人教版高中化学必修一 氯气的实验室制法 氯离子的检验 氯及其化合物

第2课时氯气的实验室制法氯离子的检验

一、氯气的制法氯气的实验室制法(1)反应原理:实验室用MnO2和浓盐酸加热反应制取Cl2,反应的化学方程式为________________________________,离子方程式为_______________________________。△====△====MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2OMnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O(2)实验装置烧杯中NaOH溶液的作用是____________________________。吸收多余的Cl2、以防污染环境【想一想】(1)浓盐酸与足量的MnO2反应时,HCl能完全反应吗?为什么?提示:不能,因为随着反应的进行,盐酸的浓度变小,MnO2与稀盐酸不反应。(2)如何检验氯气已经收集满?提示:将湿润的淀粉KI试纸放到瓶口,Cl2能使湿润的淀粉KI试纸变蓝。二、Cl-的检验1.实验探究实验现象离子方程式加入AgNO3溶液加入稀硝酸稀盐酸________________________Ag++Cl-====AgCl↓产生白色沉淀沉淀不溶解实验现象离子方程式加入AgNO3溶液加入稀硝酸NaCl溶液__________________________________________Na2CO3溶液___________________________________________________________、____________________________产生白色沉淀沉淀不溶解Ag++Cl-====AgCl↓产生白色沉淀沉淀溶解,放出无色气体2Ag++C====Ag2CO3↓Ag2CO3+2H+====2Ag++CO2↑+H2O2.氯离子的检验方法(1)操作方法:向未知溶液中先加_________,再加_______。(2)现象:产生_________,加稀硝酸时,沉淀_______。(3)原理:_________________。(4)加入稀硝酸的目的:排除_____等离子的干扰。AgNO3溶液稀硝酸白色沉淀不溶解Ag++Cl-====AgCl↓C【巧判断】(1)检验Cl-时,要加稀硝酸排除其他离子的干扰 (

)提示:√。C等离子会干扰Cl-的检验,要加稀硝酸排除干扰。(2)溶液中加入AgNO3溶液有沉淀,说明溶液中一定含Cl- (

)提示:×。可能含有Cl-,还可能含有C等离子,应该加稀硝酸排除干扰。【情境·思考】家中有一碗水,姐姐说是蒸馏水,弟弟说是盐水,想一想如何证明这碗水是否含有NaCl?提示:利用焰色试验为黄色证明Na+的存在;加入硝酸酸化的硝酸银溶液,生成白色沉淀,证明Cl-的存在。知识点一氯气的实验室制法【重点释疑】1.制备流程2.验满操作现象结论把湿润的淀粉KI试纸靠近集气瓶口试纸变蓝证明已集满把湿润的蓝色石蕊试纸靠近集气瓶口试纸先变红又褪色【思考·讨论】(1)实验室制备氯气的装置中,盛放饱和食盐水和浓硫酸的洗气瓶能否颠倒位置?为什么?提示:不能。若颠倒位置浓硫酸将水蒸气吸收后,气体通过饱和食盐水时又会混入水蒸气。(2)将1molMnO2与含4molHCl的浓盐酸反应,能否制得1molCl2?为什么?提示:MnO2与浓盐酸反应,不与稀盐酸反应,随着反应进行浓盐酸变稀后,剩余的HCl不再与MnO2反应,所以1molMnO2与含4molHCl的浓盐酸反应制得的Cl2少于1mol。(3)某同学认为可以用澄清石灰水代替氢氧化钠溶液进行尾气处理,同时还可以制得漂白粉,你认为该同学的想法是否合理?提示:不合理。澄清石灰水的浓度很小,不能确保氯气被完全吸收,制备漂白粉应该利用氯气与石灰乳反应。【案例示范】【典例】某研究性学习小组为了制取、收集纯净干燥的氯气并探究氯气的性质,他们设计了如图所示的实验装置:(已知:2KI+Cl2====I2+2KCl,淀粉溶液遇I2变蓝色)请回答下列问题:(1)整套实验装置的连接顺序是f接(

