《2018-2019学年高一化学人教全国通用版必修1学案：第4章 第2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学年高一化学人教全国通用版必修1学案：第4章 第2节 富集在海水中的元素——氯 第2课时（20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学习目标核心素养建构1.掌握氯气的实验室制法。2掌握氯离子的检验方法。3了解卤素结构与性质。 知 识 梳 理一、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MnO24HCl(浓)MnCl2Cl22H2O，离子方程式为MnO24H2ClMn2Cl22H2O。(2)实验装置装置A中饱和食盐水的作用是除去Cl2中的HCl气体；装置B中浓硫酸的作用是干燥Cl2；烧杯中NaOH溶液的作用是吸收多余的Cl2、以防污染环境。2氯气的工业制法工业上用电解饱和食盐水的方法制取Cl2，反应的化学方程式为2NaCl2H
2、2O2NaOHH2Cl2。【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、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产生白色沉淀沉淀不溶解AgCl=AgClNaCl溶液产生白色沉淀沉淀不溶解AgCl=AgClNa2CO3溶液产生白色沉淀沉淀溶解，放出无色气体2AgCO=Ag2CO3Ag2CO32H=2AgCO2H2O自来水产
3、生白色沉淀沉淀不溶解AgCl=AgCl蒸馏水无明显现象2.氯离子的检验方法(1)操作方法：向未知溶液中先加AgNO3溶液，再加稀HNO3。(2)现象：产生白色沉淀，加稀硝酸时，沉淀不溶解。(3)原理：AgCl=AgCl。(4)加入稀硝酸的目的：排除CO等离子的干扰。效 果 自 测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溶液中加入用硝酸酸化的AgNO3溶液，可产生白色沉淀。()答案(1)(2)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ClB
4、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ClC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ClD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解析可能有CO、PO等的干扰，A错误；加入盐酸，引入Cl，B、C错误；硝酸酸化排除干扰，加硝酸银溶液得到不溶于稀硝酸的白色沉淀即为AgCl，由此说明原溶液中有Cl，D正确。答案D3在未知液中加入AgNO3溶液有白色沉淀生成，加入稀硝酸后，沉淀部分溶解，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，由此判断水溶液中含有()ACl、SOBCl、N
5、OCCl、CODCl、OH解析根据题给现象，生成的白色沉淀部分溶于稀硝酸，且产生使石灰水变浑浊的气体，则原溶液中存在CO和Cl。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、KMnO4。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。【点拨提升】1反应原理化学方程式：MnO24HCl(浓)MnCl2Cl22
6、H2O，离子方程式：MnO24H2ClMn22H2OCl2。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2KMnO416HCl(浓)=2KCl2MnCl25Cl28H2O。2实验装置(1)发生装置()特点：固体液体气体。仪器：铁架台、酒精灯、石棉网、圆底烧瓶、分液漏斗等。试剂：A中盛放浓盐酸，B中盛放二氧化锰。(2)净化装置()组成盛放试剂试剂的作用C饱和氯化钠溶液除去氯气中的氯化氢D浓硫酸干燥氯气(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
7、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
8、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
9、改进后的装置中，下列物质的作用分别是：饱和食盐水_；浓硫酸_；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
10、密性后的操作顺序为先加固体药品，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。答案(1)用稀盐酸与MnO2反应没有加热装置盛浓硫酸和盛饱和食盐水的洗气瓶位置颠倒两洗气瓶里进气导管和出气导管的长短颠倒(2)除去Cl2中的氯化氢除去氯气中的水蒸气吸收多余的氯气(3)ACB(4)加热使HCl大量挥发盐酸变稀后不再发生反应(
11、5)将浓盐酸慢慢滴下；加热用小火(6)MnO24H2ClMn2Cl22H2ONaOH溶液Cl22OH=ClClOH2O、HOH=H2O【学以致用1】某研究小组为了制备84消毒液(主要成分为NaClO)设计了如图装置。并查阅到下列资料：“卤素与水的反应是放热反应，在加热情况下卤素与碱液发生如下反应：3X26OH5XXO3H2O”。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_。解析本题具有较强的综合性，装置产生的Cl2在冰水冷却下与NaOH发生反应制得消毒液。运用该装置必须通过饱和NaCl溶液除去HCl，否则与NaOH反应将生成NaCl，降低NaCl
