氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法　氯離子的檢驗(yàn)課件2023-2024學(xué)年高一上學(xué)期化學(xué)人教版（2019）必修第一冊(cè)

第二節(jié)氯及其化合物第2課時(shí)氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法氯離子的檢驗(yàn)第二章海水中的重要元素——鈉和氯[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1.通過(guò)實(shí)驗(yàn)室制氯氣的實(shí)驗(yàn)操作，構(gòu)建氣體制備思維模型(重、難點(diǎn))。2.通過(guò)氯離子的檢驗(yàn)方法，構(gòu)建離子檢驗(yàn)的思維模型和檢測(cè)方法(重點(diǎn))。科學(xué)史話氯氣的發(fā)現(xiàn)者與命名者1774年的舍勒把軟錳礦粉末(主要成分是MnO2)和濃鹽酸混合加熱時(shí)，驚奇的看到一種黃綠色的氣體冒出。這種嗆人的氣體不但能使染料褪色，還有許多奇特的性質(zhì)。直到1807年，英國(guó)化學(xué)家戴維對(duì)這種氣體進(jìn)行了細(xì)致的研究，并于1810年11月在英國(guó)皇家學(xué)會(huì)上正式定名確認(rèn)上述黃綠色氣體是由一種新元素組成，英文定名為“Chlorine”，希臘文的意思是“綠色的”。舍勒發(fā)現(xiàn)氯氣的方法至今仍是實(shí)驗(yàn)室制取氯氣的主要方法之一。氧化劑：