),(

)接(

),(

)接(

)(填各接口处的字母代号)。(2)E装置中制取氯气的化学方程式是

_______。

(3)B装置的作用是______;A装置中试剂X是_____。

(4)C装置中可观察到的现象是______________,D装置中可观察到的现象是______________________。

【思维建模】解答有关气体制备题目的思维流程如下:【解析】(1)制得的Cl2中含有HCl、H2O(g)杂质,先通过饱和食盐水、浓硫酸除去杂质,再利用向上排空气法收集,最后通过淀粉碘化钾溶液探究其性质。因此实验装置连接顺序为fabedc。(2)E为MnO2氧化浓盐酸制取Cl2的装置,化学方程式为:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O。(3)B装置中盛装浓硫酸,作用是吸收H2O(g),干燥Cl2;A装置中试剂X是饱和食盐水,作用是除去HCl。(4)C装置中氯气置换出单质碘,因此溶液变为蓝色。△====答案:(1)a

b

e

d

c(2)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O(3)干燥Cl2饱和食盐水(4)溶液变蓝色溶液红色逐渐褪去△====【母题追问】(1)如何检查装置E的气密性?提示:在装置E的f处连接橡胶管,夹上止水夹,打开分液漏斗的活塞向烧瓶中加水,一段时间后水不再滴落,则说明装置E气密性良好。(2)装置D的作用是什么?从安全角度考虑,该装置应如何改进?提示:装置D的作用是吸收多余的Cl2。为了防止发生倒吸,装置D可按下图改进:【迁移·应用】1.(2019·长沙高一检测)已知KMnO4与浓盐酸在常温下反应能产生Cl2。若用下图所示的实验装置来制备纯净、干燥的氯气,并使它与金属反应。每个虚线框表示一个单元装置,其中错误的是 (

)A.只有①和②处 B.只有②处C.只有②和③处 D.只有②③④处【解析】选D。NaOH与氯气反应,不能用氢氧化钠溶液除去氯气中的氯化氢杂质,②错误;③中的进气管短,出气管浸入液面下,错误;④为密闭装置,错误。2.下列关于氯气的实验装置能达到实验目的的是(

)①可用于氯气的收集②可用于除去氯气中少量的氯化氢气体③可证明氯气具有漂白性④可用于实验室中氯气的尾气吸收A.①② B.①③ C.②③ D.①④【解析】选D。①氯气密度比空气大,可用向上排空气法收集氯气,正确;②氯气微溶于水,难溶于饱和食盐水,可用饱和食盐水除去氯气中少量的氯化氢气体,错误;③干燥的氯气不具有漂白性,应用干燥的有色布条验证,错误;④氯气可与氢氧化钠反应,可用于实验室中氯气的尾气吸收,正确。【补偿训练】

(2019·唐山高一检测)如图是一个制取氯气并以氯气为原料进行某些反应的装置。(夹持和加热装置省略)(1)写出图中仪器A的名称:________。(2)装置中X试剂为________;装置中饱和食盐水的作用是__________。(3)装置③中发生反应的化学方程式为_____。(4)若将生成的Cl2通入淀粉碘化钾无色溶液中,可观察到溶液变成________色,反应的离子方程式为_____。【解析】(1)实验室中Cl2的发生装置是由分液漏斗和圆底烧瓶、酒精灯等组成的。(2)制得的Cl2中含有HCl(g)杂质,要用饱和食盐水除去。由于Cl2是有毒的,为防止污染空气,要用NaOH溶液吸收多余的Cl2。(3)将Cl2通入石灰浆中能发生反应2Cl2+2Ca(OH)2====CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。(4)由于Cl2的氧化性大于I2,故将Cl2通入淀粉碘化钾溶液中将发生反应Cl2+2KI====2KCl+I2,生成的碘使淀粉变蓝色。答案:(1)分液漏斗(2)氢氧化钠溶液除去Cl2中混有的HCl(3)2Cl2+2Ca(OH)2====CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O(4)蓝Cl2+2I-====2Cl-+I2

