第二章 第二节 第2课时 氯气的实验室制法 氯离子的检验（配套课件PPT）-【步步高】2025-2026学年高一化学必修第一册学习笔记（人教版 基础版）

该高中化学课件聚焦氯气的实验室制法及氯离子的检验，通过实验原理分析、装置选择与净化收集讲解，结合思考问题引导学生构建气体制备思维模型，为后续化学实验学习提供支架。 其亮点在于以科学思维和科学探究与实践为核心，通过“设计气体制备基本思路”四步法、氯离子检验答题模板等，培养学生实验能力与模型构建能力。实例丰富如装置错误分析、离子检验干扰排除，助力学生深化理解，教师可高效开展实验教学。

第 二 章 　 第 二 节 氯气的实验室制法　氯离子的检验 第2课时 1.通过实验室制氯气的实验操作，培养实验能力与创新意识，构建气体制备思维模型。 2.通过氯离子的检验方法，构建离子检验的思维模型。 核 心 素 养 发 展 目 标 课时对点练 内 容 索 引 一、氯气的实验室制法 二、氯离子的检验 < 一 > 氯气的实验室制法 1.实验原理 在实验室中，通常用浓盐酸和二氧化锰在加热的条件下反应来制取氯气。 化学方程式： ，离子方程式： ____________________________________，该反应的氧化剂为 ，浓盐酸既表现 性，又表现 性。 MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O MnO2+4H++2Cl- Mn2++Cl2↑+2H2O MnO2 还原 酸 (1)MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O。反应中氧化剂和还原剂的个数之比是多少？ 提示　由氧化产物和还原产物的个数可知，氧化剂和还原剂的个数之比是1∶2。 (2)含有146 g HCl的浓盐酸与足量的MnO2反应，能生成71 g Cl2吗？ 提示　不能。有两个原因：一是随着反应的进行，盐酸浓度变小，Cl-的还原性减弱，MnO2不能再氧化HCl，此反应不再进行；二是浓盐酸的挥发。 思考1 2.仪器装置 主要仪器有铁架台、 、 、 、洗气瓶、集气瓶、烧杯等。 Cl2的制备、净化、收集、尾气处理装置如图所示。 酒精灯 圆底烧瓶 分液漏斗 发生装置 固体+液体 气体 净化装置 (洗气瓶) 先通过饱和食盐水除去 ，再通过浓H2SO4除去______ 收集装置 用 排空气法收集 验满方法 ①观察法(黄绿色)；②湿润的淀粉⁃KI试纸，其原理是________ ___________，淀粉遇置换出的I2变 ；③湿润的蓝色石蕊试纸(先 后 ) 尾气处理 装置 盛有NaOH溶液的烧杯，NaOH溶液作用为__________________ __________ HCl 水蒸气 向上 Cl2+2KI ===2KCl+I2 蓝色 变红 褪色 吸收过量Cl2，防止 污染空气 氯气有毒，实验中处理尾气可以用氢氧化钠溶液，能否用饱和石灰水代替，为什么？ 提示　不能。即使是饱和石灰水，溶液中Ca(OH)2的含量也很低，不能把多余Cl2完全吸收。 思考2 利用下列各组物质制备和收集气体，能采用如图装置的是　 　(填序号)。 ①大理石与稀盐酸反应制CO2 ②高锰酸钾与浓盐酸反应制Cl2[2KMnO4+16HCl(浓)=== 2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O] ③双氧水在二氧化锰催化下制O2 ④锌与稀硫酸反应制H2 ①②③ 思考3 ①大理石和稀盐酸反应制CO2，②高锰酸钾与浓盐酸反应制Cl2，③双氧水和二氧化锰制O2，符合固体与液体反应不需要加热制备气体，且气体的密度比空气的密度大，可利用向上排空气法收集。 设计气体制备的基本思路 方法导引 1.判断正误 (1)实验室制取的Cl2中混有HCl气体，可通过盛有碱石灰的干燥管除去 × (2)MnO2与稀盐酸在加热条件下也可制取Cl2 × 碱石灰的主要成分是氢氧化钠和氧化钙，能将Cl2和HCl同时吸收，最终收集不到Cl2。 稀盐酸浓度小，Cl-的还原性减弱，MnO2不能被还原，不能制取Cl2。 应用体验 (3)在实验室制取Cl2的反应中，HCl只作还原剂 × (4)实验室可以用排水法收集Cl2 × 根据实验室制取Cl2的化学方程式MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+ 2H2O，HCl既体现还原性又体现酸性。 1体积水能溶解2体积Cl2，排水法会将生成的Cl2部分溶于水。 