2 第2节 第2课时 氯气的实验室制法 Cl⁻的检验-【重难点手册】2026-2027学年高中化学必修第一册(人教版)浙江专用

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第二章海水中的重 (2)氯水成分复杂,表现出其性质的多样性,答题时易张冠李戴。如 误将HCIO的漂白性看成是Cl2的性质,将Cl2与NaOH的反应误认为 是HClO与NaOH的反应等。 (3)误认为可用pH试纸测定氯水的pH。由于氯水具有漂白性,会 漂白pH试纸而使得pH无法测定。 第二课时 氯气的实验室制法 CI 01必备知识梳理 重难点1氯气的实验室制法 1.反应原理 在实验室中,通常用瑞典化学家舍勒制氯气的方法制取氯气: MnO,十4HCI(浓)△MnCl2十Cl2个十2H2O。反应中浓盐酸既 起还原剂的作用,又起酸的作用,体现了还原性和酸性。 2.仪器装置 )浓盐酸 MnO. 和 盐 NaOH 溶液 发生装置 净化装置 收集装置尾气吸收装置 3.制取过程 装置特点一固体+液体△气体 净化方法→用饱和食盐水除去HCI气体,再用浓硫酸除去水蒸气 →①C1的密度比空气大,可用向上排空气法收集 收集方法 ②CI,能溶于水,且能和水发生反应,但在饱和食盐水 中的溶解度较小,可用排饱和食盐水法收集 →①在集气瓶瓶口用湿润的碘化钾淀粉试纸检验,试纸变蓝 验满方法 ②在集气瓶瓶口用湿润的蓝色石蕊试纸检验,试纸先变红 后褪色 →③根据氯气的颜色检验 尾气处理→多余的Cl,用强碱溶液(如NaOH溶液)吸收 要元素一 钠和氯么出 ⑤盐酸⑥盐酸与少量漂白粉 的混合溶液 A.①②③ B.①②③⑥ C.③⑥ D.③④⑥ 的检验 P记方法 ☑ 工业上一般通过电解饱和 食盐水制备氯气,其反应原理 为2NaC+2H,0电解 H2个十 2NaOH+Cl2↑。 敲黑板7 氯气的实验室制法中 3种溶液的作用 (1)Cl2在饱和食盐水中的 溶解度很小,可用饱和食盐水 除去Cl2中的HCl。 (2)浓硫酸的作用是干燥C2。 (3)NaOH溶液的作用是 吸收尾气,防止污染空气。 P防易错 7 实验室制C2的注意事项 (1)实验室制C12,盐酸必须 为浓盐酸,随着反应的进行,盐 酸的浓度逐渐减小,变成稀盐 酸,稀盐酸与MnO2不反应,反 应停止。 63 重难点手册高中化学必修第一册尺U(浙江专用) 例①(2025·浙江绿色评价联盟期中)将浓盐酸滴加到盛有 二氧化锰粉末的圆底烧瓶中,实验室可用如图装置制取无水氯化 铁(已知:FCl3固体易吸收空气中的水发生潮解)。请回答下列 问题: A B (1)盛放浓盐酸的仪器名称为 (2)烧瓶中发生反应的化学方程式为 (3)C瓶中的试剂是 (4)玻璃管D中发生反应的化学方程式为 ,反应现象是 (5)干燥管E中盛有碱石灰,其作用是 解析(3)制得的CL2中含有HCI、H2O(g)杂质,依次通过饱和食盐 水、浓硫酸除去HCl、H2O(g),故C瓶中的试剂为浓硫酸。(4)玻璃管D中 发生反应2Fe十3C2△2FcC,反应现象是剧烈燃烧,生成棕褐色的烟。 (5)碱石灰的作用为吸收未反应的C2,防止污染空气,吸收空气中的HO(g), 防止H2O(g)进入装置D使FeCl3固体潮解。 答案(1)分液漏斗。 (2)Mn0,+4HC1(浓)△MnC2+C,◆+2H,0。 (3)浓硫酸。 (4)2Fe十3C2△2FeCl,;剧烈燃烧,生成棕褐色的烟。 (5)吸收尾气中的C2,防止污染空气,吸收空气中的水蒸气,防止水蒸 气进入装置D使FeCl3潮解。 重难点2C的检验 1.检验CI的实验探究 在三支试管中分别加入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(如表所示)。 64 (2)若选择KMnO4、KCIO 或NaC1O作氧化剂,则不需要 加热。 (3)若需要加热,为了提高 HCI的利用率,减少Cl2中HCI 的含量,加热时温度不宜过高, 以减少HC1的挥发。 (4)吸收尾气时,不能用澄 清石灰水吸收C2,因为澄清石 灰水中Ca(OH)2的浓度太小, 吸收效果差。 图拓考点7 实验室制取氯气的其他方法 实验室制取氯气的原理是 用强氧化剂氧化浓盐酸,即 C被氧化C2,因此还可以用 被氧化 KMnO4、K,Cr2O,、KClO3等强 氧化剂与浓盐酸反应制取氯 气。例如6HCl(浓)+KCIO KCI+3C2↑+3H2O、 2KMnO4+16HC1(浓) 2KCl+2MnCl2+5Cl2个+ 8H2O等。 可防易错 检验C一的注意事项 (1)检验离子的过程中要排 除其他离子的千扰,所加试剂不 能含有要检验的离子。检验时 第二章海水中的重 实验现象 加入AgNO 加入稀 离子方程式 溶液后 硝酸后 稀盐酸 产生白色沉淀 沉淀不溶解 Ag++CI—=AgCI NaCl溶液 产生白色沉淀 沉淀不溶解 Ag++CI-AgCI 2Ag+CO=Ag2CO3Y、 NazCO3 沉淀溶解并 产生白色沉淀 产生气泡 Ag2 CO3 2H+-2Ag++ 溶液 H2O+C02个 2.检验方法 在被检溶液中加入适量稀硝酸酸化(排除CO?等的干扰), 然后加入AgNO,溶液,产生白色沉淀,则可判断溶液中含有CI。 例②某无色溶液中可能含有CO、HCO、CI,下列检验 方法正确的是( )。 A.向该溶液中滴加稀硝酸酸化的AgNO3溶液后,有白色沉 淀生成,则该溶液一定含有C1 B.向该溶液中滴加AgNO3溶液后,有白色沉淀生成,则该 溶液一定含有CI C.向该溶液中滴加稀盐酸后,有无色气体生成,则该溶液一 定含有CO D.向该溶液中滴加少量稀Ca(OH)2溶液,有白色沉淀生成, 则该溶液一定含有CO 解析向该溶液中滴加稀硝酸酸化的AgNO3溶液后,CO?、HCO, 均反应生成CO2气体,此时白色沉淀一定是AgC1,则该溶液一定含有 CI,故A项正确;向该溶液中滴加AgNO3溶液后,有白色沉淀生成,则该 白色沉淀可能是AgCO3,所以该溶液不一定含有CI,故B项错误;HCO。 也可与H+反应生成CO2气体,故C项错误;向该溶液中滴加少量稀 Ca(OH)2溶液,有白色沉淀生成,则该白色沉淀可能是OH和HCO反 应生成的CO号和Ca+结合生成的CaCO3,不一定有CO?,故D项错误。 答案A 要元素—钠和氯 要先加稀硝酸,以排除CO?等 离子的千扰。不能用稀硫酸, 因为Ag2SO4微溶于水,会千扰 实验。更不能用盐酸,因为盐 酸中含有C。 (2)若被检溶液中含有 SO,需先用足量Ba(NO3)2溶 液除去SO,然后加入HNO 酸化的AgNO3溶液检验CI。 P记方法7 检验Na,CO3固体中是否混入 少量NaCI杂质的方法 取少量Na2CO3固体,加水 溶解,配制成溶液。向该溶液 中加入稀硝酸至没有气泡放出 为止,再加入AgNO3溶液,若 产生白色沉淀,说明原Na2CO 固体中有NaCl;若没有白色沉 淀产生,说明原Na2CO3固体中 没有NaCl。 