【素养提升】舍勒重要的贡献之一是发现了氯气。18世纪的后期由于冶金工业的发展,开展了对各种矿石的研究。其中有一种叫做软锰矿,软锰矿不溶于稀硫酸和稀硝酸,但能溶于盐酸,并立即冒出一种令人窒息的黄绿色气体,它和加热王水时所产生的气体相像,使人极为难受。他用这种气体做了种种实验,发现它微溶于水,使水略有酸味;具有漂白作用,能漂白有色花朵和绿叶;还能腐蚀金属;在这种气体中的昆虫会立即死去。但舍勒虔信燃素学说,误认为这是由于“脱燃素的锰”(二氧化锰)从盐酸中夺去了燃素而产生了这种气体,因此称它为“脱燃素盐酸”,而没有认为它是一种元素。(1)阅读信息,写出舍勒制备氯气的化学方程式。提示:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O。△====(2)说明舍勒没有发现氯元素的原因。这对你进行科学研究有哪些启示?提示:舍勒虔信燃素学说,误认为这是由于“脱燃素的锰”(二氧化锰)从盐酸中夺去了燃素而产生了这种气体,因此称它为“脱燃素盐酸”,而没有认为它是一种元素。这警示我们不能迷信权威,应以事实为依据,科学探究,实事求是。知识点二以氯气的制备为例探究实验室气体制备思路【重点释疑】1.设计气体制备装置的基本思路2.气体制备装置的连接顺序3.装置要点分析(1)气体发生装置的组装:①组装仪器的一般原则:先零后整、先主后辅,从下到上、从左到右。②在装入药品前要检查装置的气密性,其基本方法是:一般先把导气管插入盛水的水槽中,把有关活塞关闭,微热主发生器,有气泡从水中冒出,停止微热后,水倒吸进入导气管形成一段水柱,表示装置气密性良好。③常见的气体发生装置如图所示固体+固体气体(如图a),固体+液体→气体(如图b、c),固体+液体气体(如图d、e),液体+液体→气体(如图d、e)。(2)除杂净化和干燥仪器的组装:①净化原则:不减少被净化气体的量;不引入新杂质;操作简便,易于分离。②净化装置:装置Ⅰ(洗气瓶):盛液体除杂试剂,气流方向是长管进,短管出。装置Ⅱ(干燥管):盛固体除杂试剂,气流方向是粗口进,细口出。(3)收集方法:由气体的性质决定。①排水法:适用于难溶于水且不与水反应的气体,如O2、H2等。②向上排空气法:不与空气反应,且密度比空气大,如O2、CO2、Cl2等。③向下排空气法:不与空气反应,且密度比空气小,如H2等。(4)吸收尾气仪器的组装:尾气处理的目的主要是防止有毒尾气污染空气或使人中毒以及尾气在有限空间内达到爆炸极限而发生爆炸。不同的方法应选用不同的装置。常用方法有:①点燃法:如CO、H2、CH4等易燃性气体,可用此法。②吸收法:如Cl2、SO2、HCl、H2S等可用碱液吸收。③转化法:采用一定的方法,使有毒气体转化为无毒气体后再排放,如NO、NO2若能转化为N2,即可排放。④导入室外法:如H2是无毒气体,可将其导入室外,以防在实验室内达到爆炸极限。【思考·讨论】(1)利用教材提供的装置制取氯气时,制备的氯气是否含有杂质?为什么?提示:由于浓盐酸易挥发,所以制备的氯气中含有水蒸气和HCl气体。(2)你能否改进实验装置,制取纯净、干燥的氯气?试着画出改进后的实验装置图。提示:【案例示范】【典例】(2019·哈尔滨高一检测)实验室用浓盐酸和MnO2制Cl2,并以干燥的Cl2为原料进行实验,装置如图所示。(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:________。

