2023年版新教材高中化学2.2.2氯气的实验室制法和氯离子的检验教案新人教版必修

2课时氯气的试验室制法和氯离子的检验核心微网络素养目标,1．学会试验室制取氯气的方法，生疏其试验装置的典型性2．学会Cl－的检验方法和物质检验的留意事项，培育科学探究意识一、氯气的试验室制法反响原理

学业基础[预习知]△MnO4HCl(浓)=====MnCl＋Cl↑＋2HO2仪器装置

2 2 2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。装置如下图。说明：CCl2

HCl；DClF装置的作用是吸2收多余的Cl，防止污染环境。2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发产生的HCl尾气处理Cl有毒，易污染空气，需用NaOH2二、Cl－的检验稀盐酸NaCl稀盐酸NaCl试验现象AgNO3产生白色沉淀产生白色沉淀参加稀硝酸沉淀不溶解沉淀不溶解离子方程式或解释NaCO2 3产生白色沉淀沉淀溶解Ag＋＋Cl－===AgCl↓Ag＋＋Cl－===AgCl↓2Ag＋＋CO2－===AgCO↓3 2 3AgCO＋2H＋===2Ag＋＋CO↑＋HO2 3 2 2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：产生白色沉淀，加稀硝酸时，沉淀不溶解。原理：Ag＋＋Cl－===AgCl↓。参加稀硝酸的目的：排解CO2－等离子的干扰。3[即学即练]推断正误，正确的打“√”，错误的打“×”(1)试验室制取氯气，可用稀盐酸代替浓盐酸。( )(2)试验室制备的氯气常含有氯化氢和水蒸气。( )(3)氯气有毒，故应排到试验室外。( )溶液中参加AgNO3

溶液有沉淀，说明溶液中肯定含Cl－。( )NaClONaClOAgNO3

淀。( )答案：(1)×(2)√(3)×(4)×(5)×欲除去Cl2NaOH

中的少量HCl气体，可选用( )饱和食盐水C．浓硫酸D．石灰水解析：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：B检验Cl－所用的试剂为AgNOHNO，其中HNO

的作用是( )3 3 3防止CO2－的干扰B．防止Cl－的干扰3C．生成AgNO3

沉淀D．防止NO－的干扰3解析：检验Cl－时，参加AgNO3

会生成AgClAgCO2 3

同样是白色沉淀，但参加HNOAgClAgCO

溶解于稀HNO，所以加稀HNO的作用是防止CO2－的干扰。3答案：A

2 3 3 3 3试验室以MnO和浓盐酸反响制Cl并净化和收集的装置如下图，试答复以下问题：2 2如何检验装置的气密性？净扮装置的挨次能否颠倒？为什么？解析：此类装置可用微热法检验其气密性。枯燥除杂的挨次通常是先去除其他气体杂质，最终枯燥，以免再混入水蒸气。答案：将导管末端插入水中，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稳定的水柱，则证明装置的气密性良好。不能；如颠倒则Cl2经饱和食盐水除去HCl时会重混入水蒸气。目标氯气的试验室制法解析[例]

技能素养以下关于试验室制取Cl2

的说法正确的选项是( )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试验室制取Cl，浓盐酸起到酸性和氧化剂作用2试验室用如图装置除去Cl2

中的少量HCl试验室制备Cl，可用排饱和食盐水集气法收集2【解析】ClNaHCOCOClA2 3 2 2正确；试验室制取Cl，浓盐酸起到酸性和复原剂的作用，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；试验室用排饱和食盐水法收集Cl2

