《新教材2023年高中化学第二章海水中的重要元素__钠和氯第二节氯及其化合物第2课时氯气的实验室制法氯离子的检验课件新人教版必修第一册》由会员分享，可在线阅读，更多相关《新教材2023年高中化学第二章海水中的重要元素__钠和氯第二节氯及其化合物第2课时氯气的实验室制法氯离子的检验课件新人教版必修第一册（47页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第第2课时氯气的实验室制法氯离子的检验课时氯气的实验室制法氯离子的检验一、氯气的实验室制备一、氯气的实验室制备1.实验室制备氯气的原理是实验室制备氯气的原理是MnO2+4HCl(浓浓)MnCl2+Cl2+2H2O(用化学方程式表示用化学方程式表示);该该实验过程中使用的盐实验过程中使用的盐酸必须是酸必须是浓盐酸浓盐酸。2.收集氯气的方法收集氯气的方法:向向上上排空气法排空气法(氯气的密度氯气的密度大于大于空气的密度空气的密度)。排饱和食盐水法排饱和食盐水法(氯气在饱和食盐水氯气在饱和食盐水中中的的溶解度溶解度很小很小)。3.实验装置。实验装置。烧杯中烧杯中NaOH溶液的作用是溶液的作用是吸收多
2、余的吸收多余的Cl2,防止污染环境防止污染环境。微判断微判断1(1)制氯气时制氯气时,用饱和用饱和NaHCO3溶液和浓硫酸净化气溶液和浓硫酸净化气体。体。()(2)实验室制备实验室制备Cl2时常用澄清石灰水进行尾气处理。时常用澄清石灰水进行尾气处理。()(3)为了加快反应为了加快反应,在制取在制取Cl2时时,加热温度越高越好。加热温度越高越好。()4.实验室制备气体的常见装置。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根据已学习过的气体实验室制法填写下表:微思考微思考在设计实验室制备气体的装置时在设计实验室制备气体的装置时,应应考虑考虑哪些哪些问题问题?提示提示:设计实验室
3、制备气体的装置时设计实验室制备气体的装置时,要考虑反应物的状态、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。处理等内容。二、氯离子的检验二、氯离子的检验1.实验探究实验探究:在三支试管中分别加入稀盐酸、氯化钠溶液和碳酸钠溶液在三支试管中分别加入稀盐酸、氯化钠溶液和碳酸钠溶液,再再各各滴入几滴硝酸银溶液滴入几滴硝酸银溶液,观察现象观察现象,再加入稀硝酸观察现象。再加入稀硝酸观察现象。2.实验结论。实验结论。如果溶液中如果溶液中存在存在时时,用用AgNO3溶液检验溶液检验Cl-的实验会受的实验会受到干扰。因
4、此到干扰。因此,在用在用AgNO3溶液检验溶液检验Cl-时时,一般先在被检测溶一般先在被检测溶液中加入稀硝酸酸化液中加入稀硝酸酸化,目的是目的是排除排除等的干扰等的干扰,因为因为Ag2CO3等可溶于稀硝酸等可溶于稀硝酸,而而AgCl不溶。不溶。3.氯离子的检验方法。氯离子的检验方法。原理原理Ag+Cl-AgCl试剂试剂稀硝酸稀硝酸+AgNO3溶液溶液操作操作先加适量稀硝酸先加适量稀硝酸,再加再加AgNO3溶液溶液现象现象产生产生白色沉淀白色沉淀结论结论含有含有Cl-微判断微判断2(1)其溶液中加入其溶液中加入AgNO3溶液产生沉淀溶液产生沉淀,说明该溶液说明该溶液中一定含中一定含Cl-。()(
5、2)NaClO中含有氯元素中含有氯元素,向向NaClO溶液中加入用稀硝酸酸化溶液中加入用稀硝酸酸化的的AgNO3溶液溶液,可产生白色沉淀。可产生白色沉淀。()氯气的实验室制备氯气的实验室制备重难归纳1.实验装置。实验装置。2.制备流程。制备流程。反应原理反应原理用氧化剂用氧化剂(如如MnO2)氧化浓盐酸氧化浓盐酸MnO2+4HCl(浓浓)MnCl2+Cl2+2H2O制备装置类型制备装置类型固体固体+液体液体气体气体净化方法净化方法通过盛放饱和食盐水的洗气瓶除去通过盛放饱和食盐水的洗气瓶除去HCl,再通过再通过盛放浓硫酸的洗气瓶除去水蒸气盛放浓硫酸的洗气瓶除去水蒸气收集气体收集气体向上排空气法或