(3)F装置所起的作用是_____________。

(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:__________________。

【思维建模】解答本类试题思维流程如下:明确实验目的→思考反应原理→分析实验装置→结合问题思考解答。【解析】(1)浓盐酸具有挥发性,Cl2中含有HCl、H2O(g),依次通过盛有饱和食盐水、浓硫酸的洗气瓶除去HCl、H2O(g),得到干燥的Cl2。HCl、H2O(g)都能与铁反应生成H2,H2和Cl2混合在加热时会发生爆炸。(2)铁粉与Cl2在点燃条件下反应生成氯化铁,化学方程式为2Fe+3Cl22FeCl3。点燃====(3)Cl2有毒,污染环境,所以不能直接排放到空气中,碱石灰的成分是氧化钙和氢氧化钠,Cl2和氧化钙、氢氧化钠能反应,所以可用碱石灰处理尾气,空气中有水蒸气,碱石灰还能吸收水蒸气,防止空气中的水蒸气进入E中,所以可作干燥剂。(4)Cl2和氢氧化钙反应生成氯化钙、次氯酸钙和水,化学方程式为2Cl2+2Ca(OH)2====CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。答案:(1)饱和食盐水浓硫酸未经除去的氯化氢和水蒸气随Cl2进入D中和铁能反应生成H2,H2和Cl2混合会发生爆炸(2)2Fe+3Cl22FeCl3(3)吸收多余的Cl2,防止污染环境;防止空气中的水蒸气进入E中(4)2Cl2+2Ca(OH)2====CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O点燃====【规律方法】(1)稀盐酸与MnO2不反应,制取氯气时必须选用浓盐酸;加热温度不宜过高,以减少氯化氢的挥发。(2)制取的氯气有毒,且在加热时容易逸出,所以应选用分液漏斗,而不用长颈漏斗。(3)尾气处理时,不能用澄清石灰水吸收氯气,因为澄清石灰水中Ca(OH)2含量少,吸收不完全。(4)实验结束后,先使反应停止并排出装置中残留的氯气,再拆卸装置,避免污染空气。【迁移·应用】1.(2019·深圳高一检测)实验室用二氧化锰和浓盐酸来制取氯气,主要操作有以下几步,其中正确的实验操作顺序是 (

)①将蒸馏烧瓶固定在铁架台上②把酒精灯放在铁架台上,根据酒精灯高度确定铁圈的位置,固定铁圈放好石棉网③用药匙向蒸馏烧瓶中加入MnO2,再向分液漏斗中加浓盐酸,并将导管放入集气瓶中④检查装置的气密性⑤在蒸馏烧瓶上装好分液漏斗,连接好导气管A.②③④①⑤ B.②①③⑤④C.②①③④⑤ D.②①⑤④③【解析】选D。安装仪器时遵循顺序:由下而上,由左而右;安装好仪器后先检查气密性,再加入药品。2.某兴趣小组同学在实验室中用MnO2和浓盐酸反应制备纯净干燥的氯气,如图是此学生设计的实验装置图。请指出装置和使用试剂的不合理性,并改正。提示:①依据反应原理、试剂状态选择发生装置,缺酒精灯和石棉网;②依据反应过程中的变化,确定产生“杂质”(HCl、H2O),先除去一般杂质气体(HCl),后除去H2O(g);③用饱和食盐水除去HCl且减少主气体Cl2的损失;④饱和石灰水中“OH-”浓度小[因为Ca(OH)2溶解度小],不适合用来吸收Cl2。【课堂回眸】【核心整合】1.氯元素的二维价态图2.实例分析(1)将新鲜的花瓣放入干燥的氯气中可观察到的现象是_________,原因是____________________________________________________。(2)氯水久置或光照条件下均会变成稀盐酸,同时释放出氧气,说明次氯酸_______,反应的化学方程式为__________________。光照====花瓣褪色新鲜的花瓣中含有水分,遇Cl2会产生HClO,HClO具有漂白性不稳定2HClO2HCl+O2↑【素养迁移】1.下列关于氯气的说法正确的是 (

)A.氯气在常温下能与铁反应,故不能用铁罐存放液氯B.点燃氢气和氯气的混合气体可以制取氯化氢C.氯气氧化性很强,一般都能将还原剂氧化为它的最高价态D.氯原子最外层有7个电子,所以氯元素只有-1价和+7价【解析】选C。氯气是一种化学性质非常活泼的非金属单质,几乎能与所有金属化合,但与金属反应时通常都需加热,常温或低温条件下,干燥氯气不能与铁反应,故常温下能用铁罐存放液氯,A不正确;在空气中燃烧着的氢气可以在氯气中继续安静地燃烧,生成氯化氢,工业上就是利用这一原理来制备氯化氢的,但如果点燃的是氢气和氯气的混合气体,则可能会发生爆炸,B不正确;氯气是一种强氧化性气体,通常能将还原剂氧化为其最高价态,C正确;氯元素除-1价和+7价外,还有0价(Cl2)、+1价(HClO)、+3价(HClO2)、+5价(HClO3)等,D不正确。2.(2019·邵阳高一检测)用漂白粉溶液浸泡过的有色布条,如果晾置在空气中,过了一段时间,其漂白效果会更好的原因可能是 (

