2.2.2氯及其化合物导学案2026-2027学年高一上学期化学人教版必修一

2.2.2氯气的实验室制法和氯离子检验

【学习目标】

1、掌握实验室制取Cl2的原理和实验装置

2、掌握Cl-的检验方法

【学习重点】

制取Cl2的原理和实验装置

【学习难点】

制取Cl2的原理和实验装置

一、氯气的实验室制法

1.反应原理：

1774年，瑞典化学家舍勒在研究软锰矿(主要成分是  MnO2    )时，把  浓盐酸    与软锰

矿混合在一起 加热   ，发现有  黄绿   色气体生成，反应为4HCl(浓)＋MnO2MnCl2

＋Cl2↑＋2H2O  (实验室通常用该法制Cl2)

2.气体的发生装置

①气体发生装置类型：固体＋液体气体 

②发生装置所用仪器的名称：   圆底烧瓶      、  分液漏斗      

③实验仪器：铁架台(带铁圈)、酒精灯、石棉网、圆底烧瓶、分液漏斗、导气管、洗气瓶、集气瓶

3.气体的净化装置：气体净化装置的设计必须同时考虑主要成分和杂质成分的性质，以便选择适当的装置除去杂质。用浓盐酸和二氧化锰制取氯气时，Cl2中混有的杂质气体主要是浓盐酸挥发出来的HCl气体和水蒸气。

 同时注意除杂的先后顺序：先除HCl气体，再除水蒸气

①除去Cl2中少量的HCl气体：   饱和食盐水       

②除去Cl2中少量的水蒸气：常用  浓硫酸     ，也可用无水CaCl2、P2O5，装置如图所示

4.气体的收集装置：选用收集方法的主要依据是气体的密度和水溶性。因为氯气能溶于水，密度比空气大，所以收集氯气时，不能用排水法，应该用向上排空气法。Cl2在饱和食盐水中的溶解度较小，也可用排饱和食盐水法收集Cl2

收集方法：向 上  排空气法或排 饱和食盐水          法

5.尾气处理装置：氯气有毒，实验室制取氯气时应在密闭系统或通风橱中进行，通常在收集装置的后面连接盛有NaOH溶液的吸收装置

(1)导气管要伸入液面以下

(2)氢氧化钠溶液的作用：   吸收多余的氯气防止污染空气                         

6.验满方法

(1)观察法：氯气是 黄绿      色气体

(2)将湿润的淀粉碘化钾试纸靠近盛氯气的瓶口，观察到试纸立即变 蓝   ，则证明已集满

(3)将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛氯气的瓶口，观察到试纸立即发生先  变红    后  褪色   的变化，则证明已集满

【微点拨】

①必须用浓盐酸，MnO2与稀盐酸不反应，且随着反应的进行，盐酸浓度变小，无论MnO2是否足量，盐酸均不能完全反应，反应后的溶液为盐酸和MnCl2的混合液

②浓盐酸中，部分Cl－的化合价升高，4 个 HCl参加反应，被氧化的Cl－为2 个

③为了减少制得的Cl2中HCl的含量，加热温度不宜过高，减少HCl的挥发

④Cl2有毒，必须有尾气吸收装置，常用吸收剂为NaOH溶液或碱石灰，不用澄清石灰水，因澄清石灰水中Ca(OH)2浓度小，吸收慢且吸收不完全

⑤实验结束后，先使反应停止并排出装置中残留的Cl2，再拆卸装置，避免污染空气

7.快速制氯气
用KMnO4、KClO3、K2Cr2O7等强氧化剂代替MnO2制取氯气，反应不需加热且反应速率较快，如：

2KMnO4＋16HCl===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O

KClO3 + 6HCl(浓)  ===  KCl + 3Cl2↑ +3H2O

K2Cr2O7 +14HCl=== 2KCl + 2 CrCl3 + 3Cl2↑ + 7H2O

ClO- 在强酸性条件下也能氧化Cl-（84消毒液与洁厕灵不能混合使用的原因就是产生Cl2会造成中毒）。

ClO- + Cl- + 2H+  === Cl2↑ + H2O

二、氯离子的检验

【思考与交流】

在3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

	实验现象		解释或相关化学方程式
	滴入几滴AgNO3溶液	再加入少量稀硝酸
①稀盐酸	产生白色沉淀	沉淀不溶解	Ag++Cl-=AgCl
②NaCl溶液	产生白色沉淀	沉淀不溶解	Ag++Cl-=AgCl
③Na2CO3溶液	产生白色沉淀	沉淀溶解并产生气泡	2Ag++CO32-=Ag2CO3 Ag2CO3+2H+=2Ag++H2O+CO2

1.氯离子(Cl－)的检验方法

(1)选用试剂：AgNO3溶液、稀HNO3

(2)实验原理：Ag+＋Cl-===AgCl↓

(3)实验现象：产生白色沉淀

(4)答题模板：取少量待测液于试管中，加入硝酸酸化的AgNO3溶液，若有白色沉淀产生，证明溶液中含有Cl-

【微点拨】

①加稀硝酸的目的：排除CO32-等离子的干扰

②不能用稀盐酸酸化，因为会引入Cl-

③如果SO42-、CO32-和Cl-－可能同时存在，可以先检验SO42-是否存在[用Ba(NO3)2溶液]，然后再检验Ag++Cl-=AgCl和Cl-是否存在