；濃鹽酸的作用：

；氧化劑和還原劑個(gè)數(shù)之比：

。結(jié)合反應(yīng)原理，判斷氣體發(fā)生裝置類型為

。一、氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法1．實(shí)驗(yàn)室用二氧化錳與濃鹽酸反應(yīng)制備干燥純凈的氯氣(1)反應(yīng)原理MnO2＋4HCl(濃)====MnCl2＋Cl2↑＋2H2O△MnO2＋4H＋＋2Cl－====Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O△?MnO2表現(xiàn)還原性，又表現(xiàn)酸性1∶2固+液→氣△雜質(zhì)有HCl和水蒸氣(2)除雜裝置除去Cl2中少量的HCl氣體，干燥氯氣(或除去氯氣中的水蒸氣)一、氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法1．實(shí)驗(yàn)室用二氧化錳與濃鹽酸反應(yīng)制備干燥純凈的氯氣(3)收集方法①向上排空氣法(氯氣密度大于空氣)。②排飽和食鹽水法(氯氣在飽和氯化鈉溶液中的溶解度很小，可除去HCl氣體)。一、氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法1．實(shí)驗(yàn)室用二氧化錳與濃鹽酸反應(yīng)制備干燥純凈的氯氣(4)驗(yàn)滿方法①觀察法：集氣瓶中充滿黃綠色氣體。②濕潤(rùn)的淀粉-KI試紙：原理為Cl2＋2KI===2KCl＋I(xiàn)2，置換出的I2遇淀粉變藍(lán)。③濕潤(rùn)的藍(lán)色石蕊試紙：若出現(xiàn)先變紅后褪色，則證明已集滿。一、氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法(5)尾氣處理1．實(shí)驗(yàn)室用二氧化錳與濃鹽酸反應(yīng)制備干燥純凈的氯氣吸收過(guò)量的氯氣，防止污染環(huán)境NaOH溶液?jiǎn)栴}思考(1)已知稀鹽酸與MnO2不反應(yīng)，含有146gHCl的濃鹽酸與足量的MnO2反應(yīng)，能生成71gCl2嗎？不能。有兩個(gè)原因：一是隨著反應(yīng)的進(jìn)行，鹽酸濃度變小，Cl－的還原性減弱，MnO2不能再氧化HCl，此反應(yīng)不再進(jìn)行；二是濃鹽酸有揮發(fā)性。(2)氯氣有毒，實(shí)驗(yàn)中處理尾氣能否用飽和石灰水代替NaOH溶液，為什么？不能。飽和的石灰水中Ca(OH)2的含量也很低，不能把多余Cl2完全吸收。一、氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法1．實(shí)驗(yàn)室用二氧化錳與濃鹽酸反應(yīng)制備干燥純凈的氯氣制備裝置：根據(jù)反應(yīng)物狀態(tài)及反應(yīng)條件選擇除雜裝置：根據(jù)氣體及雜質(zhì)性質(zhì)選擇收集或性質(zhì)探究裝置：根據(jù)氣體密度、在水中溶解性及是否與水反應(yīng)選擇尾氣吸收裝置：根據(jù)氣體性質(zhì)選擇，防污染環(huán)境，防倒吸一、氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法2．實(shí)驗(yàn)室中制取氣體裝置的連接順序及選擇裝置的原則應(yīng)用體驗(yàn)1.實(shí)驗(yàn)室制取氯氣時(shí)，如圖所示操作正確的是A.用圖1裝置制取少量氯氣B.用圖2裝置除去氯氣中混有的少量氯化氫C.用圖3裝置制取氯氣D.用圖4裝置干燥氯氣√稀鹽酸不反應(yīng)需加熱兩者均反應(yīng)長(zhǎng)進(jìn)短出一、氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法應(yīng)用體驗(yàn)2.如圖所示儀器可用于實(shí)驗(yàn)室制備少量無(wú)水FeCl3，儀器連接順序正確的是A.a—b—c—d—e—f—g—hB.a—e—d—c—b—h—i—gC.a—d—e—c—b—h—i—gD.a—c—b—d—e—h—i—f√制氣→除HCl→除H2O→制備FeCl3→吸收Cl2順序連接一、氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法實(shí)驗(yàn)室制取氯氣的其他方法用KMnO4、KClO3、Ca(ClO)2、K2Cr2O7等氧化劑代替MnO2制取氯氣，反應(yīng)不需加熱且反應(yīng)速率較快，如：①2KMnO4＋16HCl(濃)===2MnCl2＋2KCl＋5Cl2↑＋8H2O②KClO3＋6HCl(濃)===KCl＋3Cl2↑＋3H2O③Ca(ClO)2＋4HCl(濃)===CaCl2＋2Cl2↑＋2H2O④K2Cr2O7＋14HCl(濃)===2CrCl3＋2KCl＋3Cl2↑＋7H2O知識(shí)拓展一、氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法試液2～3mL實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象離子方程式滴入幾滴硝酸銀溶液加入少量稀硝酸試管①：稀鹽酸試管②：NaCl溶液試管③：Na2CO3溶液二、氯離子的檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)探究在三支試管中分別加入2～3mL稀鹽酸、NaCl溶液、Na2CO3溶液，然后各滴入幾滴AgNO3溶液，再分別加入少量稀硝酸，觀察現(xiàn)象，填寫(xiě)下表：實(shí)驗(yàn)探究試液2～3mL實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象離子方程式滴入幾滴硝酸銀溶液加入少量稀硝酸試管①：稀鹽酸有白色沉淀生成沉淀不溶解Cl－＋Ag＋===AgCl↓試管②：NaCl溶液有白色沉淀生成沉淀不溶解Cl－＋Ag＋===AgCl↓試管③：Na2CO3溶液有白色沉淀生成沉淀溶解，有氣泡產(chǎn)生

＋2Ag＋===Ag2CO3↓、Ag2CO3＋2H＋===2Ag＋＋CO2↑＋H2O二、氯離子的檢驗(yàn)在三支試管中分別加入2～3mL稀鹽酸、NaCl溶液、Na2CO3溶液，然后各滴入幾滴AgNO3溶液，再分別加入少量稀硝酸，觀察現(xiàn)象，填寫(xiě)下表：通過(guò)上述實(shí)驗(yàn)探究，交流歸納氯離子的檢驗(yàn)方法，并說(shuō)明加入試劑的目的。問(wèn)題思考二、氯離子的檢驗(yàn)取少量被檢測(cè)溶液于試管中，滴加適量稀硝酸，然后滴入AgNO3溶液，若產(chǎn)生白色沉淀，則被檢測(cè)溶液中含有Cl－，若無(wú)白色沉淀則無(wú)Cl－。加入AgNO3溶液的目的是檢驗(yàn)Cl－，加稀硝酸酸化的目的是排除

