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 江苏专版）

该高中化学课件聚焦氯气的实验室制法及氯离子的检验，通过反应原理分析、装置选择、净化收集到尾气处理的完整流程，结合氯离子检验的实验操作与干扰排除，构建气体制备和离子检验的思维模型，形成连贯的学习支架。 其亮点在于以科学探究与实践为核心，通过“思考”“应用体验”等环节引导学生分析实验细节，如浓盐酸浓度对反应的影响、饱和食盐水除杂原理，培养科学思维和实验能力。提供气体制备思路框架和离子检验答题模板，帮助学生系统掌握方法，也为教师提供清晰的教学路径，提升课堂效率。

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 Cl2+2KI===2KCl+I2 蓝色 吸收过量Cl2， 防止污染空气 向上 变红 褪色 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 × 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。 (2)MnO2与稀盐酸在加热条件下也可制取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 × 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。 (4)实验室可以用排水法收集Cl2 × 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 14 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 C D D D A A A A 题号 9 10 11 　 答案 B C D 　　 12. (1)饱和食盐水　 (2)2Fe＋3Cl2　　2FeCl3 (3)将FeCl3冷凝收集　 (4)碱石灰　吸收未反应的氯气，且防止空气中的水进入装置C中 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 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 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 14. (1)酸性、还原性 (2)将ClO2液化从而将ClO2与Cl2分离 (3)无Cl2产生，不会生成对人体有潜在危害的有机氯代物 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 题组一　氯气的实验室制法 1.某同学设计了如图所示的装置制备氯气，其中分液漏斗与烧瓶瓶塞之间连接一段橡胶管。下列对其作用的叙述正确的是 A.防止氯气造成大气污染 B.使反应的氯气循环使用 C.使分液漏斗中的液体更容易流入烧瓶 D.使烧瓶内的压强与大气压保持一致 对点训练 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 √ 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 制备氯气时，分液漏斗中盛放浓盐酸，烧瓶中盛放二氧化锰，若烧瓶内压强大时液体不易流下，若分液漏斗与烧瓶瓶塞之间连接一段橡胶管，其作用为使烧瓶内的压强与分液漏斗中保持一致，便于液体顺利流下，故C正确。 2.(2025·江苏沛县月考)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 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 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 √ 二氧化锰和浓盐酸需要加热才反应，A错误； NaOH和Cl2、HCl均反应，用饱和食盐水除去氯气中的氯化氢，B错误； 氯气密度比空气大，因此用向上排空气法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NaOH溶液吸收尾气，D正确。 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 3.(2024·无锡期中)已知KMnO4与浓盐酸在常温下能反应产生Cl2。若用如图所示的实验装置来制备纯净、干燥的氯气，并与金属反应。每个虚线框表示一个单元装置，其中有错误的是 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 A.①处和②处 B.只有②处 C.③处和④处 D.②处、③处和④处 √ 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 KMnO4与浓盐酸在常温下反应生成Cl2，①正确； 浓盐酸易挥发，生成的Cl2中混有HCl和水蒸气，应通过盛有饱和食盐水的洗气瓶除去HCl，而Cl2能和NaOH溶液反应，不能选用NaOH溶液除杂，②错误； 浓硫酸干燥Cl2时，导管应长进短出，③错误； Cl2与金属在试管中反应，用单孔塞会造成试管内压强过大，④错误。 题组二　氯气的实验室制法与性质综合应用 4.(2025·无锡期末)下列实验可用来制备并检验Cl2的性质。下列说法正确的是 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 A.图Ⅰ实验收集到的Cl2中只含有HCl一种杂质 B.图Ⅱ实验中氢气在氯气中剧烈燃烧，产生白烟 C.图Ⅲ实验中产生了棕黄色的雾 D.图Ⅳ实验现象不能说明干燥的氯气有漂白性 √ 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 图Ⅰ实验收集到的Cl2中含有HCl、水蒸气，A错误； 生成的HCl遇到空气中的水蒸气会形成盐酸小液滴，所以瓶口处有白雾出现，没有白烟生成，B错误； 图Ⅲ实验中生成氯化铜，现象为产生了棕黄色的烟，C错误； 鲜花中含有水，氯气和水反应生成具有漂白性的次氯酸，鲜花褪色，不能说明干燥的氯气有漂白性，D正确。 5.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 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 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 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 14 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 6.(2024·泰州高一月考)鉴定NaCl的最佳方法是 A.焰色试验呈黄色，加硝酸酸化的AgNO3溶液有白色沉淀 B.焰色试验呈紫色，加盐酸酸化的AgNO3溶液有白色沉淀 C.焰色试验呈黄色，加盐酸酸化的AgNO3溶液有白色沉淀 D.焰色试验呈紫色，加硝酸酸化的AgNO3溶液有白色沉淀 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 √ Na的焰色为黄色，加硝酸酸化的AgNO3溶液有白色沉淀，说明含氯离子，则该物质为NaCl，不能用盐酸酸化，引入氯离子干扰实验，故选A。 7.