6、排饱和食盐水法向上排空气法或排饱和食盐水法尾气吸收尾气吸收用强碱溶液用强碱溶液(如如NaOH溶液溶液)吸收吸收3.验满的方法验满的方法。操作操作现象现象结论结论观察法观察法观察到集气瓶内充满了观察到集气瓶内充满了黄绿色气体黄绿色气体证明已经收集证明已经收集满气体满气体将湿润的碘化钾淀粉将湿润的碘化钾淀粉试纸靠近集气瓶口试纸靠近集气瓶口试纸变蓝试纸变蓝将湿润的蓝色石蕊试将湿润的蓝色石蕊试纸靠近集气瓶口纸靠近集气瓶口试纸先变红后又褪色试纸先变红后又褪色4.实验室气体制备的一般流程实验室气体制备的一般流程。.制备制备Cl2的其他化学反应原理的其他化学反应原理:14HCl(浓浓)+K2Cr2O72KC
7、l+2CrCl3+7H2O+3Cl2;16HCl(浓浓)+2KMnO42KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2;6HCl(浓浓)+KClO3KCl+3H2O+3Cl2;4HCl(浓浓)+Ca(ClO)2CaCl2+2Cl2+2H2O。.海洋是一个重要的资源宝库海洋是一个重要的资源宝库,大部分氯以氯化物的形式大部分氯以氯化物的形式存在于海洋中。存在于海洋中。请回答以下问题。请回答以下问题。(1)怎样验证海水中含有怎样验证海水中含有Cl-?(2)将将Cl-转化为转化为Cl2的过程的过程,发生氧化反应还是还原反应发生氧化反应还是还原反应?需要需要加入氧化剂还是还原剂加入氧化剂还是还原剂?(3)在实
8、验室制取少量的氯气的实质是用氧化剂把浓盐酸中在实验室制取少量的氯气的实质是用氧化剂把浓盐酸中的的-1价氯元素氧化到价氯元素氧化到0价价,请列举合适的氧化剂请列举合适的氧化剂(至少举出至少举出2种种物质物质)。提示提示:(1)取少量海水加入试管中取少量海水加入试管中,先加稀硝酸酸化先加稀硝酸酸化,再滴加再滴加AgNO3溶液溶液,如果产生白色沉淀则说明海水中含有如果产生白色沉淀则说明海水中含有Cl-。(2)发生氧化发生氧化反应反应。应应加入氧化剂。加入氧化剂。(3)MnO2、K2Cr2O7、KMnO4、KClO3等。等。典例剖析(1)实验室制取实验室制取Cl2时时,下列操作下列操作不正确的不正确的
9、是是(填序号填序号)。装置装置可用于制取少量可用于制取少量Cl2用装置用装置除去除去Cl2中的少量中的少量HCl用装置用装置制取制取Cl2用装置用装置干燥干燥Cl2(2)实验室制取干燥、纯净的氯气实验室制取干燥、纯净的氯气,除了二氧化锰、浓盐酸外除了二氧化锰、浓盐酸外还需要还需要、。(3)已知已知KMnO4与浓盐酸与浓盐酸在常温下反应能产生在常温下反应能产生Cl2。若用如下图所示的实验若用如下图所示的实验装置来制备纯净、干燥的装置来制备纯净、干燥的氯气及验证它与金属的反氯气及验证它与金属的反应。每个虚线框表示一个应。每个虚线框表示一个单元装置单元装置,其中有错误的是其中有错误的是(填字母填字母
10、,下同下同)。(4)在实验室中在实验室中用浓盐酸与用浓盐酸与MnO2共热制取共热制取Cl2并进行相关实验。并进行相关实验。下列收集下列收集Cl2的装的装置正确的是置正确的是。答案答案:(1)(2)饱和食盐水浓硫酸饱和食盐水浓硫酸NaOH溶液溶液(3)BD(4)C解析解析:(1)实验室制取实验室制取Cl2用浓盐酸与用浓盐酸与MnO2反应反应,而不用稀而不用稀盐酸盐酸;除去除去Cl2中的中的HCl气体用饱和食盐水气体用饱和食盐水,将含有少量将含有少量HCl的的Cl2通入饱和通入饱和NaHCO3溶液会发生反应并放出溶液会发生反应并放出CO2气体气体,且且气体应气体应“长进短出长进短出”;MnO2与浓
11、盐酸需在加热条件下反应与浓盐酸需在加热条件下反应;干燥干燥Cl2使用浓硫酸洗气瓶使用浓硫酸洗气瓶,气体应气体应“长进短出长进短出”。(2)制取纯制取纯净净Cl2还需饱和食盐水除去还需饱和食盐水除去HCl气体气体,浓硫酸干燥浓硫酸干燥Cl2,NaOH溶溶液除去多余的液除去多余的Cl2。(3)B处处NaOH溶液与溶液与Cl2能反应能反应;D处装置处装置缺少出气导管且应将导管末端通入缺少出气导管且应将导管末端通入NaOH溶液中。溶液中。(4)集气集气瓶瓶中使用单孔橡胶塞塞紧中使用单孔橡胶塞塞紧,只能进气只能进气,不能排气不能排气,则瓶内压强增大则瓶内压强增大到一定程度到一定程度,可能将橡胶塞弹出可能
