人教版必修第一册第二章第二节第二课时氯气的实验室制法及氯离子的检验学案

第二课时氯气的实验室制法及氯离子的检验学习目标.通过对“氯气的实验室制法”的学习，能利用氯气的性质和反应，设计氯气制备、净化、干燥等简单任务的方案,能从物质类别和元素价态变化的视角说明物质的转化路径。.通过对“氯离子检验”的学习，能利用氯离子的性质设计实验进行检验和鉴别。学习任务1探究氯气的实验室制法.反应原理(1)化学方程式:MnO2+4HCl(浓)今InCb+Cbt+2七0。(2)离子方程式:MnO2+4H'+2ClAMn，C12(+2乩0。.仪器装置⑴气体发生装置类型：固+液A气。⑵发生装置所用玻璃仪器:分液漏斗、圆底烧瓶、酒精灯。.收集方法⑴向上排空气法(氯气密度大于空气)。(2)排饱和食盐水法(氯气在饱和氯化钠溶液中的溶解度很小，用此法可除去实验中挥发产生的氯化氢气体)。.验满方法观察到C中充满黄绿色气体,则证明已集满。.尾气处理

烧杯D中盛放的液体是NaOH溶液,该液体的作用是吸收过量的氯气,防止污染环境。1774年,舍勒在研究软镒矿时,将软锦矿与浓盐酸混合并加热产生了一种黄绿色气体,舍勒的这个无意发现正是后人在实验室制取少量氯气的方法;1833年,法拉第经过一系列实验,发现当把电流作用在氯化钠的水溶液时，能够获得氯气，原理为2NaCl+2H2。典2NaOH+H2t+C12探究氯气的制备方法问题1:用浓盐酸和MnOz共热制取的Ch中有哪些杂质气体?如何除去?提示:盐酸具有挥发性,故CL中会含有HC1、水蒸气,可用饱和食盐水除去HC1,用浓H2soi吸收水蒸气。问题2:你能用双线桥法表示此反应中的电子转移情况吗?实验表明，将含有36.5g11C1的浓溶液与足量二氧化镒反应制备氯气,发现生成氯气的质量少于理论值,其原因可能是什么（操作和收集都规范正确）？提示:-2X底-△IMnCVMHCl（浓）一MnCl2+Cl2f+2H2O得得2c得2c;随着反应的进行,浓盐酸变成稀盐酸,而稀盐酸与MrA不反应,所以生成Ck得2c;随着反应的进行,浓盐酸变成稀盐化合价升高，被锐化问题3:氯气制备的实质是2匚重显，KMnOi是一种很强的氧化剂,

C1~~>Clz常温下即可与浓盐酸反应生成Cb,同时生成加:试写出化学方程式,作还原剂的HC1占参与反应的HC1的多少？提示：2KMnOi+16HCl（浓）一2KCl+2MnCk+5Cl2t+8H2O,作还原剂的HC1占参与反应的HC1的支问题4:上述提到的氯气制备方法中，哪一种适合工业生产？原因是什么？提示：电解氯化钠的水溶液。因为氯在自然界中主要以NaCl形式存在,因此原料廉价易得,条件易控制,适合大规模工业化生产。实验室制取干燥纯净的氯气（1）基本思路。⑵实验装置。（3）注意事项。①饱和食盐水的作用是既能除去CL中的HC1,又可减少Ck在H20中的溶解。②浓硫酸的作用是干燥Ck。③为减少盐酸的挥发，慢慢滴加浓盐酸,用小火力丽"题点一氯气的实验室制法.（2021•江苏南通月考）在制取氯气时有如下操作，正确的操作顺序是（D）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镒粉末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Ck用NaOH溶液吸收⑥用向上排空气法收集氯气A.①②③④⑤⑥B.③④②①⑥⑤C.①④③②⑥⑤D.①③④②⑥⑤解析:确定实验室制取气体的操作顺序时要注意的有⑴连接好装置以后,要先检查装置气密性,然后装药品；(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。.在实验室中用二氧化镒跟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：⑴连接上述仪器的正确顺序(填各接口处的字母)：接;接;接;接。⑵写出气体发生装置中进行反应的离子方程式：。⑶装置中，饱和食盐水的作用是;NaOH溶液的作用是。(4)化学实验中常用湿润的淀粉-KI试纸检验是否有Cb产生。如果有CL产生,可观察到,反应的化学方程式为。解析：(1)按照制备气体的“反应装置一净化装置一收集装置一尾气处理装置”的顺序可确定仪器连接的正确顺序。(2)根据MnO2+4HCl(浓)qMnCL+Cl2f+2H20写离子方程式。(3)题述装置中饱和食盐水的作用是除去C1中的HC1杂质；浓装SO,的作用是除去Ck中的水分;NaOH溶液的作用是吸收过量的Ch。(4)湿润的淀粉-K1试纸遇CL时发生反应Cb+2KI_2KCl+l2,h遇淀粉变蓝。答案：(1)ECDAB11GF(2)MnO2+4H++2Cr=A=Mn2++Cl2t+2H20⑶除去氯气中的HC1杂质吸收过量的氯气(4)试纸变蓝2KI+CL_2KC1+L题点二氯气制备的其他常见方法.己知KMnO」与浓盐酸在常温下反应能产生CL。若用如图所示的实验装置来制备干燥纯净的氯气,并试验其与金属的反应。每个虚线框表示一个单元装置，其中有错误的是（D）A.①和②处B.只有②处C.②和③处D.②、③、④处解析:氯气中的杂质为HC1和H。因此除杂试剂选择饱和食盐水和浓硫酸,洗气装置的导管应“长管进,短管出”，性质验证装置不能封闭，以防爆炸。.（2021•吉林辽源期中）某小组使用如图装置制取并收集干燥纯净的氯气，请回答下列问题。A装置中仪器a的名称是,KMnOi的作用是。（2）C装置盛放的试剂是,其作用是。⑶写出D装置中反应的离子方程式：。解析：（Da为分液漏斗;在反应过程中,C1元素化合价升高,因此KMnOi的作用是作氧化剂。（2）由题意可知,B装置中试剂为饱和食盐水，目的是除去氯气中的氯化氢气体,C装置的作用是干燥氯气（或除去氯气中的水蒸气），因此C装置中所装试剂为浓硫酸。⑶氯气与NaOH反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,其离子方程式为Cl2+20H_Cr+C10>H20o答案：（1）分液漏斗作氧化剂