应用体验 (5)实验室制氯气时，需要适当控制反应温度，温度过低或过高都不利于制备氯气 √ 温度过低，MnO2与浓盐酸不反应，温度过高，HCl挥发过多，产率较低，因此需要控制温度不能过高也不能过低。 应用体验 2.欲用如图所示装置制备干燥的氯气，下列相关说法正确的是 A.烧瓶内装入的固体是MnO2 B.按气流方向，装置的连接顺序是aedcbgfcbh C.装置乙可干燥氯气，防止装置戊中水蒸气进入集气瓶 D.可用干燥的淀粉碘化钾试纸检验氯气 √ 应用体验 MnO2与浓盐酸反应需要加热，装置甲没有加热装置，故A错误； 收集Cl2的方法应为向上排空气法，装置的连接顺序是aedcbfgcbh，故B错误； 装置乙是干燥装置，实验目的是制得干燥的氯气，装置乙要用到两次，既要除去生成Cl2中的水蒸气，又要防止戊中的水蒸气进入集气瓶，故C正确； 检验氯气需要用湿润的淀粉碘化钾试纸，故D错误。 返回 < 二 > 氯离子的检验 　　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，再分别加入少量稀硝酸，观察现象，填写下表： 试液 2~3 mL 实验现象 离子方程式 滴入几滴 硝酸银溶液 加入少量稀硝酸 ①稀盐酸 _______________ ___________ _________________ ②NaCl溶液 _______________ ___________ _________________ ③Na2CO3 溶液 ______________ ______________________ _______________________、 _______________________ _____________ 有白色沉淀生成 沉淀不溶解 Cl-+Ag+===AgCl↓ 有白色沉淀生成 沉淀不溶解 Cl-+Ag+===AgCl↓ 有白色沉淀生成 沉淀溶解，有气 泡产生 C+2Ag+===Ag2CO3↓ Ag2CO3+2H+===2Ag++ CO2↑+H2O 通过上述实验探究，总结氯离子的检验方法，并说明加入试剂的目的。 提示　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，则被检测溶液中含有Cl-，若无白色沉淀，则无Cl-。加入AgNO3溶液的目的是检验Cl-，加稀硝酸酸化的目的是排除C等的干扰，因为Ag2CO3可溶于稀硝酸，而AgCl不溶。 思考 1.判断正误 (1)某溶液中滴加AgNO3溶液后有白色沉淀生成，则该溶液中一定含有Cl- (2)检验Cl2中是否混有HCl，可通入AgNO3溶液中，若有白色沉淀产生，说明Cl2中混有HCl (3)检验Na2CO3溶液中是否有NaCl杂质，可先加AgNO3溶液，再加过量的稀盐酸，若沉淀不溶解，则有NaCl杂质 × × × 应用体验 2.自来水厂水质检验员在自来水出厂前需对水中的氯离子等进行检测。实验室检验氯离子的试剂是 A.稀硝酸和AgNO3溶液 B.Na2CO3溶液 C.稀硝酸和Ba溶液 D.稀硫酸 √ 检验氯离子时应先加入稀硝酸排除OH-、C等的干扰，再加入硝酸银溶液，故选A。 应用体验 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，则被检测溶液中含有Cl-，若无白色沉淀，则无Cl-。 归纳总结 返回 课时对点练 对一对 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 D D B C D A B A 题号 9 10 11 　 答案 B D C 　　 12. 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 (1)MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O　 (2)除去Cl2中混有的HCl　 (3)浓硫酸　 (4)　 (5)Cl2 +2NaOH===NaCl+NaClO+H2O 13. 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 (1)defgbc　 (2)MnO2+4H++2Cl- Mn2++Cl2↑+2H2O　 (3)氢氧化钠溶液　增大氯气与水的接触面积使氯气与水充分反应　 (4)溶液先变红后褪色　Cl2+H2O H++Cl-+HClO 题组一　氯气的实验室制法 1.