)A.漂白粉被氧化了B.有色布条被空气中的氧气氧化了C.漂白粉跟空气中的CO2反应充分,生成了较多量的HClOD.漂白粉溶液蒸发掉部分水,其浓度增大【解析】选C。对于漂白粉来说,其具有漂白作用主要是由次氯酸引起的,当漂白粉放置在空气中时,漂白粉会和空气中的CO2和H2O发生反应:Ca(ClO)2+CO2+H2O====CaCO3↓+2HClO,所以会使HClO的浓度增大,漂白效果变得更好。【补偿训练】“绿色化学实验”进课堂,某化学教师为氯气与金属钠反应设计了如图装置与操作以替代相关的实验。实验操作:钠与氯气反应的装置做如图改进,将一根玻璃管与氯气发生器相连,玻璃管内放一块黄豆粒大的金属钠(已吸净煤油),玻璃管尾部塞一团浸有NaOH溶液的棉花球。先给钠预热,到钠熔融成圆球时,撤火,通入氯气,即可见钠着火燃烧,生成大量白烟。以下叙述错误的是 (

)A.反应生成的大量白烟是氯化钠晶体B.玻璃管尾部塞一团浸有NaOH溶液的棉花球是用于吸收过量的氯气,以免其污染空气C.钠着火燃烧产生苍白色火焰D.若在棉花球外沿滴一滴淀粉碘化钾溶液,据其颜色变化可判断氯气是否被碱液完全吸收【解析】选C。根据题给信息,Na在Cl2中燃烧的方程式为2Na+Cl22NaCl,NaCl为固态,故产生大量白烟,A正确;Cl2可与NaOH反应,故用NaOH溶液可吸收剩余Cl2,防止污染空气,B正确;Na着火燃烧时火焰颜色为黄色,C错;因为Cl2可与KI发生反应Cl2+2KI====2KCl+I2,I2使淀粉变蓝,D正确。点燃====3.(2019·南昌高一检测)某化学小组用如图所示装置制取氯气。下列说法不正确的是 (

)A.该装置图中至少存在三处明显错误B.该实验中收集氯气的方法不正确C.为了防止氯气污染空气,必须进行尾气处理D.在集气瓶的导管口处放一片湿润的淀粉碘化钾试纸可以证明是否有Cl2逸出【解析】选B。装置中未用酒精灯加热,应该用分液漏斗,没有尾气吸收装置,共3处明显错误。4.在生产生活中,我们需要对餐具、水、环境、疫源地等进行杀菌消毒处理,我们最常用的消毒剂有液氯、漂白粉、84消毒液、二氧化氯、洁厕剂(主要成分HCl)等含氯消毒剂。但是将“84”消毒液和洁厕剂混用却会产生Cl2从而引起中毒。(1)“84”消毒液和洁厕剂的主要成分是什么?写出混合使用引起中毒的化学方程式。(2)写出制造“84”消毒液的化学方程式。【解析】(1)“84”消毒液和洁厕剂的主要成分分别是NaClO和HCl,两者常温下反应生成有毒气体Cl2,人误吸引起中毒。(2)“84”消毒液由Cl2与NaOH溶液反应制得。答案:(1)NaClO和HCl。2HCl+NaClO====Cl2↑+H2O+NaCl(2)Cl2+2NaOH====NaCl+NaClO+H2O【补偿训练】某课外活动小组利用如图所示装置制取氯气,提供的试剂:浓盐酸、饱和食盐水、氢氧化钠溶液、高锰酸钾固体、水。反应的化学方程式为2KMnO4+16HCl(浓)====2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。(1)装置M中盛放的试剂是________;H中盛放的试剂是________。(2)收集Cl2时,关闭弹簧夹________和弹簧夹________,打开弹簧夹________。(3)尾气处理时,关闭弹簧夹a和弹簧夹________,打开弹簧夹____________________。处理尾气选用的试剂为____________________。【解析】(1)装置M中应为浓盐酸,G中应为高锰酸钾固体,H中应为饱和食盐水,用来除去Cl2中混有的HCl气体,装置P是尾气处理装置,烧杯中的试剂是氢氧化钠溶液。(2)收集Cl2时,先关闭弹簧夹a和c,打开弹簧夹b,生成的Cl2会将饱和食盐水压入烧杯D中,从而使Cl2收集在H中。(3)尾气处理时关闭弹簧夹a和弹簧夹b,打开弹簧夹c,多余的Cl2就会被P中的氢氧化钠溶液吸收。