2是由于ClD2【答案】D[提升]如下图是某学生设计的试验室制备并枯燥Cl2

及吸取多余氯气的试验装置图，请答复：指出上述图中的各处错误：① ；② ；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 。制备试验开头时，先检查装置的气密性，接下来的操作依次是 。向烧瓶中参加MnO粉末2加热向烧瓶中参加浓盐酸为了提高浓盐酸的利用率，你对试验的建议是。圆底烧瓶中发生反响的离子方程式是 。试验完毕清洗仪器时，为了削减烧瓶中残留氯气对环境的污染，可以向烧瓶中参加的溶液是 ，有关的离子方程式是 。假设将过量二氧化锰与肯定量的浓盐酸混合加热，充分反响后生成的氯气量明显小于理论值。其主要缘由有：① ，② 。解析：(1)从试剂，装置(制气、净化、收集、尾气吸取)角度考虑。(2)先除HCl，后枯燥，再收集，最终尾气吸取。(3)检查装置气密性后的操作挨次为先加固体药品，然后参加液体药品，最终加热。(4)为削减盐酸的挥发，渐渐滴加浓盐酸，用小火加热。利用Cl2

NaOH溶液反响除多余的Cl2由于加热过程中，一局部HCl挥发不参与化学反响，且随着反响的进展，盐酸浓度越来越小，变为稀盐酸后，不再与MnO2

发生反响生成Cl2答案：①不能用稀盐酸，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位置颠倒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吸取多余的氯气(3)ACB(4)将浓盐酸渐渐滴下；加热用小火△(5)MnO＋4＋＋2C====Mn2＋Cl↑2HO2 2 2NaOHCl＋2OH－===Cl－＋ClO－＋HO、2 2H＋＋OH－===HO2(6)①加热使HCl试验室制备Cl2

留意事项①必需用浓盐酸，MnO2

与稀盐酸不反响。②为了削减制得的Cl2

HClHCl③试验完毕后，先使反响停顿并排出装置中残留的Cl2④尾气吸取时，不能用澄清石灰水吸取Cl，由于溶液中Ca(OH)浓度小，吸取不完全。2 2[核心力量]反响原理

Cl的试验室制法2△化学方程式：MnO4HCl(浓)=====MnClCl↑＋2HO，2 2 2 2△MnO4＋2ClMn2＋＋2HOCl↑。2 2 2也可以用高锰酸钾、重铬酸钾、氯酸钾等氧化剂代替二氧化锰。2KMnO16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl＋5Cl8HO。4试验装置发生装置(Ⅰ)△

2 2 2①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：AB组成C组成C盛放试剂饱和氯化钠溶液试剂的作用除去氯气中的氯化氢DD浓硫酸枯燥氯气收集装置(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，且用此法可除去试验过程中挥发产生的HCl气体)。②验满方法：用潮湿的KI淀粉试纸检验。将潮湿的KI淀粉试纸放在集气瓶口，假设试纸变蓝，则证明Cl2

已收集满。尾气处理装置(Ⅳ)①导气管要伸入液面以下。②FMnO2

与浓HCl①浓盐酸中，一局部Cl－的化合价上升，另一局部Cl－的化合价不变。②随着反响的进展盐酸浓度变小，故MnO足量时，盐酸不能完全反响。2学考评价28以下关于试验室用MnO2

Cl2

的表达不正确的选项是( )MnO2

与浓盐酸共热缓慢加热反响用向下排空气法收集Cl2多余氯气常用较浓的碱液吸取解析：由于浓盐酸有挥发性，故必需缓慢加热以削减HCl的挥发；Cl2

的密度比空气的密ClClCl2 2 2答案：C试验室制氯气时有如下操作，操作挨次正确的选项是( )①连接好装置，检查装置气密性②缓缓加热，使气体均匀逸出③在烧瓶中参加二氧化锰粉末④往分液漏斗中参加浓盐酸，再缓缓滴入烧瓶中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解析：制备气体时首先应连接好装置，检查装置气密性，再依次加药品，反响制取气体。答案：C在未知液中参加AgNO3

溶液有白色沉淀生成，参加稀硝酸后，沉淀局部溶解，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，由此推断水溶液中含( )Cl－、SO2－4C．Cl－、CO2－3