下列关于Cl2的制备、净化、收集及尾气处理的装置能达到实验目的的是 A.用装置甲制取氯气 B.用装置乙除氯化氢 C.用装置丙收集氯气 D.用装置丁吸收尾气 对点训练 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 √ 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 二氧化锰和浓盐酸需要加热才能反应，A错误； 除氯气中的氯化氢用饱和食盐水，B错误； 氯气密度比空气大，因此用向上排空气法收集或排饱和食盐水法收集，C错误； 氯气可以与碱发生反应，故可用装置丁吸收尾气，D正确。 2.实验室制取氯气的试管壁沾附有MnO2，除去MnO2可用的试剂是 A.蒸馏水 B.KOH溶液 C.稀盐酸 D.热的浓盐酸 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 √ MnO2能与热的浓盐酸反应生成可溶于水的MnCl2，能除去试管壁沾附的MnO2，故选D。 3.实验室制取氯气装置如图所示，主要操作步骤为①加热制取氯气、②收集氯气、③检查装置气密性、④处理尾气。正确的实验操作顺序是 A.①②③④ B.③①②④ C.②④③① D.④③①② 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 √ 利用图中装置，先检查装置气密性，再加入药品并加热制取氯气，然后收集氯气，最后处理尾气，则正确的实验操作顺序是③①②④。 4.实验室制备氯气的装置如下，以下装置中最多有几处错误 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 A.4　　　B.5　　　C.7　　　D.9 √ 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 该图存在的错误有①实验室制氯气选用MnO2与浓盐酸反应； ②应选用分液漏斗； ③给圆底烧瓶加热时要垫陶土网； ④该反应需要加热； ⑤除杂时先除去HCl再用浓硫酸干燥，顺序反了； ⑥因为氯气的密度大于空气，所以收集氯气时要长管进短管出； ⑦氯气有毒，需要加尾气处理装置；综合以上分析，该装置中有7处错误，故选C。 题组二　氯气的实验室制法与性质综合应用 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 A.装置C中试剂是饱和食盐水，目的是除去HCl气体 B.实验过程中，硬质玻璃管中产生大量蓝色的烟 C.将装置A中的KMnO4直接换为MnO2，也可完成该实验 D.实验时，应先打开A中分液漏斗的活塞，再加热装置D 5.实验室也可以用KMnO4和浓盐酸反应制取Cl2，反应的化学方程式为2KMnO4+16HCl (浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。现用如图所示装置制取纯净的无水CuCl2(部分仪器和夹持装置已略去)。下列说法正确的是 √ 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 装置A用KMnO4和浓盐酸反应制取Cl2，制得的Cl2中会混有挥发出的HCl和水蒸气，装置B中的试剂是饱和食盐水，用来除去HCl，装置C中试剂是浓硫酸，目的是干燥氯气，保证进入装置D的是纯净的Cl2，进而制得CuCl2，最后的装置E盛装的试剂是NaOH，用来吸收多余的Cl2。根据分析，装置C中试剂是浓硫酸，目的是干燥氯气，A错误； 铜在氯气中燃烧，产生棕黄色的烟，B错误； MnO2与浓盐酸常温下不反应，C错误； 应先打开装置A中分液漏斗的活塞，当产生的氯气充满整套装置时，再点燃装置D处酒精灯，D正确。 6.如图为某同学用高锰酸钾和浓盐酸制备氯气，并验证氯气性质的实验装置。下列相关说法错误的是 A.脱脂棉中的无水氯化钙可以用碱石灰 代替 B.该实验装置可证明干燥的氯气没有漂 白作用 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 C.湿润蓝色石蕊试纸先变红，但也不能说明生成了酸性物质 D.