2.2.2氯气的实验室制法及氯离子的检验 课件 2026-2027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 2.2.2氯气的实验室制法与氯离子的检验 1、通过实验室制备氯气的操作，培养实验能力与创新意识，构建气体制备思维模型。重点，难点 2、通过氯离子的检验方法，构建离子检验的思维模型。 重点 学习目标 1、实验室制取氯气的反应中盐酸体现什么性质? 2、除杂装置中饱和食盐水和浓硫酸的位置顺序是否可以颠倒？ 3、检验氯离子时，加入硝酸的作用是什么？ 预设及反馈问题 资料：1774年舍勒在研究软锰矿（主要成分是MnO2）时，发现当他使软锰矿和浓盐酸混合加热时，产生了一种黄绿色的具有刺激性气味的气体。这种气体的气味使舍勒感到极为难受。但在当时并没有氯元素的概念，在燃素说的大环境下，舍勒未能确认这种气体认，暂时称之为“氧化盐酸”。直到了1810年，戴维才证明了“氧化盐酸”一种新的元素形成的单质，他将这种元素命名为chlorine，愿意为绿色，中文译名为氯。 舍勒（1742-1786） 瑞典化学家舍勒 英国化学家戴维 氯气 发现 确认 新课导入 4 MnO2 ＋4HCl(浓)＝MnCl2＋2H2O＋Cl2↑ △ 任务一:氯气的实验室制法—反应原理 反应中浓盐酸表现出“______性”和“______性” 氧化剂 还原剂 = 1 : 2 注意事项：1.反应必须加热且温度不能过高 2.稀盐酸不能被MnO2氧化得到Cl2 酸 还原 思考1：含有4mol HCl的浓盐酸与足量的MnO2反应,能生成标况下的Cl2的体积? 离子方程式： MnO2＋4H++2Cl- Mn2+＋Cl2↑＋2H2O △ 思考2： 1mol MnO2与足量浓盐酸反应,能生成标况下的Cl2的体积? 思考2：请写出使用下述氧化剂与浓盐酸进行氯气制备的化学方程式 KMnO4、KClO3、NaClO、K2Cr2O7 2KMnO4 + 16HCl(浓) = 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2↑ + 8H2O NaClO ＋ 2HCl(浓) = NaCl＋H2O＋ Cl2↑ K2Cr2O7 + 14HCl(浓) = 2KCl + 2CrCl3 + 3Cl2↑ + 7H2O KClO3 + 6HCl (浓) = KCl+3Cl2 ↑ + 3H2O 强氧化剂 6 方法指导 实验室中制取气体装置的设计 发生装置 除杂装置 尾气处理装置 收集装置 7 任务二:氯气的实验室制法—实验装置 发生装置 √ 连接橡皮管， 平衡气压，使液体顺利流下 发生装置中制得的Cl2是纯净的氯气吗？如果不是，可能含有哪些杂质？ 应该如何除杂？ Cl2（HCl、 H2O） 饱和食盐水 浓硫酸 除杂装置 洗气瓶 球形干燥管 U型干燥管 √ 常见干燥剂：浓硫酸、碱石灰、无水CaCl2（中性，无还原性）、P2O5（酸性，无还原性） Cl2(HCl):饱和食盐水 CO2(HCl):饱和NaHCO3溶液 SO2(HCl):饱和NaHSO3溶液 H2S(HCl):饱和NaHS溶液 盛放的试剂 试剂的作用 C D 饱和食盐水 除去Cl2中少量的HCl，并减少Cl2在水中的溶解损失 浓硫酸 干燥氯气 1.除杂装置中的试剂的顺序是否可以颠倒？ 2.氯气可溶于水，为什么还可以用饱和食盐水进行除杂？ 查阅资料：密度比空气大，Cl2能溶于水，难溶于饱和食盐水 ①排水法 ②向上排空气法 ③向下排空气法 ④饱和食盐水 √ 　　 √ 　　 收集装置 思考:收集的Cl2 如何验满？ （1）集体瓶中充满黄绿色气体。 （2）将湿润的KI-淀粉试纸靠近瓶口， （3）湿润的蓝色石蕊试纸放在瓶口， Cl2 + 2KI = I2 + 2KCl Cl2 + H2O ⇌ HCl + HClO Cl2 + 2NaOH = NaCl + NaClO + H2O 尾气处理装置 思考:尾气处理时，能用澄清石灰水吸收Cl2吗？ 不能；因为澄清石灰水中Ca(OH)2的含量少，吸收不完全。 倒扣漏斗式 吸收式 肚容式 安全瓶式 原则： 吸收完全且防倒吸 √ 注意： 实验前，检验装置气密性 实验结束后，先熄灭酒精灯，使反应停止并排出残留的氯气后，再拆卸装置，避免污染空气。 【例】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 C 【例】已知KMnO4与浓盐酸在常温下反应能产生Cl2。若用如图所示的实验装置来制备纯净、干燥的氯气，并做它与金属反应的实验。每个虚线框表示一个单元装置，其中有错误的是(　　) A．②处 B．①和②处 C．②和③处 D．②③④处 D 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。 任务三:Cl-的检验 试管中的物质 现象 离子方程式 稀盐酸 NaCl Na2CO3 加入硝酸银产生白色沉淀 加入稀硝酸后，沉淀不溶解 加入硝酸银产生白色沉淀 加入稀硝酸后，沉淀不溶解 加入硝酸银产生白色沉淀 加入稀硝酸后，沉淀溶解，且有气泡产生 2Ag+ + CO32- =Ag2CO3↓ Ag+＋Cl- = AgCl↓ Ag2CO3+2H+ =2Ag++CO2↑+H2O Ag+＋Cl- = AgCl↓ CO32-的存会干扰Cl-的检验 1. 氯离子检验的一般步骤 样品　　　　 酸化液　　　　　 白色沉淀 稀硝酸 AgNO3溶液 样品　　　　　 白色沉淀　　　　沉淀不溶解 稀硝酸 AgNO3溶液 2.氯离子检验的答题模板 取少量被检测溶液于试管中，滴加适量稀硝酸，然后滴入AgNO3溶液，若产生白色沉淀则被检测液中含有Cl－，若无白色沉淀则无Cl－。 二、Cl-检验 原理 试剂 操作 原理 一、氯气的制备 装置 注意事项 课堂小结 1．某同学用以下装置制备并检验Cl2的性质。下列说法正确的是 A．图Ⅰ：若MnO2过量，则浓盐酸可全部消耗完 B．图Ⅱ：只证明新制氯水具有酸性 C．图Ⅲ：产生了棕黄色的雾 D．图Ⅳ：湿润的有色布条褪色 D 20 D 21 C 22 Lavf58.30.100 2，下列检验Cl－的方法正确的是(　　) A．在某溶液中滴加AgNO3溶液，若产生白色沉淀说明该溶液中有Cl－ B．在某溶液中先滴加盐酸，再滴加AgNO3溶液，若产生白色沉淀，说明溶液中有Cl－ C．在某溶液中先滴加AgNO3溶液，产生白色沉淀，再滴加盐酸，沉淀不再消失，说明溶液中有Cl－ D．在某溶液中滴加用HNO3酸化的AgNO3溶液，若产生白色沉淀，说明溶液中有Cl－ 3，向下列溶液：①氯水　②氯酸钾　③氯化钠　④四氯化碳中分别加AgNO3溶液和稀HNO3，能生成白色沉淀的是(　　) A．①②　　　　　 B．②③ C．①③ D．②④ $