人教版高中化学必修第一册第2章海水中的重要元素-钠和氯第2节第2课时氯气的实验室制法氯离子的检验课件

第二章第二节第二课时氯气的实验室制法氯离子的检验知识点一氯气的实验室制法知识点二氯离子的检验目录索引

素养目标学习要点1.通过对氯离子检验方法的实验探究,培养证据意识,建立观点、结论和证据之间的逻辑关系,培养证据推理与模型认知的学科素养。2.通过实验探究氯气的制备,设计实验探究氯气性质及含氯化合物的制备,培养科学探究与创新意识的学科素养。四套装置:气体制备的四套装置(制备装置、净化装置、收集装置和尾气处理装置)两种试剂:检验Cl-的试剂(稀硝酸和硝酸银溶液)知识点一氯气的实验室制法基础落实•必备知识全过关1.反应原理

MnO2与稀盐酸不反应实验室用MnO2和浓盐酸加热反应制取Cl2。

盐酸必须注明“(浓)”化学方程式为

,

离子方程式为

。

MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2OMnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O2.实验装置

仪器a的名称:

。

仪器b的名称:

。

装置ABC作用制备氯气_______________

_______________

分液漏斗圆底烧瓶收集氯气尾气吸收名师点拨不能用澄清石灰水代替氢氧化钠溶液进行尾气处理,因Ca(OH)2微溶于水,澄清石灰水的浓度很小,不能确保氯气被完全吸收。特别提醒实验室制备Cl2的注意事项(1)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。(2)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,避免污染空气。正误判断(1)实验室制取干燥、纯净的氯气,可依次通过浓硫酸、饱和食盐水。(

)(2)尾气Cl2可以用澄清石灰水吸收。(

)(3)Cl2中的HCl可以通过NaOH溶液除去。(

)(4)实验室制备氯气反应中HCl表现还原性和酸性。(

)×提示

通过饱和食盐水时会带出水蒸气,故最后用浓硫酸除水。

×提示

澄清石灰水的浓度太小。

×提示

Cl2也能与NaOH溶液反应。

√重难突破•能力素养全提升探究角度1

氯气的实验室制法例1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

。

abedcMnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O干燥Cl2

饱和食盐水

溶液变蓝色

溶液红色逐渐褪去

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。图解要点

气体制备装置的分析流程:【变式设问】(1)如何检查装置E的气密性?(2)已知消耗1个Cl2可以生成1个NaClO,则生成74.5gNaClO消耗m(MnO2)为多少?消耗的m(HCl)呢?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。提示

87

g

>146

g

74.5

g

NaClO~71

g

Cl2~87

g

MnO2~146

g

HCl,盐酸变稀后不能与MnO2反应。[对点训练1]实验室制取氯气装置如图所示,主要操作步骤为①加热制取氯气②收集氯气③检查装置气密性④处理尾气下列选项中正确的实验操作顺序是(

)A.①②③④ B.③①②④C.②④③① D.④③①②B解析

由上述分析可知,利用图中装置,先检验气密性,再加入药品并加热制备氯气,然后收集氯气,最后处理尾气,则正确的实验操作顺序是③①②④。思维模型

实验室制取氯气的流程

探究角度2

含氯化合物的制备及氯气性质的检验实验例2已知氯化铁易潮解,遇水发生反应。利用下列装置可以制备无水氯化铁。下列有关说法正确的是(

)A.烧瓶B中制备氯气的反应物为二氧化锰和稀盐酸B.装置C、D中分别盛有浓硫酸、饱和食盐水C.装置E和装置F之间需要增加一个干燥装置,才能制得无水氯化铁D.装置F中盛有NaOH溶液,目的是检验有无氯气逸出答案

C

解析

制备Cl2的反应物为MnO2和浓盐酸,A错误;干燥装置应在除杂装置后,装置C、D中分别盛有饱和食盐水、浓硫酸,B错误;装置F中挥发出的水蒸气易逆行进入装置E,需在装置E、F之间增加干燥装置,C正确;装置F中盛有NaOH溶液,是尾气吸收装置,D错误。【变式设问】(1)装置B、E都需要加热,首先加热的装置是

。

(2)说明装置内空气排尽的现象是

。

提示

B。应该先加热B产生氯气,利用氯气排尽装置内的空气。

提示

装置中充满黄绿色气体。

[对点训练2]ClO2气体是一种低毒高效的消毒剂,浓度较大时易分解爆炸。制备ClO2的实验装置如图所示。下列说法错误的是(

)A.a用于平衡气压B.实验结束后再通空气C.④装置中,NaClO2作还原剂D.⑤的作用是吸收ClO2B解析

长导管a可使装置内外压强相等,有平衡气压的作用,A正确;ClO2浓度较大时易分解爆炸,因此在实验开始时就要通入空气,以稀释ClO2的浓度,防止爆炸,B错误;装置④为制备ClO2的装置,NaClO2中的Cl元素的化合价由+3价升高至+4价,作还原剂,C正确;装置⑤可吸收ClO2,D正确。知识点二氯离子的检验基础落实•必备知识全过关1.结合课本实验2-9,完成以下表格