淀粉碘化钾试纸先变蓝后褪色，说明氯气将I2氧化 √ 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 无水氯化钙的作用是干燥氯气，碱石灰会与氯气反应，因此脱脂棉中的无水氯化钙不能用碱石灰代替，故A错误； 从左边出来的干燥氯气，先与干燥品红试纸接触，品红试纸不褪色，说明干燥的氯气没有漂白作用，故B正确； 由于HCl易挥发，挥发的HCl可使湿润蓝色石蕊试纸先变红，故不能说明生成了酸性物质，故C正确； 淀粉碘化钾试纸先变蓝后褪色，先变蓝，是碘离子被氯气氧化为单质碘，淀粉遇单质碘变蓝，后褪色，说明氯气继续将I2氧化，故D正确。 题组三　氯离子的检验 7.检验Cl-时要用到AgNO3溶液和稀HNO3，其中加入稀HNO3的目的是 A.加速反应的进行 B.排除某些杂质离子的干扰 C.生成不溶于水的沉淀 D.增大沉淀的生成量 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 √ 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 AgCl沉淀不溶于稀硝酸，但碳酸银、硫酸银、氢氧化银等溶于稀硝酸，故检验Cl-时要用到AgNO3溶液和稀HNO3，其中加入稀HNO3的目的是排除杂质离子的干扰，故B正确。 8.能一次性鉴别AgNO3、Na2CO3、NaCl三种溶液的试剂是 A.盐酸 B.NaOH溶液 C.BaCl2溶液 D.KNO3溶液 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 √ 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 盐酸与AgNO3反应生成AgCl白色沉淀，与Na2CO3反应生成气体，与NaCl不反应，能用盐酸鉴别三种溶液，A正确； NaOH与Na2CO3、NaCl都不反应，不能鉴别两者，B错误； BaCl2与Na2CO3、AgNO3反应都生成白色沉淀，不能鉴别两者，C错误； KNO3与三种溶液都不反应，不能鉴别三种溶液，D错误。 9.下列制备气体的原理正确，并能用如图装置(夹持仪器略)进行反应和气体收集的是 A.MnO2与浓盐酸反应制取Cl2 B.H2O2与MnO2反应制取O2 C.石灰石与稀硫酸反应制取CO2 D.Cu与稀硫酸反应制取H2 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 √ 综合强化 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 MnO2与浓盐酸反应制取Cl2需要加热，故A不选； H2O2与MnO2反应制取O2，反应不需加热，且氧气不溶于水，可以用排水法收集，故B选； 石灰石与稀硫酸反应生成的硫酸钙是微溶物质，会覆盖在石灰石表面，阻碍石灰石和稀硫酸的进一步反应，且收集CO2不能用排水法，故C不选； Cu与稀硫酸不反应，不能制取 H2，故D不选。 10.将分液漏斗中的浓盐酸滴入具支试管中生成Cl2，将Cl2通入后续的玻璃弯管中，进行如图探究实验。下列说法正确的是 A.固体X可以是MnO2 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 B.a处花瓣褪色，Cl2与水反应的离子方程式为Cl2+H2O Cl-+ClO-+2H+ C.加热b处，可见到苍白色火焰 D.d处玻璃管膨大处起防止液体冲出的作用 √ 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 该制取Cl2的装置没有加热仪器，固体X可以是KMnO4，不能是MnO2，A错误； HClO是弱酸，书写离子方程式时保留化学式，即Cl2+H2O H++Cl-+HClO，B错误； 加热b处有白烟生成，是Na与Cl2反应生成了NaCl小颗粒，看不到苍白色火焰，C错误。 11.有Na2CO3、AgNO3、BaCl2、HCl和NH4NO3五瓶无标签溶液，为鉴别它们取四支试管，每支试管分别装入上述一种溶液，再向上述试管中加入少许剩下的一种溶液，下列叙述错误的是 A.若有三支试管出现沉淀时，则后加入的是AgNO3溶液 B.全部没有明显现象时，则后加入的是NH4NO3 C.一支试管出现气泡，两支试管出现沉淀时，则后加入的是HCl溶液 D.