答案:(1)浓盐酸饱和食盐水(2)a

c(或c

a)

b

(3)b

c氢氧化钠溶液5.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。以下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。(2)写出高氯酸(HClO4)与NaOH反应的化学方程式。(3)HCl既具有氧化性,又具有还原性。①请任意写出一个体现HCl氧化性的离子方程式。②浓盐酸可作为还原剂在加热条件下与MnO2发生反应制备Cl2,写出该反应的化学方程式。(4)Cl2既具有氧化性,又具有还原性。①请结合上图说明原因。②潮湿的Cl2与Na2CO3混合制取少量Cl2O的反应中,Cl2既体现了氧化性,也体现了还原性。写出反应的化学方程式。【解析】(1)根据图中信息可知氯元素的常见正化合价有+1、+3、+4、+5、+7等,因此氯的氧化物的化学式有Cl2O、Cl2O3、ClO2、Cl2O5、Cl2O7等。(2)高氯酸(HClO4)是一元强酸,与NaOH反应的化学方程式为HClO4+NaOH====NaClO4+H2O。(3)①金属与盐酸反应生成氢气体现氯化氢的氧化性,例如Zn+2H+====Zn2++H2↑、Fe+2H+====Fe2++H2↑等。②浓盐酸可作为还原剂在加热条件下与MnO2发生反应制备Cl2,该反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O。△====答案:(1)Cl2O、Cl2O3、ClO2、Cl2O5、Cl2O7等中任意两种(2)HClO4+NaOH====NaClO4+H2O(3)①Zn+2H+====Zn2++H2↑或Fe+2H+====Fe2++H2↑(其他合理答案也可)②MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O△====(4)①Cl2中氯元素化合价为0价,氯元素还有-1价以及+1价等价态,因此氯元素化合价可以升高,氯气体现还原性;氯元素化合价可以降低,氯气体现氧化性②2Cl2+2Na2CO3+H2O====2NaHCO3+2NaCl+Cl2O第2课时氯气的实验室制法氯离子的检验

知识铺垫新知预习自主测试1.实验室制取气体时,如何确定气体的发生装置?提示依据反应物的状态及反应条件(如是否需要加热等)。2.气体的收集方法知识铺垫新知预习自主测试一、氯气的实验室制法

1.反应原理是MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O。2.由于氯气的密度大于空气的密度,所以可采用向上排空气法收集氯气。3.由于氯气有毒,所以应用NaOH溶液吸收尾气,发生的反应为Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O。知识铺垫新知预习自主测试二、氯离子的检验

知识铺垫新知预习自主测试1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。(1)待测液中滴加AgNO3溶液后有白色沉淀产生,说明该溶液中含有Cl-。

(

)(2)实验室制取Cl2时,MnO2做氧化剂。

(

)(3)MnO2与稀盐酸在高温下反应也可产生Cl2。

(

)(4)实验室制Cl2时,Cl2中往往含有HCl杂质。(

)答案(1)×

(2)√

(3)×

(4)√知识铺垫新知预习自主测试2.某化学兴趣小组利用MnO2和浓盐酸及如图装置制备Cl2。下列分析中不正确的是(

)A.a中可用分液漏斗代替长颈漏斗B.a中缺少加热装置C.b中盛放NaOH溶液可以净化Cl2D.d中的导管口若连接倒置漏斗可防止倒吸知识铺垫新知预习自主测试答案C解析生成的氯气中易混有氯化氢气体,应该用饱和食盐水除去氯化氢,氯化氢和氯气均能与氢氧化钠溶液反应,故b中不能盛放氢氧化钠溶液。探究一探究二素养脉络随堂检测Cl2的实验室制法问题探究下列装置是实验室制取氯气的典型装置:探究一探究二素养脉络随堂检测(1)实验室制取气体的整套装置一般包含哪些装置?提示一般包含:气体发生装置→除杂装置→收集装置→尾气处理装置。(2)氯气有毒,实验室中制取氯气时应做哪些安全措施?提示可在通风橱中进行实验,用氢氧化钠溶液吸收尾气。(3)二氧化锰只能氧化浓盐酸,进行该实验时,浓盐酸能否完全反应?提示不能。随着反应的进行,浓盐酸变为稀盐酸,反应即停止。(4)结合实验室制取氯气的原料及其性质,思考氯气中会含有什么杂质,该如何除去。提示盐酸具有挥发性,故Cl2中会含有HCl、水蒸气,可用饱和食盐水除去HCl,用浓硫酸吸收水蒸气。探究一探究二素养脉络随堂检测深化拓展1.氯气的实验室制法(1)反应原理MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O(2)仪器装置装置特点:固+液

