《2018-2019化学新设计同步必修一人教全国通用版课件：第4章第二节 富集在海水中的元素——氯 第2课时 》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2018-2019化学新设计同步必修一人教全国通用版课件：第4章第二节 富集在海水中的元素——氯 第2课时 （42页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第2课时 氯气的实验室制法和氯离子的检验,一、氯气的制法 1.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_。,知 识 梳 理,(2)实验装置,除去Cl2中的HCl气体,干燥Cl2,吸收多余的Cl2、以防污染环境,【自主思考】 1.含有4 mol HCl的浓盐酸与足量的MnO2反应，能生成1 mol Cl2吗？,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，故生成的Cl2小于1 mol。,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、
2、Cl的检验 1.实验探究,产生白色沉淀,沉淀不溶解,产生白色沉淀,沉淀不溶解,AgCl=AgCl,产生白色沉淀,沉淀溶解，放出 无色气体,产生白色沉淀,沉淀不溶解,AgCl=AgCl,无明显现象,2.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HNO3,白色沉淀,不溶解,AgCl=AgCl,1.判断正误，正确的打“”，错误的打“”。,(1)溶液中加入AgNO3溶液有沉淀，说明溶液中一定含Cl。( ) (2)NaClO中含有氯元素，故向NaClO溶液中加
3、入用硝酸酸化的AgNO3溶液，可产生白色沉淀。( ) 答案 (1) (2),效 果 自 测,2.下列检验Cl的方法正确的是( ),A.在某溶液中滴加AgNO3溶液，若产生白色沉淀说明该溶液中有Cl B.在某溶液中先滴加盐酸，再滴加AgNO3溶液，若产生白色沉淀，说明溶液中有Cl C.在某溶液中先滴加AgNO3溶液，产生白色沉淀，再滴加盐酸，沉淀不消失，说明溶液中有Cl D.在某溶液中滴加用HNO3酸化的AgNO3溶液，若产生白色沉淀，说明溶液中有Cl,答案 D,答案 C,探究一、氯气的实验室制法 【探究讨论】 1.用浓盐酸制Cl2，还需要哪种性质的试剂？举例说明。,提示 氧化剂，如MnO2、K
4、MnO4。,2.用浓HCl和MnO2共热制取Cl2中有哪些杂质气体？如何除去？,提示 盐酸具有挥发性，故Cl2中会含有HCl、水蒸气，故可用饱和食盐水除去HCl，用浓H2SO4吸收水蒸气。,3.根据Cl2的密度，如何收集Cl2？用什么溶液吸收尾气中的Cl2?,提示 向上排空气法，NaOH溶液。,2.实验装置,(3)收集装置() 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，且用此法可除去实验过程中挥发产生的HCl气体)。 验满方法：用湿润的KI淀粉试纸检验。将湿润的KI淀粉试纸放在集气瓶口，若试纸变蓝，则证明Cl2已
5、收集满。 (4)尾气处理装置() 导气管要伸入液面以下。 F中盛放试剂：氢氧化钠溶液，作用：吸收过量的氯气，防止污染环境。,特别提醒：(1)实验室制备Cl2注意事项 必须用浓盐酸，MnO2与稀盐酸不反应。 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。 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。 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 气体净化装置的设计必须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H