项目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↓NaCl溶液

Na2CO3溶液

产生白色沉淀

沉淀不溶解产生白色沉淀

沉淀不溶解Ag++Cl-══AgCl↓

产生白色沉淀

沉淀溶解,放出无色气体2.氯离子的检验过程

特别提醒氯离子检验注意事项(1)检验时要加稀硝酸,以排除

等离子的干扰。不能用稀硫酸,因为Ag2SO4微溶,会干扰实验。更不能用盐酸,因为盐酸中含有Cl-。名师点拨氯离子检验的规范描述取少量待测液于试管中,先加入稀硝酸酸化,再加入AgNO3溶液,若溶液中有白色沉淀生成,说明该溶液中含有Cl-。重难突破•能力素养全提升探究角度

氯离子的检验例题

用如图所示方法,检验某固体中是否含有Cl-,下列说法正确的是(

)A.①是BaCl2溶液,②是稀盐酸B.①是稀盐酸,②是稀BaCl2溶液C.①是稀硝酸,②是AgNO3溶液D.①是稀硫酸,②是AgNO3溶液C解析

氯离子的特征离子反应是可以和银离子反应生成不溶于硝酸的白色沉淀,氯离子的检验方法是向待测液中滴加硝酸酸化,再加入硝酸银溶液,如果出现白色不溶于水的沉淀,则含有银离子,①是BaCl2溶液或①是稀盐酸,引入氯离子,①是稀硫酸,②是AgNO3溶液,硫酸银微溶,干扰检验,所以C项正确。图解要点

氯离子检验操作的分析

[对点训练]下列检验硫酸钠溶液中含有氯离子的方法正确的是(

)A.先加BaCl2溶液,过滤,再加AgNO3溶液B.先加AgNO3溶液,再加稀硝酸溶液C.先加足量的Ba(NO3)2溶液,过滤,再加AgNO3溶液D.先加足量的Ba(OH)2溶液,过滤,再加AgNO3溶液C解析

先加BaCl2溶液,引入了氯离子,最终无法确定原溶液中是否有氯离子,A错误;与Ag+能生成Ag2SO4沉淀,对Cl-的检验有干扰,B错误;先加足量Ba(NO3)2溶液,除去硫酸根离子,过滤,再加AgNO3溶液,生成白色沉淀,证明有Cl-存在,C正确;先加Ba(OH)2溶液,除去

的同时引入了大量OH-,Ag+与OH-反应,对后续Cl-的检验有干扰,D错误。思维模型

氯离子的检验原理及注意事项

学以致用•随堂检测全达标题组1氯离子的检验1.(教材改编题)检验某溶液中是否含有Cl-,正确的操作是(

)A.取样,滴加AgNO3溶液,看是否有白色沉淀生成B.取样,先加盐酸酸化,再加入AgNO3溶液,看是否有白色沉淀生成C.取样,加入少量AgNO3溶液,有白色沉淀生成,再加稀盐酸,看白色沉淀是否消失D.取样,先加稀硝酸酸化,再加入AgNO3溶液,看是否有白色沉淀生成D解析

检验Cl-时加盐酸酸化会引入Cl-干扰检验,常加稀硝酸酸化,主要是排除

等离子的干扰。反之检验硫酸根时也需要排除氯离子的干扰。2.检验Cl-时所用试剂稀硝酸的作用是(

)A.防止

的干扰 B.防止Cl-的干扰C.生成Ag2CO3沉淀 D.防止

的干扰A解析

检验Cl-时,加入的AgNO3溶液能与

结合生成Ag2CO3白色沉淀,干扰Cl-的检验,故用稀硝酸排除

的干扰。题组2氯气的实验室制备3.下列常用的干燥剂中,不能用来干燥氯气的是(

)A.浓硫酸 B.碱石灰C.无水氯化钙 D.P2O5B解析

碱石灰具有碱性,能与氯气发生反应,因此不能用碱石灰干燥氯气。

4.(2024·湖南张家界高一检测)下列关于实验室用MnO2制取Cl2的叙述不正确的是(

)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.多余的Cl2常用较浓的碱液吸收C解析

实验室用MnO2和浓盐酸共热制取氯气;由于浓盐酸易挥发,故必须缓慢加热以减少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Cl2;Cl2极易与碱发生反应,故应用较浓的碱液吸收多余的Cl2。5.(2024·山东聊城高一检测)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.①中可用分液漏斗代替长颈漏斗B.①中缺少加热装置C.②中盛放的NaOH溶液可以净化氯气D.④中盛放的NaOH溶液可以吸收尾气C解析

①中可用分液漏斗代替长颈漏斗,避免盐酸挥发,气体逸出,同时便于控制反应速率,A正确;二氧化锰和浓盐酸需要加热才能反应生成氯气,需要添加加热装置,B正确;②中盛放的NaOH溶液吸收氯气,不能净化Cl2,可以用饱和食盐水净化氯气,C错误;氢氧化钠溶液与氯气反应,可以吸收氯气,防止污染空气,D正确。6.(2024·海南文昌高一检测)在实验室中用二氧化锰跟浓盐酸反应制备干燥纯净的氯气。进行此实验,所用仪器如图所示。(1)连接上述仪器的正确顺序(填各接口处的字母):

接

;

接

;