12、将橡胶塞弹出,A项错误。因为项错误。因为Cl2比空气的比空气的密度大密度大,Cl2应短管进应短管进,B项错误。该装置既能收集项错误。该装置既能收集Cl2,又能进行又能进行尾气处理且防倒吸尾气处理且防倒吸,C项正确。由于项正确。由于Cl2与与NaOH反应反应,所以不所以不能收集到能收集到Cl2,D项错误。项错误。学以致用1.实验室用下列两种方法制氯气实验室用下列两种方法制氯气:用含用含HCl146g的浓盐酸的浓盐酸与足量的与足量的MnO2反应反应;用用87gMnO2与足量浓盐酸反应。所与足量浓盐酸反应。所得的氯气得的氯气()。A.比比多多B.比比多多C.一样一样多多D.无法无法比较比较答案答案:
13、B解析解析:由化学方程式由化学方程式:MnO2+4HCl(浓浓)MnCl2+Cl2+2H2O知知,87gMnO2可以与可以与146gHCl反应反应,但是由于稀盐酸与但是由于稀盐酸与MnO2不反应不反应,所以含有所以含有146gHCl的浓盐酸不能与的浓盐酸不能与MnO2完全反应。完全反应。2.在制氯气时有如下操作在制氯气时有如下操作,正确的操作顺序是正确的操作顺序是()。连接好装置连接好装置,检查气密性检查气密性缓缓加热缓缓加热,加快反应加快反应,使气体均匀逸出使气体均匀逸出在圆底烧瓶中加入二氧化锰粉末在圆底烧瓶中加入二氧化锰粉末从盛有浓盐酸的分液漏斗中将浓盐酸缓缓滴入烧瓶中从盛有浓盐酸的分液漏
14、斗中将浓盐酸缓缓滴入烧瓶中将多余的将多余的Cl2用用NaOH溶液吸收溶液吸收用向上排空气法收集氯气用向上排空气法收集氯气A.B.C.D.答案答案:D解析解析:确定实验室制取气体的操作顺序要注意确定实验室制取气体的操作顺序要注意:连接好装连接好装置后置后,要先检查气密性要先检查气密性,后装药品后装药品;装药品的顺序是先加固体装药品的顺序是先加固体,后加液体后加液体;对于有毒的气体对于有毒的气体,一定要有尾气处理装置。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实验室利用如图所示装置制备氯气,图中涉及气体发生、除图中涉及气体发生、除杂、干燥、收集、尾气处理装置杂、干燥、收集、尾气处理装
15、置,其中错误的是其中错误的是()。A.B.C.D.答案答案:C解析解析:应选饱和食盐水除去氯化氢应选饱和食盐水除去氯化氢,不能用氢氧化钠溶液不能用氢氧化钠溶液,因为因为氢氧化钠可以与氯气反应氢氧化钠可以与氯气反应,故故错误错误;干燥装置应长导管进气干燥装置应长导管进气,否则浓硫酸会被压入其右侧装置中否则浓硫酸会被压入其右侧装置中,故故错误错误;澄清石灰水浓澄清石灰水浓度较低度较低,无法完全吸收氯气无法完全吸收氯气,应用氢氧化钠溶液吸收氯气应用氢氧化钠溶液吸收氯气,故故错误错误;图中只有图中只有合理合理,故选故选C。2.某同学用下列装置制备并进行有关某同学用下列装置制备并进行有关Cl2的实验。的
16、实验。下列说法中正确的是下列说法中正确的是()。A.图中图中:如果如果MnO2过量过量,浓盐酸就可被全部消耗浓盐酸就可被全部消耗B.图中图中:闻闻Cl2的气味的气味C.图中图中:生成蓝色的烟生成蓝色的烟D.图中图中:若气球变瘪若气球变瘪,证明证明Cl2可与可与NaOH反应反应答案答案:B解析解析:二氧化锰只与浓盐酸反应二氧化锰只与浓盐酸反应,不与稀盐酸反应不与稀盐酸反应,MnO2与浓与浓盐酸反应时盐酸反应时,会出现盐酸变稀而导致反应中止的情况会出现盐酸变稀而导致反应中止的情况,因此因此A中浓盐酸不可能被全部消耗中浓盐酸不可能被全部消耗,A项错误。项错误。Cl2有毒有毒,闻其气味时闻其气味时应用手轻轻在瓶口扇动应用手轻轻在瓶口扇动,仅使极少量气体飘入鼻孔中仅使极少量气体飘入鼻孔中,B项正项正确。确。Cu丝在丝在Cl2中燃烧生成棕黄色的烟中燃烧生成棕黄色的烟,C项错误。若项错误。若Cl2能与能与NaOH溶液反应溶液反应,烧瓶内压强减小烧瓶内压强减小,气球就会鼓起气球就会鼓起,D项错误。项错误。3.下列能证明某溶液中含有下列能证明某溶液中含有NaCl的是的是()。A.焰色试验中焰色是黄色焰色