气。主要仪器:铁架台、酒精灯、圆底烧瓶、分液漏斗、集气瓶、烧杯、石棉网等。装置如下图所示。探究一探究二素养脉络随堂检测说明:C装置的作用是除去Cl2中的HCl;D装置的作用是干燥Cl2;F装置的作用是吸收多余的Cl2,防止污染环境。探究一探究二素养脉络随堂检测(3)收集方法①向上排空气法(Cl2的密度大于空气的密度)。②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)验满方法①将湿润的淀粉碘化钾试纸靠近盛Cl2的瓶口,观察到试纸立即变蓝,则证明已集满。②将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛Cl2的瓶口,观察到试纸立即发生先变红后褪色的变化,则证明已集满。(5)尾气处理Cl2有毒,易污染空气,需用NaOH溶液吸收。探究一探究二素养脉络随堂检测2.实验室制取氯气的其他方法可用KMnO4、KClO3、Ca(ClO)2等氧化剂代替MnO2与浓盐酸反应(不需加热),如2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。探究一探究二素养脉络随堂检测素能应用典例1氯是一种海水富集元素。下图是一套制取并验证氯气部分化学性质的实验装置:探究一探究二素养脉络随堂检测回答下列问题:(1)装置Ⅰ中,仪器a的名称为

。

(2)装置Ⅱ的作用是

。

(3)当有少量Cl2气流通过后,装置Ⅲ中反应的离子方程式为

。

(4)当Cl2气流持续通过时,装置Ⅳ中干燥的有色布条能否褪色?

。

(5)装置Ⅴ反应的离子方程式为

。

探究一探究二素养脉络随堂检测答案(1)分液漏斗(2)吸收Cl2中的HCl(3)Cl2+2I-=I2+2Cl-

(4)能(5)Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O解析装置Ⅰ为Cl2的发生装置,仪器a为分液漏斗;装置Ⅱ为净化装置,吸收Cl2中的HCl;Cl2可与KI发生反应Cl2+2I-=I2+2Cl-,生成的I2使淀粉溶液变为蓝色;干燥的Cl2无漂白性,但Cl2从装置Ⅱ、Ⅲ中逸出时会带入H2O,故装置Ⅳ中干燥的有色布条会褪色;装置Ⅴ为尾气吸收装置,Cl2可与NaOH溶液发生反应Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O。探究一探究二素养脉络随堂检测变式训练1在制氯气时有如下操作,操作顺序正确的是(

)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。探究一探究二素养脉络随堂检测Cl-的检验问题探究探究一探究二素养脉络随堂检测(1)若在某无色溶液中加入AgNO3溶液,产生白色沉淀,则溶液中一定含有Cl-吗?为什么?提示不一定含Cl-,C与Ag+反应也生成白色沉淀。(2)检验Cl-时为何要加入稀硝酸?提示防止C等离子的干扰。探究一探究二素养脉络随堂检测深化拓展1.检验待测液中含有Cl-的一般答题模板2.溶液中Cl-检验的注意事项

探究一探究二素养脉络随堂检测素能应用典例2检验某未知溶液中是否含有氯离子(Cl-),正确的操作是(

)A.向未知溶液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀产生B.向未知溶液中加入AgNO3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AgNO3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AgNO3溶液,有白色沉淀产生答案C解析A操作不正确,它不能排除C等的干扰;B操作不正确,若未知溶液中含C,其与Ag+生成的Ag2CO3跟盐酸反应时,生成AgCl白色沉淀;D操作不正确,用盐酸酸化,引入了Cl-。探究一探究二素养脉络随堂检测变式训练2在某未知液中加入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。由此判断该未知液中含有(

)答案C解析能使澄清石灰水变浑浊的