【课件】第二章 第二节 第2课时　氯气的实验室制法　氯离子的检验课件高一化学人教版（2019）必修第一册

第2课时氯气的实验室制法氯离子的检验一、氯气的实验室制备1.实验室制备氯气的原理是

MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O

;该实验过程中使用的盐酸必须是

浓盐酸

。2.收集氯气的方法:向

上

排空气法(氯气的密度

大于

空气的密度)。

排饱和食盐水法(氯气在饱和食盐水中的溶解度很小)。3.实验装置。烧杯中NaOH溶液的作用是

吸收多余的Cl2,防止污染环境

。

微判断1(1)制氯气时,用饱和NaHCO3溶液和浓硫酸净化气体。(

)(2)实验室制备Cl2时常用澄清石灰水进行尾气处理。(

)(3)为了加快反应,在制取Cl2时,加热温度越高越好。(

)×××4.实验室制备气体的常见装置。根据已学习过的气体实验室制法填写下表:微思考在设计实验室制备气体的装置时,应考虑哪方面的问题?提示:设计实验室制备气体的装置时,要考虑反应物的状态、是否加热、生成气体的性质等。对于有毒气体还要考虑尾气处理等内容。二、氯离子的检验1.实验探究:在三支试管中分别加入稀盐酸、氯化钠溶液和碳酸钠溶液,再各滴入几滴硝酸银溶液,观察现象,再加入稀硝酸观察现象。2.实验结论。如果溶液中存在

时,用AgNO3溶液检验Cl-的实验会受到干扰。因此,在用AgNO3溶液检验Cl-时,一般先在被检测溶液中加入稀硝酸酸化,目的是

排除

等的干扰,因为Ag2CO3等可溶于稀硝酸,而AgCl不溶。

3.氯离子的检验方法。原理—Ag++Cl-══AgCl↓

↓试剂—

稀硝酸

+

AgNO3

溶液

↓操作—先加适量稀硝酸,再加

AgNO3

溶液

↓现象—产生

白色沉淀

↓结论—含有

Cl-

微判断2(1)溶液中加入AgNO3溶液有沉淀,说明溶液中一定含Cl-。(

)(2)NaClO中含有氯元素,向NaClO溶液中加入用硝酸酸化的AgNO3溶液,可产生白色沉淀。(

)××氯气的实验室制备重难归纳1.实验装置。

2.制备流程。反应原理—用氧化剂(如MnO2)氧化浓盐酸

MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O

↓制备装置类型—固体+液体

气体

↓净化方法—通过盛放饱和食盐水的洗气瓶除去HCl,再通过盛放浓硫酸的洗气瓶除去水蒸气

↓收集气体—向上排空气法或排饱和食盐水法

↓尾气吸收—用强碱溶液(如NaOH溶液)吸收3.验满的方法。

4.实验室气体制备的一般流程。

Ⅰ.制备Cl2的其他化学反应原理:①14HCl(浓)+K2Cr2O7══2KCl+2CrCl3+7H2O+3Cl2↑;②16HCl(浓)+2KMnO4══2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2↑;③6HCl(浓)+KClO3══KCl+3H2O+3Cl2↑;④4HCl(浓)+Ca(ClO)2══CaCl2+2Cl2↑+2H2O。Ⅱ.海洋是一个重要的资源宝库,大部分氯以氯化物的形式存在于海洋中。请回答以下问题。(1)怎样验证海水中含有Cl-?(2)将Cl-转化为Cl2的过程,发生氧化反应还是还原反应?需要加入氧化剂还是还原剂?(3)在实验室制取少量的氯气的实质是用氧化剂把浓盐酸中的-1价氯元素氧化到0价,请列举合适的氧化剂(至少举出2种物质)。提示:(1)取少量海水加入试管中,先加稀硝酸酸化,再滴加AgNO3溶液,如果产生白色沉淀则说明海水中含有Cl-。(2)发生氧化反应,应加入氧化剂。(3)MnO2、K2Cr2O7、KMnO4、KClO3等。典例剖析(1)实验室制取Cl2时,下列操作不正确的是

(填序号)。①装置Ⅰ可用于制取少量Cl2②用装置Ⅱ除去Cl2中的少量HCl③用装置Ⅲ制取Cl2④用装置Ⅳ干燥Cl2

(2)实验室制取干燥、纯净的氯气,除了二氧化锰、浓盐酸外还需要

、

、

。

(3)已知KMnO4与浓盐酸在常温下反应能产生Cl2。若用如下图所示的实验装置来制备纯净、干燥的氯气及验证它与金属的反应。每个虚线框表示一个单元装置,其中有错误的是

