高中化学222氯气的实验室制法和氯离子的检验教案新人教版必修1

高中化学2.2.2氯气的实验室制法和氯离子的检验教课方案新人教版必修1高中化学2.2.2氯气的实验室制法和氯离子的检验教课方案新人教版必修113/13高中化学2.2.2氯气的实验室制法和氯离子的检验教课方案新人教版必修1第2课时氯气的实验室制法和氯离子的检验核心微网络涵养新目标,1．学会实验室制取氯气的方法，认识其实验装置的典型性2．学会Cl－的检验方法和物质检验的注意事项，培养科学研究意识学业基础[预习新知]一、氯气的实验室制法1．反应原理△MnO2＋4HCl(浓)=====MnCl2＋Cl2↑＋2HO2．仪器装置主要仪器：铁架台(带铁圈)、酒精灯、石棉网、圆底烧瓶、分液漏斗、集气瓶、烧杯等。装置以下列图。说明：C装置的作用是除去Cl2中的HCl；D装置的作用是干燥Cl2；F装置的作用是吸收节余的Cl2，防范污染环境。3．收集方法向上排空气法(Cl2密度大于空气)。排饱和食盐水法(Cl2在饱和NaCl溶液中的溶解度很小，且用此法可除去实验过程中挥发产生的HCl气体)。4．尾气办理Cl2有毒，易污染空气，需用NaOH溶液吸取。二、Cl－的检验1．实验研究实验现象离子方程式或讲解3加入稀硝酸加入AgNO溶液稀盐酸产生白色积淀积淀不溶解Ag＋＋Cl－===AgCl↓NaCl溶液产生白色积淀积淀不溶解Ag＋＋Cl－===AgCl↓＋2－===Ag2CO3↓Na2CO3溶液产生白色积淀积淀溶解2Ag＋CO323＋＋22AgCO＋2H===2Ag＋CO↑＋HO-1-氯离子的检验方法操作方法：向未知溶液中先加AgNO3溶液，再加稀HNO3。现象：产生白色积淀，加稀硝酸时，积淀不溶解。原理：Ag＋＋Cl－===AgCl↓。(4)加入稀硝酸的目的：消除2－等离子的搅乱。CO3[即学即练]1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”(1)实验室制取氯气，可用稀盐酸代替浓盐酸。()(2)实验室制备的氯气常含有氯化氢和水蒸气。()(3)氯气有毒，故应排到实验室外。( )溶液中加入AgNO3溶液有积淀，说明溶液中必然含Cl－。( )(5)NaClO中含有氯元素，故向NaClO溶液中加入用硝酸酸化的AgNO溶液，可产生白色沉3淀。( )答案：(1)×(2)√(3)×(4)×(5)×2．欲除去Cl2中的少量HCl气体，可采用( )A．NaOH溶液B．饱和食盐水C．浓硫酸D．石灰水剖析：利用了HCl极易溶于水而Cl2在饱和食盐水中溶解度很小的原理。答案：B3．检验Cl－所用的试剂为AgNO3和HNO3，其中HNO3的作用是()2－的搅乱B．防范Cl－的搅乱A．防范CO3－C．生成AgNO3积淀D．防范NO3的搅乱剖析：检验Cl－时，加入AgNO3会生成AgCl白色积淀，而Ag2CO3同样是白色积淀，但加入稀HNO3后，AgCl不溶解，而2－Ag2CO3溶解于稀HNO3，所以加稀HNO3的作用是防范CO3的搅乱。答案：A4．实验室以MnO2和浓盐酸反应制Cl2并净化和收集的装置以下列图，试回答以下问题：如何检验装置的气密性？净化妆置的序次可否颠倒？为什么？剖析：此类装置可用微热法检验其气密性。干燥除杂的序次平时是先去除其他气体杂质，最后干燥，省得再混入水蒸气。答案：将导管尾端插入水中，用酒精灯微热烧瓶，导管口有气泡冒出，移开酒精灯，水上升到导管中形成一段牢固的水柱，则证明装置的气密性优异。(2)不能够；如颠倒则Cl2经饱和食盐水除去HCl时会重新混入水蒸气。-2-技术涵养目标氯气的实验室制法剖析[例]以下关于实验室制取Cl2的说法正确的选项是()A．将混有HCl杂质的Cl经过盛有饱和NaHCO溶液的洗气瓶除去杂质23B．实验室制取Cl2，浓盐酸起到酸性和氧化剂作用C．实验室用如图装置除去Cl2中的少量HClD．