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 14 √ 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 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。 8.氯在生产、生活中应用广泛，如图是部分含氯物质的“价—类”二维图，下列说法错误的是 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 综合强化 A.测定b的水溶液的pH，用玻璃棒蘸取溶 液点在pH试纸上与标准比色卡对比即可 B.实验室中用MnO2与a的浓溶液在加热条 件下反应制取b C.物质c见光易分解 D.d常用于自来水消毒 √ 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 b为Cl2，其水溶液具有漂白性，不能用pH试纸测定其pH，A错误； a为HCl，b为Cl2，实验室中用MnO2和浓盐酸在加热条件下制取氯气，B正确； 物质c为HClO，HClO见光易分解，生成HCl和氧气，C正确； d为ClO2，具有强氧化性，常用于自来水消毒，D正确。 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 14 √ 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 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.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 14 √ 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 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。 11.Cl2O是棕黄色具有强烈刺激性气味的气体，是一种强氧化剂，易溶于水且会与水反应生成次氯酸，与有机物、还原剂接触或浓度过高时会发生燃烧并爆炸。制取Cl2O的装置如图所示。 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 已知：Cl2O的熔点为-116 ℃，沸点为3.8 ℃；Cl2的沸点为-34.6 ℃；HgO+2Cl2=== HgCl2+Cl2O。NH3的沸点为-33.3 ℃。下列说法不正确的是 A.装置①的主要目的是制备Cl2 B.通入干燥空气的目的是将生成的 Cl2O稀释减少爆炸危险 C.装置④与⑤之间不能用橡皮管连接 D.从装置⑤中逸出气体的主要成分是Cl2O √ 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 装置①中KMnO4和浓盐酸反应用于制备Cl2，A正确； 根据题意，高浓度的Cl2O可能发生爆炸，故通干燥空气能将生成的Cl2O稀释，减少爆炸危险，B正确； 因Cl2O与有机物或还原剂接触会发生燃烧并爆炸，故④与⑤之间不用橡皮管连接，C正确； 由Cl2O的沸点可知，Cl2O在⑤中转化为液态，从装置⑤中出来的气体为空气及过量的Cl2，D错误。 12.(2025·江苏灌云段考)氯化铁是重要的化工试剂。某化学活动小组用如图所示的装置(夹持装置略去)模拟工业生产制备无水氯化铁。请回答下列问题： 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 已知：氯化铁熔点为306 ℃，沸点为315 ℃；易升华且易溶于水，易吸收空气中的水分而潮解。 (1)B中液体为______________。  (2)铁粉与氯气在加热条件下反应的化学方程式为___________________。  饱和食盐水 2Fe＋3Cl2　　2FeCl3 (3)C放置在盛冰水的水槽中，冰水浴的作用是________________。 (4)D中装的药品可以选用________(填一种)，它的作用是_____________ ____________________________________。  答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 将FeCl3冷凝收集 碱石灰 的氯气，且防止空气中的水进入装置C中 吸收未反应 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 由实验装置可知，A中制备Cl2，B中应用饱和食盐水除去HCl，用浓硫酸干燥氯气，再发生反应：2Fe＋3Cl2　　2FeCl3，C水槽中冰水冷却，收集到FeCl3，D为盛有碱石灰的干燥管，可吸收未反应的氯气，且防止空气中的水进入装置C中导致氯化铁潮解。 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 14 (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 14 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。 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 (2)装置Ⅰ中反应的离子方程式是　 　 　 　　　　。  MnO2+4H++2Cl- Mn2++Cl2↑+2H2O 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 (3)装置Ⅱ中试剂X是　　 　　　；装置Ⅳ中多孔球泡的作用为 　　 　　　。  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 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 14 (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 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 14.ClO2是一种在水处理等方面有广泛应用的高效安全消毒剂。与Cl2相比ClO2不但具有更显著的杀菌能力，而且不会产生对人体有潜在危害的有机氯代物。按如图装置，以KClO3和HCl的乙醇溶液为原料制取ClO2的反应为2KClO3+4HCl===2ClO2↑+Cl2↑+2KCl+2H2O。 已知：ClO2常温下为易溶于水且不与水反应的气体，水溶液呈深黄绿色，常压下11 ℃时液化成红棕色液体，该条件下Cl2难以液化。 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 (1)上述反应中HCl体现的性质有　　　　 　。  (2)冰水浴的作用是　 　　　　。  (3)利用KClO3制备ClO2的另一种方法涉及的反应为2KClO3+H2O2+H2SO4 ===2ClO2↑+K2SO4+O2↑+2H2O，该方法制备的ClO2更适合用于饮用水的消毒，其主要原因是___________________________________________ 　　　。  酸性、还原性 将ClO2液化从而将ClO2与Cl2分离 无Cl2产生，不会生成对人体有潜在危害的有机氯 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