2.2.2 氯气的实验室制备及氯离子的检验 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 第二节 氯及其化合物 2.2.2 氯气的实验室制备 气体 制取原理（方程式） 反应物状态 反应 条件 装置图 气体的密度和水溶性 收集装置 O2 CO2 固＋固 加热 CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + CO2↑+H2O 2KClO₃ ====2KCl + 3O₂↑ △ MnO2 ③ ④ ⑤ ① ④ ⑤ 固＋液 不加热 ② ④ 任务一：实验室制取Cl2 【活动1】明确反应原理 该反应的氧化剂： ，还原剂：__________，比例：________ MnO2＋4HCl(浓)====MnCl2＋Cl2↑＋2H2O △ 离子方程式： HCl MnO2 1：2 MnO2＋4H＋＋2Cl－==== Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O △ 转移电子数： ，HCl体现出什么性：__________ 任务二：氯气的化学性质 【思考1】可以用稀盐酸代替浓盐酸吗？ 稀盐酸还原性弱，不能代替浓盐酸 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 浓盐酸的挥发。 【思考2】在实际生产中使用过量的二氧化锰与浓盐酸反应，但产生的氯气总值比理论小，为什么？ 任务一：实验室制取Cl2 【活动2】设计实验装置 MnO2＋4HCl(浓)====MnCl2＋Cl2↑＋2H2O △ 固体 液体 加热 发生装置 反应物的状态 反应条件 决定 密度比空气大 收集装置 决定 尾气处理装置 有毒，与氢氧化钠溶液反应 决定 任务一：实验室制取Cl2 【活动2】设计实验装置 【思考1】能否用长颈漏斗代替分液漏斗？ 【思考2】NaOH溶液作用？能用Ca(OH)2进行尾气吸收？ 任务一：实验室制取Cl2 【活动2】设计实验装置 【思考3】如果实验室目的是制取纯净、干燥的氯气，这套装置符合要求吗？如果不符合，请根据反应原理分析可能含有的杂质气体？ 有HCl(g)和H2O(g)。在发生装置和收集装置之间，连接一个除杂装置 任务一：实验室制取Cl2 【活动2】设计实验装置 【思考4】请根据Cl2及所含杂质HCl、H2O的性质，选择合适的除杂试剂？有无先后顺序？ 资料卡片 Cl2难溶于饱和食盐水，HCl易溶于饱和食盐水 常见气体干燥剂有：浓硫酸 碱石灰(NaOH＋CaO) 【思考5】还可以用什么方法来收集氯气？ 任务一：实验室制取Cl2 【活动2】设计实验装置 发生装置 净化装置 收集装置 尾气吸收装置 任务一：实验室制取Cl2 【活动3】制取气体的一般操作流程 搭装置 添加药品 验证氯气收集满 检查气密性 ①观察法：集气瓶中充满黄绿色气体。 ②湿润的淀粉-KI试纸：若出现淀粉-KI试纸变蓝，则证明已集满。原理为 Cl2＋2KI===2KCl＋I2，置换出的I2遇淀粉变蓝。 ③湿润的蓝色石蕊试纸：若出现先变红后褪色，则证明已集满。 淀粉碘化钾试纸 结束实验 任务一：实验室制取Cl2 【拓展应用】可以用其他的氧化剂来代替二氧化锰吗？制备氯气的其他方法 浓盐酸 + 强氧化性物质(如MnO2、KMnO4、KClO3等) 固液加热型发生装置 MnO2 + 4HCl(浓) MnCl2 + Cl2↑+ 2H2O 2KMnO4 + 16HCl===2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2↑ + 8H2O KClO3 + 6HCl(浓) === KCl + 3H2O + 3Cl2↑ / 固液不需加热型发生装置 【例1】实验室用浓盐酸和MnO2制Cl2，并以干燥的Cl2为原料进行实验，装置如下图所示。 饱和食盐水 浓硫酸 氯化氢和水蒸气随Cl2进入D中能和铁反应生成H2，H2和Cl2混合受热会发生爆炸 (1)装置B、C中应盛放的试剂名称分别为___________、________；从A装置导出的气体若不经过B、C装置而直接进入D管，将对实验产生的不良后果是__________________________________________________________________________。 (2)实验时，先点燃A处的酒精灯，让Cl2充满装置，再点燃D处酒精灯， 写出D中反应的化学方程式：______________________。 △ 2Fe＋3Cl2=====2FeCl3 (3)F装置所起的作用是______________________________________________________。 吸收多余的Cl2，防止污染环境，防止空气中的水蒸气进入D中 【例1】实验室用浓盐酸和MnO2制Cl2，并以干燥的Cl2为原料进行实验，装置如下图所示。 (4)用石灰乳吸收氯气可制得漂粉精，写出工业制漂粉精反应的化学方程式：___________________________________________________。 2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O 任务二：实验室制取气体的思路 任务二：实验室制取气体的思路 【发生装置的选择】 反应原理、反应物的状态、反应条件等。 装置的基本类型 固体＋固体 气体 固体＋液体 气体 固体＋液体 气体 任务二：实验室制取气体的思路 【净化装置的选择】 不减少被净化气体的量；不引入新杂质；操作简便，易于分离。 任务二：实验室制取气体的思路 【收集装置的选择】 根据气体的密度、水溶性及是否与水或空气中的O2发生反应来确定气体的收集方法。 任务二：实验室制取气体的思路 【尾气装置的选择】 根据气体的物理性质、化学性质，将气体转化成无毒物质或吸收。 C 1.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 任务三：Cl-的检验 实验探究 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。 AgNO3溶液 稀盐酸 NaCl溶液 Na2CO3溶液 任务三：Cl-的检验 【实验探究】氯离子的检验 【实验步骤】在下列溶液中各滴入几滴AgNO3溶液，再分别加入少量稀HNO3，出现什么现象？ 实验现象 解释或离子方程式 加AgNO3 加入稀硝酸 稀盐酸 NaCl溶液 Na2CO3溶液 白色↓ 白色↓ 白色↓ 不溶解 不溶解 产生气泡 Ag++Cl- ==AgCl↓ Ag++Cl- ==AgCl↓ Ag2CO3+2H+==2Ag++CO2 ↑+H2O 2Ag++CO32-==Ag2CO3↓ 任务四：Cl-的检验 【归纳总结】氯离子的检验 试剂： 操作过程及现象：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－。 硝酸银和稀硝酸 任务三：含氯物质的转化 从元素化合价和物质类别两个角度学习、研究物质的性质，是一种行之有效的方法。右面是氯元素形成物质的二维图的部分信息。 (1)根据图中信息，写出任意两种氯的氧化物的 化学式：____________________________________________。 Cl2O、Cl2O3、ClO2、Cl2O5、Cl2O7 本课结束 今日作业 预习下一节 第二章 第二节 第2课时 $