实验室制备Cl2，可用排饱和食盐水集气法收集【剖析】Cl2通入饱和NaHCO溶液反应生成CO，引入新的杂质，并且耗资Cl，A项不322正确；实验室制取Cl2，浓盐酸起到酸性和还原剂的作用，B项不正确；用饱和食盐水除去Cl2中的HCl气体时，导气管应进步短出，C项不正确；实验室用排饱和食盐水法收集Cl2是由于Cl2难溶于饱和食盐水，而能溶于水，D项正确。【答案】D[提升]以下列图是某学生设计的实验室制备并干燥Cl2及吸取节余氯气的实验装置图，请回答：指出上述图中的各处错误：①；________________________________________________________________________；③；④。在改进后的装置中，以下物质的作用分别是：①饱和食盐水______________________________________________________________；②浓硫酸__________________________________________________________________；③NaOH溶液______________________________________________________________。(3)制备实验开始时，先检查装置的气密性，接下来的操作依次是________。A．向烧瓶中加入MnO2粉末B．加热C．向烧瓶中加入浓盐酸(4)为了提升浓盐酸的利用率，你对实验的建议是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。圆底烧瓶中发生反应的离子方程式是____________________________________。实验结束冲刷仪器时，为了减少烧瓶中残留氯气对环境的污染，能够向烧瓶中加入的溶液是________，相关的离子方程式是____________________________________。若是将过分二氧化锰与必然量的浓盐酸混杂加热，充分反应后生成的氯襟怀明显小于理论值。其主要原因有：①____________________，②____________________。剖析：-3-从试剂，装置(制气、净化、收集、尾气吸取)角度考虑。先除HCl，后干燥，再收集，最后尾气吸取。检查装置气密性后的操作序次为先加固体药品，尔后加入液体药品，最后加热。为减少盐酸的挥发，慢慢滴加浓盐酸，用小火加热。(5)利用Cl2和NaOH溶液反应除节余的Cl2。由于加热过程中，一部分HCl挥发不参加化学反应，且随着反应的进行，盐酸浓度越来越小，变为稀盐酸后，不再与MnO2发生反应生成Cl2。答案：(1)①不能够用稀盐酸，而应用浓盐酸②应有加热装置，应用酒精灯加热③盛浓硫酸和盛饱和食盐水的洗气瓶地址颠倒④两洗气瓶里进气导管和出气导管的长短颠倒①除去Cl2中的氯化氢②除去氯气中的水蒸气③吸取节余的氯气(3)ACB将浓盐酸慢慢滴下；加热用小火＋－△2＋(5)MnO＋4H＋2Cl=====Mn＋Cl↑＋2HO222－－－＋H2O、NaOH溶液Cl2＋2OH===Cl＋ClO＋－H＋OH===HO2(6)①加热使HCl大量挥发②盐酸变稀后不再发生反应实验室制备Cl2注意事项①必定用浓盐酸，MnO2与稀盐酸不反应。②为了减少制得的Cl2中HCl的含量，所以加热温度不宜过高，减少HCl的挥发。③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，防范污染空气。④尾气吸取时，不能够用澄清石灰水吸取Cl2，由于溶液中Ca(OH)2浓度小，吸取不完好。[核心能力]Cl2的实验室制法1．反应原理△化学方程式：MnO＋4HCl(浓)=====MnCl＋Cl↑＋2HO，22222＋＋2Cl－△2＋22↑。离子方程式：MnO＋4H=====Mn＋2HO＋Cl也能够用高锰酸钾、重铬酸钾、氯酸钾等氧化剂代替二氧化锰。如2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O。