋液体 气体 制备O2 制备CO2、O2 制备Cl2 除杂装置： 洗气瓶 球形干燥管 盛放液体除杂试剂 盛放固体除杂试剂 （长进短出） （大进小出） U形干燥管 盛放固体除杂试剂 （左进右出） 收集装置： 1.向上排空气法 2.向下排空气法 3.排水法 可用排饱和食盐水法收集Cl2 尾气处理装置： 1.吸收法：如Cl2、SO2、HCl、H2S等可用碱液吸收。 2.点燃法：如CO、H2、CH4等易燃性气体可用此法，必须先验纯，再点燃。 3.收集法：利用气球直接将尾气收集起来。 四、实验室中制取气体的一般操作流程 1.实验前检查装置的气密性。 2.添加药品，操作仪器，使反应发生。(注意分液漏斗的用法) 3.检验Cl2是否收集满。 验满方法 实验现象 实验原理 ①湿润的蓝色石蕊试纸 试纸先变红后褪色 Cl2+H2O ⇌HCl+HClO ②湿润的淀粉-KI试纸 试纸变蓝 Cl2+2KI = I2+2KCl Cl2+2I- = I2+2Cl- 五、氯气的其他制备方法 实验原理 试剂 方 程 式         浓盐酸 + 强氧化性物质(如MnO2、KMnO4、KClO3等) MnO2 + 4HCl(浓) MnCl2 + Cl2↑+ 2H2O 2KMnO4 + 16HCl = 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2↑ + 8H2O KClO3 + 6HCl(浓) = KCl + 3H2O + 3Cl2↑ 固液不加热 固液加热 D 【例1】如图所示，实验室欲制取纯净干燥的氯气。下列说法不正确的是 A．装置接口按气流方向的连接顺序为a→d→e→h→i→f→g→b B．①中发生反应：2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O C．⑤利用了浓硫酸的吸水性 D．可用澄清石灰水替代②中的NaOH溶液 C 【例2】实验室利用如图所示的装置制备干燥、纯净的氯气。下列有关叙述不正确的是(　　) A．本实验操作顺序为检验装置气密性→添加固体药品→添加液体药品→加热 B．装置Ⅱ、Ⅲ中的试剂依次为饱和NaCl溶液、浓硫酸 C．氯气密度比空气大，故装置Ⅳ中短导管进气，长导管出气 D．装置Ⅴ中反应的离子方程式为Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O 3．某化学兴趣小组同学利用 以下装置制备氯气并对氯气 的性质进行探究。 (1)有关氯气、氯水和氯离子的性质，下列说法正确的是______(填字母)。 A．氯水的颜色呈浅黄绿色，说明氯水中含有Cl2 B．Cl－和Cl2都具有很强的氧化性 C．新制氯水可以用来杀菌消毒是因为生成强酸次氯酸 D．将新制氯水滴入AgNO3溶液，会出现白色沉淀 (2)仪器a的名称为________，装置B中饱和食盐水的作用是_____________。 (3)a中反应的离子方程式为_____________________________________。 (4)整套实验装置存在着明显缺陷，你的改进措施是____________________________________________________ A D 圆底烧瓶 除去Cl2中的HCl气体 MnO2＋4H＋＋2Cl－ Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O 在装置E后加一装有NaOH溶液的尾气处理装置 $