⑵浓硫酸干燥氯气(或除去氯气中的水蒸气)⑶C12+20H-C「+C10+H20实验室气体制备的思路总结学习任务2学会氯离子的检验1.氯离子的检验实验[实验2-9]2.氯离子的检验方法试液2〜3mL实验现象离子方程式滴入几滴硝酸银溶液加入少量稀硝酸稀盐酸有白色沉淀生成沉淀不溶解C「+A/_AgCl1氯化钠溶液有白色沉淀生成沉淀不溶解Cr+Ag-AgCl1碳酸钠溶液有白色沉淀生成沉淀溶解,有气泡产生CO)一+2Ag.AgzCOs1、Ag2co3+2H'_2Ag'+C02t+乩0(1)试剂:稀硝酸、AgNQs溶液。⑵现象:产生不溶于稀硝酸的白色沉淀。离子检验在水质监测、污水处理等领域有非常广泛的应用。探究氯离子的检验问题1:检验C1时为何要加入稀硝酸酸化？提示：加稀硝酸酸化的目的是排除C01等的干扰,因为Ag2c。3可溶于稀硝酸，而AgCl不溶。问题2:如何检验NazCO：,固体中是否混入了少量的NaCl杂质？写出实验操作步骤和有关的离子方程式。提示:取少量样品，加水溶解,配制成溶液，向该溶液中加入过量的Ba(N012溶液,产生白色沉淀,过滤除去沉淀，向滤液中加入AgNOs溶液,产生白色沉淀,再加入稀硝酸,沉淀不溶解,说明原N&C03固体中混有NaCl;若没有白色沉淀产生,说明原NazCO：,固体中没有NaCloCO^+Ba24—BaC03I,Ag+Cl-AgCll。(或取少量样品,加水溶解，配制成溶液，向该溶液中加入过量稀硝酸至没有气泡产生为止,再加入AgNOs溶液,产生白色沉淀，说明原Na2(X)3固体中有NaCl;若没有白色沉淀产生,说明原晅《)3固体中没有NaCl.CO勺+2卜1-%()+0)2f,Ag++Cl_AgClIo)问题3：某溶液中含有sof和cr,请设计实验检验c「的存在。提示:先加入足量的Ba(N0j溶液,过滤后取滤液(或静置后取上层清液)加入稀硝酸酸化的AgNOs溶液,若生成白色沉淀,说明含有CUo氯离子的检验及答题模板L检验某未知溶液中是否含有氯离子(C1),正确的操作是(C)A.向未知溶液中加入AgNOs溶液，有白色沉淀产生B.向未知溶液中加入AgNOs溶液，有白色沉淀产生,加入盐酸,沉淀不消失C.向未知溶液中加入稀硝酸酸化后,再加入AgNOn溶液，有白色沉淀产生D.向未知溶液中加入稀盐酸酸化后，再加入AgN03溶液，有白色沉淀产生解析:A操作不正确，不能排除C01等的干扰;B操作不正确，因为AgNOs跟HC1反应时，生成的AgCl仍是白色沉淀;D操作不正确,用盐酸酸化,引入了C「。2.（2021•辽宁营口期末）自来水是用氯气杀菌消毒的，不法商贩用自来水冒充纯净水出售，为辨别真伪，可用下列哪种试剂鉴别（C）A.酚献溶液B.FeCL溶液C.AgNO：,溶液D.NaOH溶液解析：因纯净水中不含氯离子,而自来水中含氯离子，所以向样品中加入硝酸银溶液,若变浑浊,则是自来水,反之是纯净水。离子检验的思路分析可能含有的干扰离子一选择检验试剂「确定试剂加入顺序二现察实验现象一判断离子的存在情况。【知识整合】【易错提醒】.误以为MnO?与稀盐酸在加热条件下也可制取CL。其实不然,稀盐酸中氯离子浓度低,还原性较弱，不能与MnOz共热制