2．实验装置发生装置(Ⅰ)△①特点：固体＋液体——→气体。②仪器：铁架台、酒精灯、石棉网、圆底烧瓶、分液漏斗等。③试剂：A中盛放浓盐酸，B中盛放二氧化锰。(2)净化妆置(Ⅱ)组成盛放试剂试剂的作用C饱和氯化钠溶液除去氯气中的氯化氢-4-D浓硫酸干燥氯气收集装置(Ⅲ)①收集方法：向上排空气法(装置E，Cl2的密度大于空气的密度)。也可用排饱和食盐水法(Cl2在饱和NaCl溶液中的溶解度很小，且用此法可除去实验过程中挥发产生的HCl气体)。②验满方法：用湿润的KI-淀粉试纸检验。将湿润的KI-淀粉试纸放在集气瓶口，若试纸变蓝，则证明Cl2已收集满。尾气办理装置(Ⅳ)①导气管要伸入液面以下。②F中盛放试剂：氢氧化钠溶液，作用：吸取过分的氯气，防范污染环境。MnO2与浓HCl反应特点①浓盐酸中，一部分Cl－的化合价高升，另一部分Cl－的化合价不变。②随着反应的进行盐酸浓度变小，故MnO2足量时，盐酸不能够完好反应。学考议论授课提示：对应学生用书28页1．以下关于实验室用MnO2制取Cl2的表达不正确的选项是( )A．MnO2与浓盐酸共热B．缓慢加热反应C．用向下排空气法收集Cl2D．节余氯气常用较浓的碱液吸取剖析：由于浓盐酸有挥发性，故必定缓慢加热以减少HCl的挥发；Cl2的密度比空气的密度大，故应用向上排空气法收集Cl；Cl2极易与碱液反应，故常用较浓的碱液吸取节余的Cl2。2答案：C2．实验室制氯气时有以下操作，操作序次正确的选项是()①连接好装置，检查装置气密性②慢慢加热，赌气体均匀逸出③在烧瓶中加入二氧化锰粉末④往分液漏斗中加入浓盐酸，再慢慢滴入烧瓶中⑤用向上排空气法收集氯气，尾气导入吸取剂中A．①②③④⑤B．④③①②⑤C．①③④②⑤D．①③②④⑤剖析：制备气体时第一应连接好装置，检查装置气密性，再依次加药品，反应制取气体。答案：C3．在未知液中加入AgNO3溶液有白色积淀生成，加入稀硝酸后，积淀部分溶解，有无色无味的气体生成，将气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊，由此判断水溶液中含有( )－2－B－－A．Cl、SO．Cl、NO43－2－D－－C．Cl、CO．Cl、OH3剖析：依照题给现象，生成的白色积淀部分溶于稀硝酸，且产生使石灰水变浑浊的气体，2－－。则原溶液中存在CO和Cl3答案：C4．有一包白色固体，它可能是KCl、K2CO3、KNO3中的一种或几种，进行以下实验：①溶于水，得无色溶液；②在所得溶液中滴入AgNO3溶液，生成白色积淀；③再滴加稀硝酸，积淀量减少但不完好消失，同时有气泡生成。依照上述现象判断：白色固体必然含有的成分是________，可能含有的成分是________；请写出上述实验中相关反应的离子方程式：______________________________________。剖析：由②产生白色积淀知，可能含有K2CO3和KCl中的一种或两种；由③积淀量减少且-5-有气泡生成知，必然含有KCO；依照积淀不完好消失可知，必然含有KCl。23答案：(1)KCl和K2CO3KNO32－(2)Ag＋－＋＋＋＋HO＋CO↑3232322点拨：某种离子和银离子产生白色积淀，其实不能够确定该离子是氯离子。Ag2CO也是白色沉3淀，注意用硝酸消除搅乱。练后感悟气体净化妆置的选择气体净化妆置的设计必定同时考虑主要成分和杂质成分的性质，以便选择合适的装置除去杂质。用浓盐酸和二氧化锰制取氯气时，氯气中混有HCl和水蒸气等杂质，除去氯气中的HCl能够用饱和食盐水(以以下列图中Ⅰ所示)；除去氯气中的水蒸气可用浓硫酸(以以下列图中Ⅱ所示)或无水CaCl2(以以下列图中Ⅲ所示)。课时作业10氯气的实验室制法和氯离子的检验授课提示：对应学生用书85页[学业达标]1．以下说法不正确的选项是( )A．氯元素在自然界中存在游离态，可是量极少B．海水中的氯元素主要以NaCl等盐的形式存在C．