6、Cl和水蒸气等杂质，除去氯气中的HCl可以用饱和食盐水(如下图中所示)；除去氯气中的水蒸气可用浓硫酸(如下图中所示)或干燥的CaCl2(如下图中所示)。,(3)MnO2与浓HCl反应特点 浓盐酸中，部分Cl的化合价升高，4 mol HCl参加反应，被氧化的Cl为2 mol。 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混合液。,【典题例证1】 如图所示是某学生设计的实验室制备并干燥Cl2及吸收多余氯气的实验装置图，请回答：,(1)指出上述图中的各处错误： _； _； _； _。 (2)在改进后的装置中，下列物质的作用分别是： 饱和食盐水_； 浓硫
7、酸_； NaOH溶液_。,(3)制备实验开始时，先检查装置的气密性，接下来的操作依次是_。 A.向烧瓶中加入MnO2粉末 B.加热 C.向烧瓶中加入浓盐酸 (4)如果将过量二氧化锰与20 mL 12 molL1的盐酸混合加热，充分反应后生成的氯气明显少于 0.06 mol。其主要原因有：_， _。 (5)为了提高浓盐酸的利用率，你对实验的建议是_。 (6)圆底烧瓶中发生反应的离子方程式是_。 实验结束清洗仪器时，为了减少烧瓶中残留氯气对环境的污染，可以向烧瓶中加入的溶液是_，有关的离子方程式是_。,解析 (2)先除HCl，后干燥，再收集，最后尾气吸收。(3)检查装置气密性后的操作顺序为先加固体
8、药品，然后加入液体药品，最后加热。(4)题中所给盐酸中HCl的物质的量是 0.24 mol，但由于盐酸受热易挥发，且随反应的不断进行，盐酸浓度越来越小，变为稀盐酸后不再与MnO2反应，所以产生的Cl2的物质的量小于0.06 mol。(5)为减少盐酸的挥发，慢慢滴加浓盐酸，用小火加热。(6)利用Cl2和NaOH溶液反应除多余的Cl2。,回答下列问题： (1)装置中的试管内发生反应的离子方程式为_。 (2)装置中能否省去盛饱和NaCl溶液的洗气瓶？_(填“能”或“不能”，下同)，理由是_。 (3)装置中能否省去盛浓硫酸的洗气瓶？_，理由是 _。 (4)装置中能否省去盛冰水的烧杯？_，理由是_ _。
9、,答案 (1)Cl22OH=ClClOH2O (2)不能 氯气中混有的HCl气体进入试管中也会和氢氧化钠溶液反应，降低了NaClO的产量和纯度 (3)能 少量水蒸气进入试管中不影响反应 (4)不能 氯气与水的反应是放热反应，反应时温度升高，可能引起副反应，生成NaClO3,探究二、卤素离子的检验 【探究讨论】,Cl检验时，为什么要加稀硝酸？中学阶段，所学的不溶于稀硝酸的白色沉淀有哪些物质？,【典题例证2】 下面是两位同学设计的证明碳酸钠样品中含氯化钠的实验方案。,甲：取样品少许加入试管中，加入适量的蒸馏水使之溶解，配成溶液，然后加入AgNO3溶液，看是否有白色沉淀生成。 乙：取样品少许加入试管
10、中，加入适量的自来水使之溶解，配成溶液，然后滴加稀硝酸酸化的AgNO3溶液，看是否有白色沉淀生成。 (1)两个方案均有不合理之处，请指出： 甲_。 乙_。 (2)合理的实验方案为_。,【学以致用2】 下列叙述正确的是( ),A.如果加CCl4呈现紫色，证明原溶液中存在I B.凡能使湿润的碘化钾淀粉试纸变为蓝色的气体一定是Cl2 C.某溶液中加入BaCl2溶液，产生不溶于稀HNO3的白色沉淀，原溶液中一定含Ag D.氢氟酸是弱酸，但会腐蚀玻璃,答案 D,1.欲除去Cl2中的少量HCl气体，可选用( ),A.NaOH溶液 B.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
11、在饱和食盐水中溶解度很小的原理。 答案 B,答案 A,3.下图所示是验证氯气性质的微型实验，a、b、c、d、e是浸有相关溶液的滤纸。向KMnO4晶体滴加一滴浓盐酸后，立即用另一培养皿扣在上面。已知：2KMnO416HCl(浓)=2KCl5Cl22MnCl28H2O选项正确的是( ),解析 a处变蓝，b处变红棕色只能说明氧化性：Cl2Br2，Cl2I2，A项错误；c处先变红，说明氯气与水反应生成了酸性物质，c处后褪色，是由于次氯酸具有漂白性，B项错误；d处立即褪色，说明氯气与水反应生成了酸性物质将氢氧化钠中和掉，C项错误；e处变红色是因为Fe2被氧化为Fe3，Fe3与SCN反应生成红色溶液，由此可见还原性是Fe2Cl，D项正确。 答案 D,4.下列装置应用于实验室制取氯气并回收氯化锰溶液，不能达到实验目的的是( ),A.用装置甲制取氯气 B.用装置乙除去氯气中的少量氯化氢 C.用装置丙收集氯气并防止污染空气 D.用装置丁分离二氧化锰和氯化锰溶液 答案 B,