圆诊考策 离子检验的实验描述 根据“操作→现象→结论” 的步骤描述:取样,加入××→ 有X×生成→说明XX中含有 ××。 65 重难点手册高中化学必修第一册尺(浙江专用) 门02关键能幼提升。 关键点1实验室制取气体装置的设计 1.气体的发生装置和收集装置 发生装置 收集装置: F 气体 反应原理 发生装置收集装置 2KMn0,△K2Mn04+Mn0,+0,↑ A 02 2KCIO3 M0,2KCl+302↑ A D或E MnO2 2H2O2L2H2O+O2↑ B H2 Zn+H2SO4-ZnSO4+H2↑ B D或F C02 CaCO3+2HCI-CaCl2+CO2+H2O B E Cl2 Mn0,+4HCI(浓)△MnC2+CL2◆+2H,0 C E 2.气体的干燥装置与净化装置 干燥装置 净化装置 液态干燥剂 固态干燥剂 固体,加热 装置图 ○ 常见干燥剂 浓硫酸(酸性、强 无水氯化钙 碱石灰 铜或氧化铜 或除杂试剂 氧化性) (中性) (碱性) 可干燥或 可干燥H2、O2、 可干燥H2、O2、 可干燥H2、 可除去O2 除去的气体C12、CO2、C0等 C2、C0、CO2等 O2、NH3等 或H2、CO 根据前面引入的新杂质在后面的除杂过程中能够除去的原 则,组装装置时应考虑制备实验中可能产生哪些杂质以及对应的除 杂顺序,一般情况下,除水蒸气的干燥装置放在净化装置的后面。 66 同敲黑板 7 气体的制备装置一般包括 发生装置、净化装置、收集装置 和尾气处理装置等。 (1)选择气体的发生装置 时,应考虑反应物的状态及反 应条件,有些气体可用不同的 反应原理来制备,要注意选择 不同的发生装置。 (2)气体的收集方法要根 据气体的性质(溶解性、密度) 进行分析选择,对易溶于水的 气体除用排空气法收集外,还 可用排其他液体法,如CL2可用 排饱和食盐水法收集。 (3)尾气是否需要处理,取 决于该气体是否污染环境,是 否在空气中易燃烧等。 圆诊考策 气体制备的装置创新 (1)利用启普发生器原理 的制气装置创新(如图所示)。 破底大试管 烧杯 带小孔的 塑料片 ①装置的优点:能做到随 开随用,随关随停。 ②使用范围:块状固体与 液体反应生成气体,反应不需 要加热。这些装置能制取的气 体有H2、CO2等。 第二章海水中的重 例①(2024·河北选择考改编)图示装置不能完成相应气 体的制备和收集实验的是(加热、除杂和尾气处理装置任选) ()。 选项 气体 试剂 A H2 锌粉十稀硫酸 B Cl2 MnO2十浓盐酸 c 02 KClO3+MnO2固体 D COz 石灰石十稀盐酸 解析图示气体发生装置可以为“固十液凸气体”型,也可以是“固十 液→气体”型;右侧气体收集装置“长进短出”时为向上排空气法,“短进长 出”时为向下排空气法,装满水后“短进长出”为排水法。锌是活泼金属,锌 粉与稀硫酸发生置换反应生成H2,利用向下排空气法收集H2,A项不符 合题意;MO2和浓盐酸加热反应可以制备C2,使用“固十液二气体”型 发生装置,C2的密度比空气大,用向上排空气法收集,B项不符合题意; KCIO,和MnO2固体制O2,需要使用“固十固△气体”型发生装置,图中 装置不能完成相应气体的制备实验,C项符合题意;石灰石(主要成分为 CaC03)和稀盐酸反应可以制CO2,使用“固十液→气体”型发生装置, CO2的密度比空气大,用向上排空气法收集,D项不符合题意。 