人体的血液中含有NaCl，其浓度大体为0.9%D．氯化钠对保持人体的生理功能有重视要作用剖析：自然界中不存在游离态的氯，氯元素全部以化合态的形式形在。A选项错误。答案：A2．以下说法正确的选项是( )A．实验室用排水法收集氯气B．闻氯气气味时，用手轻轻在集气瓶口扇动，使极少量氯气飘进鼻孔C．Cl－和Cl2均有毒D．Cl－和Cl2均呈黄绿色剖析：氯气能溶于水，密度比空气大，不能够用排水法收集氯气，应该用向上排空气法收集。Cl－无色、无毒。答案：B3．检验氯化氢气体中可否混有Cl2，可采用的方法是( )A．用干燥的蓝色石蕊试纸检验B．用干燥有色布条检验C．将气体通入硝酸银溶液检验D．用湿润的淀粉-KI试纸检验剖析：HClO拥有漂白性，而Cl2不拥有，在干燥环境下，Cl2不能够转变为HClO，所以无漂白性，无法与HCl气体区分。气体通入AgNO3溶液都产生白色积淀，由于Cl2与H2O反应也产生Cl－。Cl2与KI反应产生I2，淀粉遇I2变蓝，能够与HCl区分。-6-答案：D4．现有盐酸、NaCl溶液、NaOH溶液和新制氯水，可用来差异它们的一种试剂是( )A．AgNO3溶液B．酚酞溶液C．紫色石蕊溶液D．饱和食盐水剖析：盐酸遇紫色石蕊溶液变红，NaCl溶液遇紫色石蕊溶液无明显现象，NaOH溶液遇紫色石蕊溶液变蓝，新制氯水遇紫色石蕊溶液先变红退后色。答案：C5．以下关于实验室制取氯气的说法正确的选项是( )A．盛浓盐酸的分液漏斗可用长颈漏斗代替B．为了便于学生观察氯气的制备实验，可在讲台上直接做氯气的制备实验C．可用饱和食盐水吸取尾气D．可在集气瓶口放一张湿润的淀粉碘化钾试纸，观察氯气可否收集满剖析：盛浓盐酸的分液漏斗若用长颈漏斗代替无法控制盐酸的用量，A错误；在讲台上直接做氯气的制备实验，没有在通风橱中进行，简单造成中毒事件，B错误；饱和食盐水不能够与氯气反应，不能够用于吸取尾气，C错误；可在集气瓶口放一张湿润的淀粉碘化钾试纸，若试纸变蓝，则氯气集满，D正确。答案：D6．能证明某溶液中含有NaCl的是( )A．焰色反应是黄色B．溶液有咸味C．取少量溶液于试管中，滴加稀硝酸酸化的硝酸银溶液，出现白色积淀D．焰色反应是黄色，同时又能与硝酸酸化的硝酸银溶液反应生成白色积淀剖析：要证明含有Na＋，则焰色反应为黄色；要证明含有Cl－，则加入稀硝酸酸化的AgNO3溶液后生成白色积淀。答案：D7．在实验室中用浓盐酸与MnO2共热制取Cl2并进行相关实验。以下收集Cl2的正确装置是( )剖析：集气瓶中使用单孔橡胶塞塞紧，只能进气，不能够排气，则瓶内压强增大到必然程度，可能将橡胶塞压出，A项错误；由于Cl2比空气的密度大，Cl2应短管进，B项错误；C项该装置既能收集Cl2，又能进行尾气办理且防倒吸，正确；由于Cl2和NaOH反应，所以不能够收集到Cl2，D项错误。答案：C8．已知KMnO4在常温下与浓盐酸反应生成Cl2，以下列图是用KMnO4与浓盐酸反应制取Cl2的简易装置，以下表达不正确的选项是( )A．在试管①中盛有饱和食盐水，用试管②收集Cl2B．用试管①收集Cl2，试管②可防范NaOH溶液倒吸到试管①中C．③用于吸取节余的Cl2，防范污染环境D．用该装置收集到的Cl2中会混有HCl气体和水蒸气剖析：依照导管的进出长短可知试管①用于收集Cl2，试管②用于防范NaOH溶液倒吸入-7-①中，NaOH溶液吸取节余的Cl2，防范污染环境，①中收集到的Cl2不纯，混有HCl和水蒸气。答案：A9．已知KMnO4与浓盐酸在常温下反应能产生Cl2。若用以下列图所示的实验装置来制备纯净、干燥的氯气，并试验其与金属的反应，每个虚线框表示一个单元装置，其中有错误的选项是( )A．①和②处B．只有②处C．②和③处D．②、③、④处剖析：①是制备氯气的装置，②是除去氯气中氯化氢杂质的装置，③是干燥装置，④是用于氯气与金属反应的装置。