Cl－、NO－3D．Cl－、OH－解析：依据题给现象，生成的白色沉淀局部溶于稀硝酸，且产生使石灰水变浑浊的气体，则原溶液中存在CO2－和Cl－。3答案：C有一包白色固体，它可能是KCl、KCOKNO中的一种或几种，进展以下试验：①溶于水，得无色溶液；②在所得溶液中滴入AgNO3

2 3 3溶液，生成白色沉淀；③再滴加稀硝酸，沉淀量削减但不完全消逝，同时有气泡生成。依据上述现象推断：白色固体肯定含有的成分是 ，可能含有的成分是 ；请写出上述实验中有关反应的离子方程式： 。解析：由②产生白色沉淀知，可能含有K2CO3和KCl中的一种或两种；由③沉淀量削减且有气泡生成知，肯定含有KCO；依据沉淀不完全消逝可知，肯定含有KCl。答案：(1)KClKCO

2 3KNO2 3 3(2)Ag＋＋Cl－===AgCl↓，2Ag＋＋CO2－===AgCO↓，AgCO＋2H＋===2Ag＋＋HO＋CO↑3 2 3 2 3 2 2AgCO也是白色沉淀，留意用硝酸排解干扰。练后感悟

2 3气体净扮装置的选择气体净扮装置的设计必需同时考虑主要成分和杂质成分的性质，以便选择适当的装置除去杂质。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可以用饱和食盐水(如以下图中Ⅰ所示)；除去氯气中的水蒸气可用浓硫酸(如以下图中Ⅱ所示)或无水CaCl(如以下图中Ⅲ所示)。210氯气的试验室制法和氯离子的检验85[学业达标]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，只是量极少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，其浓度大约为0.9%D．氯化钠对维持人体的生理功能有着重要作用解析：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：A以下说法正确的选项是( )A．试验室用排水法收集氯气闻氯气气味时，用手轻轻在集气瓶口扇动，使极少量氯气飘进鼻孔Cl－Cl2Cl－Cl2

均有毒均呈黄绿色解析：氯气能溶于水，密度比空气大，不能用排水法收集氯气，应当用向上排空气法收集。Cl－无色、无毒。答案：B检验氯化氢气体中是否混有Cl，可承受的方法是( )2用枯燥的蓝色石蕊试纸检验用枯燥有色布条检验C．将气体通入硝酸银溶液检验D．用潮湿的淀粉KI试纸检验解析：HClO具有漂白性，而Cl2

不具有，在枯燥环境下，Cl2

不能转变为HClO，因而无漂HClAgNO3

溶液都产生白色沉淀，由于Cl2

HO2Cl－。Cl2

与KI反响产生I，淀粉遇I2

变蓝，可以与HCl答案：D现有盐酸、NaCl溶液、NaOH溶液和制氯水，可用来区分它们的一种试剂是( )AgNO3

溶液 B．酚酞溶液C．紫色石蕊溶液D．饱和食盐水解析：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，制氯水遇紫色石蕊溶液先变红后褪色。答案：C5．以下关于试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．为了便于学生观看氯气的制备试验，可在讲台上直接做氯气的制备试验C．可用饱和食盐水吸取尾气D．可在集气瓶口放一张潮湿的淀粉碘化钾试纸，观看氯气是否收集满氯气反响，不能用于吸取尾气，C错误；可在集气瓶口放一张潮湿的淀粉碘化钾试纸，假设试纸变蓝，则氯气集满，D答案：D能证明某溶液中含有NaCl的是( )A．焰色反响是黄色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，消灭白色沉淀D．焰色反响是黄色，同时又能与硝酸酸化的硝酸银溶液反响生成白色沉淀Na＋Cl－AgNO3溶液后生成白色沉淀。答案：DMnO2( )