答案C 名师支招 气体制备实验的分析方法 (①)气体制备实验的基本框架:化学方程式推理制备气体→净化→千 燥→收集气体→尾气处理。 (2)气体制备实验一般的操作顺序:连接装置检查装置气密性→加 药品(先固后液)→排出装置内空气→收集气体。 (3)在判断装置是否正确时,一般要按照从左至右、从下至上的顺序进 行检查,否则很容易遗漏。 要元素一钠和氯 么出 (2)排液集气装置的创新 (如图所示)。 从a管进气、b管出水可收 集难溶于水的气体,如H2、O2 等。若将广口瓶中的液体更 换,还可以收集以下气体: ①广口瓶内盛饱和食盐 水—收集C2。 ②广口瓶内盛饱和碳酸氢 钠溶液—收集CO2。 跟踪练 17 某化学实验小组为探究氯 气的漂白原理,设计了如图所 示的实验装置。下列说法错误 的是( a:浓盐酸 b:KMnO,固体 c:无水CaCl, d:HO e:干操的品红试纸 A.将a中液体挤入b中发 生的反应为2KMnO4+16HCl (浓)-2KC+2MnC2+5C2↑ +8H2O B.装置c的作用是干燥反 应产生的气体,故可以用碱石 灰代替无水CaCla2 C.当试管e中充满黄绿色 气体时,品红试纸不褪色,推动注 射器,向e中加水,品红试纸褪色 D.注射器在实验中除了向 试管e中加水外,还可以储存 尾气,防止污染 67 重难点手册高中化学必修第一册尺(浙江专用) 核心素养聚焦 考向1氯的单质及其化合物的性质 考向2氯气的实验室制法 例①判断正误(正确的打“/”,错误的 例2(2024·广东选择考)1810年,化学 打“X”)。 家戴维首次确认“氯气”是一种新元素组成的 (1)(2025·浙江1月选考)C1O2具有强氧 单质。某兴趣小组利用以下装置进行实验,其 化性,可用于杀菌消毒。 ( ) 中难以达到预期目的的是( )。 (2)(2023·浙江1月选考)将C2通人氢 浓盐酸 无水CaCl 氧化钠溶液:C12+2OH一C1-+C1O+ H2O。 ( 饱和 (3)(2023·广东选择考改编)C12能使湿 食盐水 A.制备C1。 B.净化、干燥C1。 润的红布条褪色,说明C12有漂白性。( H (4)(经典·浙江6月选考)洁厕灵(有效 成分为盐酸)和“84”消毒液(有效成分为次氯 酸钠)不能混用。 ( ) (5)(经典·浙江选考)用同一针筒先后抽 C.收集Cl2 D.验证C1的氧化性 取80mL氯气、20mL水,振荡,气体完全溶 考查内容 核心素养 难度预估 解,溶液变为黄绿色。 ( 氯气的实验室制法科学探究与创新意识 中等 考查内容 核心素养 难度预估 解析用浓盐酸与MnO2反应制备Cl2时需要 CL2及含氯化合物的性 宏观辨识与微观 容易 加热,A项错误;制备的C2中混有HCI和H2O,通过 质和用途 探析 盛有饱和食盐水的洗气瓶除去混有的HCI,通过盛有 解析(3)CL2能使湿润的红布条褪色,是因为 无水CaCl2的千燥管除去水蒸气,B项正确;Cl2的密 C2与H2O反应生成的HCIO具有漂白性,而C2本 度大于空气,且C2不与空气中的成分反应,可利用向 身无漂白性,错误。(5)常温下,1体积水约能溶解 上排空气法收集,C项正确;H2在C2中可以燃烧,瓶 2体积氯气,20mL水只能溶解约40mL氯气,错误。 口有白雾,证明生成HCl,CL2在反应中作氧化剂,可 答案(1)√。(2)/。(3)×。(4)√。 验证Cl2的氧化性,D项正确。 (5)×。 [答案A 68生相同的实验现象,D项错误。] 