除杂时不能够耗资欲保留的气体，由于氯气可与NaOH溶液反应，化学方程式为Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O，所以②处错误；③中进气管短，出气管却插入液面下，所以无法干燥气体，也不能够赌气体进入④中与金属反应，所以③处错误；④是一个封闭系统，未反应的气体不断存储会使容器内压强过大而发生爆炸，所以④处错误。答案：D10．以下列图所示仪器可用于实验室制备少量无水FeCl3，仪器连接序次正确的选项是( )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剖析：按制气→除HCl→除H2O→制备FeCl3→吸取Cl2序次连接。答案：B11．以下离子方程式书写正确的选项是()A．氯气跟水反应＋－＋ClO－22B．二氧化锰跟浓盐酸共热制Cl2＋＋－△2＋↑＋2HOMnO＋4H2Cl=====Mn＋Cl222C．向氯化亚铁溶液中通入氯气Fe2＋＋Cl2===Fe3＋＋2Cl－D．向稀漂白粉溶液中通入足量二氧化碳2＋－223Ca＋2ClO＋CO＋HO===CaCO↓＋2HClO剖析：A项中HClO是弱酸，不能够改写成ClO－和H＋；C项中得失电子不守恒；D项中CO2足量，应生成Ca(HCO)。32答案：B12．实验室用浓盐酸与足量的二氧化锰反应产生少量的氯气。若反应过程中耗资了7.3gHCl，理论上可收集到的氯气的质量()A．等于3.55gB．小于3.55gC．大于3.55gD．约等于7.1g剖析：理论上可收集到的氯气的质量，可直接依照化学方程式计算，设收集到氯气的质量为x，则-8-4HCl(浓)＋MnO=====MnCl＋Cl↑＋2HO2△222146g71gx7．3gx＝3.55g。答案：A13．自来水厂常用氯气对生活用水进行杀菌消毒。市场上有些非法商贩为牟取暴利，用这样的自来水冒充纯净水(离子的浓度特别低)销售，给人们的生活造成了必然的不良影响。在以下化学试剂中，能够用于鉴别这种自来水和纯净水的是( )A．酚酞溶液B．氯化钡溶液C．氢氧化钠溶液D．硝酸银溶液剖析：Cl2消毒过的自来水中含有HCl和HClO，用AgNO3溶液即可鉴别，产生白色积淀的是自来水，不产生积淀的是纯净水。答案：D14．氯气是一种重要的化工原料。实验室可用二氧化锰和浓盐酸共热制取氯气，反应的化学方程式是________________________________________________________________________。某学习小组利用此原理设计以下列图的装置制取氯气。①在该实验中，制取氯气的装置是________(填字母)。②C装置中盛放饱和氯化钠溶液，其作用是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。③D装置的作用是干燥氯气，其中盛放的试剂是____________。④该实验存在明显的弊端，在下面画出改进的装置图，写出相关反应的离子方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。剖析：实验室用二氧化锰和浓盐酸反应制取氯气的化学方程式是△MnO2＋4HCl(浓)=====MnCl＋Cl↑＋2HO，该反应是固体和液体需要加热的反应，应选c装置制取氯气。由于浓盐222酸拥有挥发性，制取的氯气中含有杂质氯化氢，还有水蒸气，所以要获取干燥、纯净的氯气，应先经过饱和氯化钠溶液以除去氯气中的氯化氢，再经过浓硫酸干燥氯气。为防范氯气污染环境，要用氢氧化钠溶液吸取尾气。△答案：(1)MnO2＋4HCl(浓)=====MnCl2＋Cl2↑＋2HO(2)①c②除去氯气中的氯化氢③浓硫酸-9-④－－－＋H2OCl2＋2OH===Cl＋ClO[等级打破]15．用以下列图装置能够完成一系列实验(图中夹持装置已略去)。用装置A由浓硫酸和浓盐酸混杂制取HCl气体，装置B中的三处棉花依次做了以下办理：①包有某固体物质，②蘸有KI溶液，③蘸有石蕊溶液。请回答以下问题：(