共热制取Cl2

Cl2

的正确装置是解析：集气瓶中使用单孔橡胶塞塞紧，只能进气，不能排气，则瓶内压强增大到肯定程度，可能将橡胶塞压出，ACl2

比空气的密度大，Cl2

应短管进，BC该装置既能收集ClCl和NaOH2 2ClD2答案：CKMnO在常温下与浓盐酸反响生成ClKMnO与浓盐酸反响制取Cl的简4 2 4 2易装置，以下表达不正确的选项是( )在试管①中盛有饱和食盐水，用试管②收集Cl2用试管①收集Cl，试管②可防止NaOH溶液倒吸到试管①中2③用于吸取多余的Cl2用该装置收集到的Cl2

中会混有HCl解析：依据导管的进出长短可知试管①用于收集ClNaOH溶液倒吸入2①中，NaOH溶液吸取多余的ClCl2

不纯，混有HCl答案：AKMnO4

与浓盐酸在常温下反响能产生Cl。假设用以下图所示的试验装置来制备纯洁、2枯燥的氯气并试验其与金属的反响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处解析：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是枯燥装置，④是用于氯气与金属反响的装置。除杂时不能消耗欲保存的气体，由于氯气可与NaOH溶液反响，化学方程式为Cl＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋HO，所以②处错误；③中进气管短，出气管却插2 2入液面下，所以无法枯燥气体，也不能使气体进入④中与金属反响，所以③处错误；④是一个封闭体系，未反响的气体不断蓄积会使容器内压强过大而发生爆炸，所以④处错误。答案：D以下图所示仪器可用于试验室制备少量无水FeCl，仪器连接挨次正确的选项是( )3a—b—c—d—e—f—g—ha—e—d—c—b—h—i—ga—d—e—c—b—h—i—ga—c—b—d—e—h—i—f解析：按制气→除HCl→除HO→制备FeCl→吸取Cl

挨次连接。答案：B

2 3 2以下离子方程式书写正确的选项是( )A．氯气跟水反响Cl＋HO===2H＋＋Cl－＋ClO－2 2二氧化锰跟浓盐酸共热制Cl2△MnO4H＋2Cl====Mn＋Cl↑＋2HO2 2 2向氯化亚铁溶液中通入氯气Fe2＋＋Cl===Fe3＋＋2Cl－2向稀漂白粉溶液中通入足量二氧化碳Ca2＋＋2ClO－＋CO＋HO===CaCO↓＋2HClO2 2 3解析：AHClOClO－H＋；CDCO2足量，应生成Ca(HCO32答案：B试验室用浓盐酸与足量的二氧化锰反响产生少量的氯气。假设反响过程中消耗了7.3gHCl，理论上可收集到的氯气的质量( )A．3.55gB3.55gC．3.55gD7.1g解析：理论上可收集到的氯气的质量，可直接依据化学方程式计算，设收集到氯气的质x，则△4HCl(浓)＋MnOMnCl＋Cl↑＋2HO2 2 2 2146g 71g7．3g xx＝3.55g。答案：A自来水厂常用氯气对生活用水进展杀菌消毒。市场上有些不法商贩为牟取暴利，用这样的自来水冒充纯洁水(离子的浓度格外低)出售，给人们的生活造成了肯定的不良影响。在以下化学试剂中，可以用于鉴别这种自来水和纯洁水的是()A．酚酞溶液B．氯化钡溶液C．氢氧化钠溶液D．硝酸银溶液解析：Cl2

HClHClOAgNO3

溶液即可鉴别，产生白色沉淀的是自来水，不产生沉淀的是纯洁水。答案：D14．氯气是一种重要的化工原料。试验室可用二氧化锰和浓盐酸共热制取氯气，反响的化学方程式是。某学习小组利用此原理设计如下图的装置制取氯气。①在该试验中，制取氯气的装置是 (填字母)。②C。③D装置的作用是枯燥氯气，其中盛放的试剂是 。④该试验存在明显的缺陷，在下面画出改进的装置图，写出相关反响的离子方程式：解析：试验室用二氧化锰和浓盐酸反响制取氯气的化学方程式是

。△MnO4HCl(浓)=====2MnCl＋Cl↑＋2HO，c2 2 2酸具有挥发性，制取的氯气中含有杂质氯化氢，还有水蒸气，