纠错练1C[能使干燥的蓝色石蕊试纸先变红后 褪色,则该物质具有酸性和漂白性。酸性要看是 否有较多的H+,漂白性要看是否产生了如 HCIO等具有漂白性的物质。] 第二课时氯气的实验室制法C】的检验 跟踪练1B[氯气能与碱石灰反应,c中固体不 能用碱石灰代替,B项错误。] 第三节物质的量 第一课时物质的量的单位—摩尔 跟踪练1D[12g12C的物质的量为1mol,含有 的原子数为NA,1个12C原子的质量是bg,所以 N。号,A项正确,1个该原子的质量为ag,则 NA个(1mol)该原子的质量为aNAg,故该原子 的摩尔质量应为aNag·mo1,Wg该原子的 物质的量为-Wmol,B项正确,D项错误, Wg该原子中含有的原子个数为”-”, ,C项 ag a 正确。] 跟踪练2D[2gC0,的物质的量为,2g 44g·mol- =0.5mol,A项正确;0.5 mol Na2SO4中含有 1 mol Na+,其数目约为6.02×103个,B项正 确;C0与N2的摩尔质量均为28g·mol1,28g C0与N,的混合气体的物质的量是。28g 28g·mol =1mol,C0与N2都是双原子分子,则含有原子 的数目为2NA,C项正确;Fe(OH)3胶体粒子不 是1个“Fe(OH)3分子”,而是多个“Fe(OH)3分 子”的聚集体,所以无法计算胶体粒子的数目,D 项错误。] 第二课时气体摩尔体积 纠错练1(1)×。(2)/。(3)×。(4)×。 (5)×。 跟踪练1C[同温同压下,相同数目的气体分子 才具有相同的体积,A项错误;等质量的物质,其 纠错练与跟踪练参考答案与提示么出型 物质的量之比等于摩尔质量的反比,则氨气与氢 气的物质的量之比为1:14,B项错误;同温同压 下,气体的体积之比等于物质的量之比,设氧气 和臭氧的质量都为1g,则n(02)=2mol, n(0)=48mol,故氧气和臭氧的体积比为32 48-3:2,C项正确,同温同压下,气体的密度之 比等于其摩尔质量之比,则二氧化碳与一氧化碳 的密度之比为44:28=11:7,D项错误。] 跟踪练2(1)32。(2)80%。 [(1)标准状况下,1.28gRO2的体积为448mL, 0.448L 其物质的量为22.4L·m07三0.02mol,故该 1.28g 氧化物的摩尔质量为0.02mo =64g·mol1,则 R的相对原子质量为64一16×2=32。(2)标准状 况下,密度为0.75g·L1的NH与CH4组成的 混合气体的平均摩尔质量为0.75g·L1× 22.4L·mol1=16.8g·mol1,设混合气体中 NH3与CH4的物质的量分别为x、y,则有 17g·mo1×x+16 gmol=16.8g·mol1, x十y 计算得出x:y=4:1。同温同压下,气体的物 质的量之比等于气体的体积之比,则NH3的体 积分数为4十1×100%=80%.] 第三课时物质的量浓度 纠错练1(1)④⑤之间应该有摇动容量瓶,使溶液 混合均匀的操作。 (2)500;1;检查容量瓶是否漏水。 (3)称量碳酸钠时,药品与砝码位置放错;使用胶 头滴管过早,应在液面离刻度线1~2cm时使用 (或定容时视线没有与凹液面的最低处相平)。 跟踪练1(1)偏低。(2)偏低。(3)偏低。 (4)偏低。 跟踪练2C[加热浓缩盐酸时,导致盐酸挥发, 溶质的物质的量减小,A项错误;无法计算通 173

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