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-2024-2025高一化学必修第一册（人教版）配套课件

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

(用化学方程式表示);该实验过程中使用的盐酸必须是

浓盐酸

。微思考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.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

。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2在设计实验室制备气体的装置时,应考虑哪些问题?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。2.实验结论。

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

(1)某溶液中加入AgNO3溶液产生沉淀,说明该溶液中一定含Cl-。(

)(2)某溶液中加入BaCl2溶液产生沉淀,说明该溶液中一定含有

。(

)××氯气的实验室制备问题探究实验室利用二氧化锰和浓盐酸制备氯气的装置如下。(1)装置Ⅰ是发生装置,浓盐酸应该放在什么仪器中?制备出的氯气会含有哪些杂质?提示:浓盐酸放在分液漏斗中。制备的氯气会含有HCl、H2O等杂质。(2)装置Ⅱ是除杂装置,C和D应该分别放入什么物质?它的作用分别是什么?提示:C中应该放入饱和NaHCO3溶液,D中放入浓硫酸。它们的作用分别是除去HCl和干燥氯气。(3)装置Ⅲ是收集装置,如何检验集气瓶收集的气体是Cl2?提示:把湿润的碘化钾淀粉试纸放入瓶口,试纸变蓝,证明该气体为Cl2。(4)Ⅳ是尾气处理装置,可以用哪些溶液来吸收氯气?提示:可以用NaOH溶液等碱液来吸收。归纳总结1.实验室制取Cl2的装置图解。2.氯气验满的方法。

操作现象结论观察法观察到集气瓶内充满了黄绿色气体证明已经收集满气体将湿润的碘化钾淀粉试纸靠近集气瓶口试纸变蓝将湿润的蓝色石蕊试纸靠近集气瓶口试纸先变红后又褪色3.实验室用MnO2和浓盐酸制备Cl2的注意事项。(1)稀盐酸与MnO2不反应,制取氯气时必须选用浓盐酸;反应一段时间后浓盐酸变稀盐酸不能继续与MnO2反应,所制得的氯气总小于理论值,盐酸有剩余。另外加热温度不宜过高,以减少氯化氢的挥发。(2)浓盐酸有挥发性在加热时容易逸出,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,因为澄清石灰水中的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。4.其他用于实验室制取氯气的方法。用KMnO4、KClO3、Ca(ClO)2、K2Cr2O7等氧化剂代替MnO2制取氯气,反应不需加热且反应速率较快,如:①2KMnO4+16HCl(浓)══2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2O②KClO3+6HCl(浓)══KCl+3Cl2↑+3H2O③Ca(ClO)2+4HCl(浓)══CaCl2+2Cl2↑+2H2O④K2Cr2O7+14HCl(浓)══2CrCl3+2KCl+3Cl2↑+7H2O典例剖析【例】

(1)实验室制取Cl2时,下列操作不正确的是

(填序号)。

①用装置Ⅰ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错误;因为Cl2比空气的密度大,Cl2应短管进,B错误;该装置既能收集Cl2,又能进行尾气处理且防倒吸,C正确;因为Cl2与NaOH反应,所以不能收集到Cl2,D错误。学以致用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.①③④②⑥⑤D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.实验室利用如图所示装置制备氯气,图中涉及气体发生、除杂、干燥、收集、尾气处理装置,其中错误的是(

)。A.①②③

B.①②④C.②③④

D.①③④答案:C2.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B3.下列能达到实验目的的是(

)。A.①除去杂质气体CO2B.②收集并吸收多余的Cl2C.③干燥Cl2D.④吸收HCl制盐酸答案:C4.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:D5.现有盐酸、氯化钠溶液、氢氧化钠溶液和新制氯水四种溶液,可用来区别它们的一种试剂是(

)。A.AgNO3溶液

B.酚酞溶液C.紫色石蕊溶液 D.饱和食盐水答案:C6.实验室用如图装置制取氯气,并用氯气进行实验。回答下列问题。(1)A中盛有浓盐酸,B中盛有MnO2,写出反应的化学方程式:

。

(2)D中放入浓硫酸的目的是

。

(3)E中为红色干布条,F中为红色湿布条,可观察到的现象是

;原因是

。

(4)G处的现象是

。

(5)用化学方程式写出H处(NaOH)尾气吸收装置中的反应原理: