第10讲氯气的实验室制法及Cl－的检验-高一化学讲义（人教2019）

第10讲氯气的实验室制法及Cl－的检验目录/DIRECTORY12氯气的实验室制法氯离子(Cl－)的检验欢迎大家下载并观看该课件：本课件包含两个视频：视频一：氯气的实验室制法视频二：氯离子的检验素材应用导引考点导航课前导入1774年，舍勒在研究软锰矿(主要成分是MnO2)的过程中，将它与浓盐酸混合加热，产生了一种黄绿色气体。1810年，戴维确认这是一种新元素组成的单质，并命名为Chlorine(中文命名“氯气”)。请你根据氧化还原反应原理，请你写出舍勒制备氯气的化学方程式及离子方程式。舍勒制备氯气，是将Cl－转化为Cl2：2Cl－－2e－―→Cl2↑，其原理是氧化阴离子，此法可用于实验室制备氯气。自然界氯主要以氯化物存在，盐酸是人们合成的物质。知识精讲一、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

。2．实验装置(1)仪器a的名称

，仪器b的名称

。(2)Cl2的收集方法是

。(3)烧杯中NaOH溶液的作用是

。(4)A装置中导出的气体有

等。分液漏斗圆底烧瓶向上排空气法吸收多余的Cl2、以防污染环境。Cl2、HCl、H2O(g)。1．利用Cl2制取氯化物时，要注意先排除装置中的空气。2．制备的物质若易吸水或潮解时，要注意制备该物质装置前后要防止H2O(g)进入。知识精讲实验室制取氯气【即学即练1】（1）1774年，舍勒在研究软锰矿(主要成分是MnO2)的过程中，将它与浓盐酸混合加热，产生了一种黄绿色气体。1810年，戴维确认这是一种新元素组成的单质，并命名为chlorine(中文命名―氯气)。实验室制取Cl2时，下列装置能达到相应实验目的的是（）D知识精讲拓展内容一、设计气体制备装置的基本思路知识精讲1．Cl2的实验室制法(1)反应原理化学方程式：离子方程式：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。如2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O。【微提醒】

MnO2足量，HCl不能完全反应，因为浓盐酸变稀后，反应停止。知识精讲(2)仪器装置装置特点：知识精讲(3)除杂装置：分别用盛有饱和食盐水和浓H2SO4的洗气瓶除去Cl2中的HCl和H2O(g)。干燥也可用固体干燥剂P2O5、CaCl2等，但固体干燥剂需用干燥管或U形管。(4)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)。(5)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。知识精讲(6)尾气处理Cl2有毒，易污染空气，需用NaOH溶液吸收。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↑＋8H2OCa(ClO)2＋4HCl(浓)===CaCl2＋2Cl2↑＋2H2O知识精讲二、制Cl2应注意的问题(1)实验室制备Cl2注意事项①必须用浓盐酸，MnO2与稀盐酸不反应。②为了减少制得的Cl2中HCl的含量，加热温度不宜过高，以减少HCl的挥发。③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，以避免污染空气。④尾气吸收时，不能用澄清石灰水吸收Cl2，因为溶液中Ca(OH)2浓度小，吸收不完全。(2)气体净化装置的选择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(如下图中Ⅰ所示)；除去氯气中的水蒸气可用浓硫酸(如下图中Ⅱ所示)或干燥的CaCl2(如下图中Ⅲ所示)。知识精讲(3)MnO2与浓HCl反应的特点①浓盐酸中，部分Cl－的化合价升高，4molHCl参加反应，被氧化的Cl－为2mol。②随着反应的进行，盐酸浓度变小，故MnO2足量时，盐酸不能完全反应，反应后溶液为盐酸和MnCl2的混合液。知识精讲三、常见气体的实验室制法及其性质探究1．常见的气体发生装置①适用于用KClO3(MnO2)、KMnO4加热制O2②适用于用MnO2与浓HCl共热制Cl2③适用于H2O2制O2，CaCO3与酸反应制CO2知识精讲2．常见的除杂装置——用于除去气体中的杂质气体3．常见的气体收集装置知识精讲4．尾气处理装置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。5．实验装置构成发生装置―→除杂装置―→干燥装置―→收集装置―→尾气处理装置。【即学即练1】【答案】D【解析】A．二氧化锰和浓盐酸反应制取氯气需要加热，该装置缺少加热装置，无法制取氯气，A错误；B．HCl与碳酸氢钠溶液反应生成二氧化碳气体，应选用饱和食盐水除去HCl，B错误；C．氯气是酸性气体，能与碱石灰反应而被吸收，不能用来干燥，C错误；D．氯气和NaBr溶液反应生成Br2，说明Cl2的氧化性比Br2强，则证明氯的非金属性强于溴，D正确；故选：D。知识精讲二、氯离子(Cl－)的检验知识精讲二、氯离子(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

①

②

Ag＋＋Cl－===AgCl↓NaCl溶液③

④

⑤Na2CO3溶液⑥

⑦

⑧

产生白色沉淀沉淀不溶解产生白色沉淀沉淀不溶解产生白色沉淀沉淀溶解，放出无色气体Ag＋＋Cl－===AgCl↓

【即学即练2】2．向稀硝酸酸化的某溶液中滴加AgNO3溶液，产生白色沉淀，可证明原溶液中一定含有【答案】B【解析】向稀硝酸酸化的某溶液中滴加AgNO3溶液，产生白色沉淀，可证明原溶液中一定含有Cl-，反应原理为：Ag++Cl-=AgCl↓，AgCl既不溶于水也不溶于酸，故答案为：B。分层提分题组A基础过关练

题组B能力提升练【答案】B【解析】A．二氧化锰与浓盐酸反应制备氯气需要加热，A不符合题意；B．生石灰遇水放热，同时可以增大溶液中OH-的浓度，使得氨水中NH3∙H2O分解产生NH3，B符合题意；C．常温下，铁片遇浓硝酸会发生钝化，不能制备NO2，C不符合题意：D．硫化亚铁与浓硫酸会发生氧化还原反应，不会产生H2S，D不符合题意；故选B。题组C培优拔尖练【答案】

Na2CO3+2HNO3=2NaNO3+CO2↑+H2O

Ba（NO3）2

Na2SO4+

Ba（NO3）2=BaSO4↓+2NaNO3

产生白色沉淀

NaCl+AgNO3=AgCl↓+NaNO3【解析】（1）碳酸钠、硫酸钠和氯化钠三种物质中，碳酸钠能与硝酸反应产生CO2气体，故该步骤有关化学方程式为Na2CO3+2HNO3=2NaNO3+CO2↑+H2O。（2）硝酸钠、硫酸钠和氯化钠三种物质中，硫酸钠与可溶性钡盐能产生不溶于硝酸的白色沉淀BaSO4，氯化钠与硝酸银能产生不溶于硝酸的