等的干擾，因?yàn)锳g2CO3可溶于稀硝酸，而AgCl不溶。應(yīng)用體驗(yàn)1.判斷正誤(1)某溶液中滴加AgNO3溶液后有白色沉淀生成，則該溶液中一定含有Cl－

(2)檢驗(yàn)Cl2中是否混有HCl，可通入AgNO3溶液中，若有白色沉淀產(chǎn)生，說(shuō)明Cl2中混有HCl(3)檢驗(yàn)Na2CO3溶液中是否有NaCl雜質(zhì)，可先加AgNO3溶液，再加過(guò)量的稀鹽酸，若沉淀不溶解，則有NaCl雜質(zhì)×××二、氯離子的檢驗(yàn)應(yīng)用體驗(yàn)2.在未知液中加入AgNO3溶液有白色沉淀生成，加入稀硝酸后，沉淀部分溶解，有無(wú)色無(wú)味的氣體生成，將氣體通入澄清石灰水中，石灰水變渾濁，由此判斷該溶液中含有√二、氯離子的檢驗(yàn)氯離子檢驗(yàn)的答題模板取少量被檢測(cè)溶液于試管中，滴加適量稀硝酸，然后滴入AgNO3溶液，若產(chǎn)生白色沉淀，則被檢測(cè)溶液中含有Cl－，若無(wú)白色沉淀則無(wú)Cl－。二、氯離子的檢驗(yàn)歸納總結(jié)自我測(cè)試1.在制氯氣時(shí)有如下操作，操作順序正確的是①連接好裝置，檢查氣密性②緩緩加熱，加快反應(yīng)，使氣體均勻逸出③在圓底燒瓶中加入二氧化錳粉末④從盛有濃鹽酸的分液漏斗中將濃鹽酸緩緩滴入燒瓶中⑤將多余的氯氣用氫氧化鈉溶液吸收⑥用向上排空氣法收集氯氣A.①②③④⑤⑥B.③④②①⑥⑤C.①④③②⑥⑤D.①③④②⑥⑤√先檢查裝置的氣密性，再加入試劑制備氣體；先加固體后加液體自我測(cè)試2.在實(shí)驗(yàn)室利用濃鹽酸和二氧化錳制氯氣，制備裝置中應(yīng)使用分液漏斗而不能使用長(zhǎng)頸漏斗，下列有關(guān)理由敘述錯(cuò)誤的是A.防止氯氣擴(kuò)散到空氣中造成污染B.便于控制加入濃鹽酸的量C.長(zhǎng)頸漏斗便于添加液體D.盡量避免氯化氫揮發(fā)到空氣中√用分液漏斗既可防止有毒氣體揮發(fā)污染環(huán)境，同時(shí)又可控制滴加酸的量和快慢，從而提高鹽酸的利用率。自我測(cè)試3.實(shí)驗(yàn)室利用如圖所示的裝置制備干燥、純凈的氯氣。下列有關(guān)敘述不正確的是A.本實(shí)驗(yàn)操作順序?yàn)闄z查裝置氣密性→添加固體藥品→添加液體藥品→加熱B.裝置Ⅱ、Ⅲ中的試劑依次為飽和NaCl溶液、濃硫酸C.氯氣密度比空氣大，故裝置Ⅳ中短導(dǎo)管進(jìn)氣，長(zhǎng)導(dǎo)管出氣D.裝置Ⅴ中反應(yīng)的離子方程式為Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O√自我測(cè)試4.有一包白色固體，它可能含有KCl、K2CO3、KNO3中的一種或幾種，現(xiàn)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：①溶于水，得無(wú)色溶液；②向上述溶液中滴加AgNO3溶液，生成白色沉淀；③再滴加稀硝酸，沉淀減少但不完全消失，同時(shí)有氣泡生成。根據(jù)上述現(xiàn)