若只有两支试管出现沉淀，其余两支试管无明显现象时，则后加入的 是BaCl2溶液 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 √ 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 A正确，因为AgNO3溶液与Na2CO3、BaCl2、HCl反应均有白色沉淀生成，和NH4NO3溶液不反应； B正确，NH4NO3和上述溶液均不反应； C错误，加入HCl溶液后，一种(Na2CO3)溶液出现气泡，一种(AgNO3)溶液出现沉淀，其他没有现象； D正确，加入BaCl2溶液，则Na2CO3、AgNO3两种溶液产生沉淀，其余两种溶液无现象。 12.实验室用如图装置制备并收集干燥纯净的Cl2。 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 (1)装置A中发生反应的化学方程式是_______________________________ ________。 MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑ +2H2O 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 本实验为二氧化锰和浓盐酸在加热条件下反应生成氯气，经过饱和食盐水除去HCl气体，经过浓硫酸除去水蒸气，采用向上排空气法收集氯气，最后进行尾气处理，据此分析回答问题。 二氧化锰和浓盐酸在加热条件下反应生成氯化锰、氯气和水，化学方程 式为MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O。 (2)装置B的作用是　　　　　 　。  (3)装置C中盛放的物质是　　　　。  答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 除去Cl2中混有的HCl 浓硫酸 (4)装置D用于收集Cl2，请将图中装置D的导气管补充完整。 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案　 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Cl2的密度比空气大，所用的收集方法是向上排空气法，故装置D用于收集Cl2，导管长进短出。 (5)装置E中反应的化学方程式是　　　　　　　　　　　　 。 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Cl2 +2NaOH===NaCl+NaClO+H2O 装置E中氢氧化钠溶液吸收尾气中的氯气，反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，反应的化学方程式为Cl2 +2NaOH===NaCl+NaClO+H2O。 13.次氯酸消毒液高效安全，适用于一般物体表面消毒、手部消毒以及地面、空间和环境消毒。实验室利用如下装置制取氯气并制取次氯酸消毒液。 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 (1)装置合理的连接顺序为a→　　　　(按气流方向填各接口的编号)。 defgbc 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 按气流方向装置Ⅰ制备氯气，装置Ⅲ除去氯气中的氯化氢，装置Ⅳ氯气与水反应制备HClO消毒液，装置Ⅱ为尾气处理装置，气体通入液体导管长进短出，故正确答案为adefgbc。 (2)装置Ⅰ中反应的离子方程式是　　　　　　　　　　　 。 (3)装置Ⅱ中试剂X是　　　　 　；装置Ⅳ中多孔球泡的作用为　　　　　 。 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 MnO2+4H++2Cl- Mn2++Cl2↑+2H2O 氢氧化钠溶液 增大氯气与水的接触面积使氯气与水充分反应 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 试剂X是NaOH溶液，吸收尾气中多余的氯气；装置Ⅳ中多孔球泡能增大氯气与水的接触面积，使氯气与水充分反应。 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 (4)反应结束后，取装置Ⅳ中少量液体于试管中，滴入几滴石蕊溶液，观察到的现象是　　　　　 　，请分析原因_____________________ _______(用离子方程式表示)。 溶液先变红后褪色 Cl2+H2O H++Cl-+ HClO 返回 第 二 章 　 第 二 节 本课结束 $