(填字母,下同)。

(4)在实验室中用浓盐酸与MnO2共热制取Cl2并进行相关实验。下列收集Cl2的装置正确的是

。

答案:(1)①②③④(2)饱和食盐水浓硫酸NaOH溶液(3)BD(4)C解析:(1)①实验室制取Cl2用浓盐酸与MnO2反应,而不用稀盐酸;②除去Cl2中的HCl气体用饱和食盐水,将含有少量HCl的Cl2通入NaHCO3溶液会发生反应并放出CO2气体,且气体应“长进短出”;③MnO2与浓盐酸需在加热条件下反应;④干燥Cl2使用浓硫酸洗气瓶,气体应“长进短出”。(2)制取纯净Cl2还需饱和食盐水除去HCl气体,浓硫酸干燥Cl2,NaOH溶液除去多余的Cl2。(3)B处NaOH溶液与Cl2能反应;D处试管缺少出气导管且将导管末端通入NaOH溶液中。(4)集气瓶中使用单孔橡胶塞塞紧,只能进气,不能排气,则瓶内压强增大到一定程度,可能将橡胶塞压出,A项错误。因为Cl2比空气的密度大,Cl2应短管进,B项错误;该装置既能收集Cl2,又能进行尾气处理且防倒吸,C项正确。由于Cl2与NaOH反应,所以不能收集到Cl2,D项错误。学以致用1.实验室用下列两种方法制氯气:①用含HCl146g的浓盐酸与足量的MnO2反应;②用87gMnO2与足量浓盐酸反应。所得的氯气(

)。A.①比②多 B.②比①多C.一样多 D.无法比较答案:B解析:由化学方程式:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O知,87

g

MnO2可以与146

g

HCl反应,但是由于稀盐酸与MnO2不反应,所以含有146

g

HCl的浓盐酸不能与MnO2完全反应。2.在制氯气时有如下操作,正确的操作顺序是(

)。①连接好装置,检查气密性②缓缓加热,加快反应,使气体均匀逸出③在圆底烧瓶中加入二氧化锰粉末④从盛有浓盐酸的分液漏斗中将浓盐酸缓缓滴入烧瓶中⑤将多余的Cl2用NaOH溶液吸收⑥用向上排空气法收集氯气A.①②③④⑤⑥

B.③④②①⑥⑤C.①④③②⑥⑤

D.①③④②⑥⑤答案:D解析:确定实验室制取气体的操作顺序要注意:①连接好装置后,要先检查气密性,后装药品;②装药品的顺序是先加固体,后加液体;③对于有毒的气体,一定要有尾气处理装置。1.下列关于实验室制取Cl2的说法正确的是(

)。A.将混有HCl杂质的Cl2通过盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶除去杂质B.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答案:D解析:将混有少量HCl的Cl2通入饱和NaHCO3溶液反应生成CO2,引入新的杂质,并且消耗Cl2,A项不正确。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,导气管应长进短出,C项不正确。实验室用排饱和食盐水法收集Cl2是因为Cl2在饱和食盐水中的溶解度较小,D项正确。2.某同学用下列装置制备并进行有关Cl2的实验。

下列说法中正确的是(

)。A.Ⅰ图中:如果MnO2过量,浓盐酸就可被全部消耗B.Ⅱ图中:闻Cl2的气味C.Ⅲ图中:生成蓝色的烟D.Ⅳ图中:若气球变瘪,证明Cl2可与NaOH反应答案:B解析:二氧化锰只与浓盐酸反应,不与稀盐酸反应,MnO2与浓盐酸反应时,会出现盐酸变稀而导致反应中止的情况,因此A中浓盐酸不可能被全部消耗,A项错误。Cl2有毒,闻其气味时应用手轻轻在瓶口扇动,仅使极少量气体飘入鼻孔中,B项正确。Cu丝在Cl2中燃烧生成棕黄色的烟,C项错误。若Cl2能与NaOH溶液反应,烧瓶内压强减小,气球就会鼓起,D项错误。3.下列能证明某溶液中含有NaCl的是(

)。A.焰色试验中焰色是黄色B.溶液有咸味C.取少量溶液加入试管中,滴加稀硝酸酸化的硝酸银溶液,出现白色沉淀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沉淀答案:D解析:要证明含有Na+,则进行焰色试验,焰色为黄色;要证明含有Cl-,则加入稀硝酸酸化的AgNO3溶液后生成白色沉淀。5.在实验室中用二氧化锰与浓盐酸反应制备干燥纯净的氯气。进行此实验,所用仪器如图:(1)上述仪器的正确连接顺序为(填各接口处的字母):

。

(2)装置中,饱和食盐水的作用是

;NaOH溶液的作用是

。

(3)化学实验中常用湿润的淀粉碘化钾试纸检验是否有Cl2产生。如果有Cl2产生,可观察到

,反应的化学方程式为

。

(4)写出下列反应的化学方程式。①气体发生装置中进行反应的化学方程式:

;

②NaOH溶液中发生反应的化学方程式:

。

答案:(1)E→C→D→A→B→H→G→F(2)除去氯气中的HCl吸收过量的氯气解析:(1)