1、第二课时氯气的实验室制法氯离子的检验学会氯气的实验室制备和氯离子的检验，分析探究实验注意事项，促进科学探究与创新意识化学核心素养的发展。1实验原理二氧化锰(软锰矿的主要成分)和浓盐酸在加热条件下反应：MnO24HCl(浓)MnCl2Cl22H2O。2仪器装置主要仪器有铁架台、酒精灯、圆底烧瓶、分液漏斗、洗气瓶、集气瓶、烧杯等。Cl2的制备、净化装置如图所示。发生装置固体(液体)液体气体净化装置(洗气瓶)先通过饱和食盐水除去HCl，再通过浓H2SO4除去水蒸气收集装置用向上排空气法收集验满方法.观察法(黄绿色)；.湿润的淀粉KI试纸，其原理是Cl22KI=2KClI2，置换出的I2遇淀粉变蓝色；
2、.湿润的蓝色石蕊试纸(先变红后褪色)尾气吸收装置盛有NaOH溶液的烧杯名师点拨(1)实验室用MnO2和盐酸制Cl2，盐酸必须为浓盐酸，随着反应的进行，盐酸的浓度逐渐减小，变成稀盐酸时，反应停止。(2)在MnO2和浓盐酸的反应中，浓盐酸既起还原剂的作用，又起酸的作用，体现了还原性和酸性。(3)一般不用澄清石灰水来吸收Cl2，原因是Ca(OH)2在水中的溶解度很小，不能将Cl2吸收完全。典例在实验室中用二氧化锰与浓盐酸反应制备干燥纯净的氯气。进行此实验，所用仪器如图：(1)连接上述仪器的正确顺序(填各接口处的字母)：_接_；_接_；_接_；_接_。(2)装置中，饱和食盐水的作用是_；NaOH溶液的
3、作用是_。(3)化学实验中常用湿润的淀粉KI试纸检验是否有Cl2产生。如果有Cl2产生，可观察到_，反应的化学方程式为_。(4)写出下列反应的化学方程式。气体发生装置中进行的反应：_。NaOH溶液中发生的反应：_。解析(1)按照制备气体的“反应装置净化装置收集装置尾气处理装置”的顺序可确定仪器连接的正确顺序。(2)装置中饱和食盐水的作用是除去Cl2中HCl杂质；浓硫酸的作用是除去Cl2中的水蒸气；NaOH溶液的作用是吸收过量的Cl2。(3)湿润的淀粉KI试纸遇Cl2时发生反应：Cl22KI=2KClI2，I2遇淀粉变蓝色。答案(1)ECDABHGF(2)除去氯气中的HCl杂质吸收过量的氯气(3
4、)试纸变蓝2KICl2=2KClI2(4)MnO24HCl(浓)MnCl2Cl22H2O2NaOHCl2=NaClNaClOH2O方法技巧有气体参加的探究实验模板知识拓展实验室制取氯气的其他方法用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2KMnO416HCl(浓)=2MnCl22KCl5Cl28H2OKClO36HCl(浓)=KCl3Cl23H2OCa(ClO)24HCl(浓)=CaCl22Cl22H2OK2Cr2O714HCl(浓)=2CrCl32KCl3Cl27H2O注意：上述反应中，浓盐酸均表现出还原性和酸性。和
5、反应中，Cl2是氧化产物；和反应中，Cl2既是氧化产物，又是还原产物。1已知：常温下把浓盐酸滴到KMnO4固体上可产生Cl2。下列所示仪器可用于实验室制备少量无水FeCl3，仪器连接顺序正确的是()AabcdefghBaedcbhigCadecbhigDacbdehif解析：选B按制气除HCl除H2O制备FeCl3吸收Cl2顺序连接。2(1)实验室制取氯气时，如图1所示操作错误的是_(填字母)。图1A用装置制取少量氯气B用装置除去氯气中混有的少量氯化氢C用装置制取氯气D用装置干燥氯气(2)已知高锰酸钾与浓盐酸在常温下反应能产生氯气。用如图2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
6、应。每个虚线框表示一个单元装置，其中有错误的是_(填字母)。图2解析：(1)实验室用浓盐酸和MnO2混合加热制Cl2，装置中用的是稀盐酸，不能与MnO2反应生成Cl2，A项错误；NaHCO3能与HCl反应产生CO2，引入新的杂质，且Cl2也能与NaHCO3反应，应用饱和食盐水除去Cl2中混有的少量HCl，且气体应长进短出，B项错误；实验室用浓盐酸和MnO2反应制Cl2，需要在加热条件下才能进行，装置中缺少加热装置，C项错误；用装置干燥Cl2时，Cl2应长进短出，D项错误。(2)KMnO4与浓盐酸在常温下即可发生反应产生Cl2，A装置正确；除去Cl2中的HCl杂质，应通入盛有饱和食盐水的洗气瓶，
7、B装置错误；用浓H2SO4干燥Cl2，气体应长进短出，C装置正确；Cl2与金属在试管中反应若用单孔塞，容易造成试管内压强过大，应改用双孔塞，并有尾气处理装置，D装置错误。答案：(1)ABCD(2)BD在四支试管中分别加入23 mL稀盐酸、NaCl溶液、Na2CO3溶液、蒸馏水，然后各滴入几滴AgNO3溶液，观察现象，再分别加入少量稀硝酸，观察现象。试管试剂实验现象加入AgNO3溶液加入稀硝酸稀盐酸白色沉淀沉淀不溶解NaCl溶液白色沉淀沉淀不溶解Na2CO3溶液白色沉淀沉淀溶解蒸馏水无明显现象无明显现象(1)试管、试管中均产生了不溶于稀硝酸的白色沉淀，说明反应生成了AgCl；反应的离子方程式为A
8、gCl=AgCl。(2)试管中产生的白色沉淀是Ag2CO3，写出该沉淀溶于稀硝酸的离子方程式：Ag2CO32H=2AgH2OCO2。问题探讨1检验Cl时，能否用稀盐酸进行酸化？提示：不能；因为盐酸中含有Cl，会影响到Cl的检验。2检验Cl时，加入稀硝酸的目的是什么？提示：排除CO造成的干扰，因Ag2CO3也是一种不溶于水的白色沉淀，但Ag2CO3能溶于稀硝酸，故先向待测液中加入稀硝酸，再加入AgNO3溶液检验Cl。3若溶液中同时含有SO和Cl，如何设计实验检验Cl的存在？提示：先加入足量的Ba(NO3)2溶液，过滤后取滤液(或静置后取上层清液)，再加入稀硝酸酸化，最后加入AgNO3溶液，若生成
9、白色沉淀，说明含有Cl。氯离子的检验及答题规范(1)检验时要加稀硝酸，以排除CO等离子的干扰，不能用稀硫酸，因为Ag2SO4微溶，会干扰实验，更不能用盐酸，因为盐酸中含有Cl。(2)若被检液中含有SO，需先用Ba(NO3)2溶液除去SO，然后再加入稀硝酸酸化的AgNO3溶液，检验Cl的存在。1检验某未知溶液中是否含有氯离子(Cl)，正确的操作是()A向未知溶液中加入AgNO3溶液，有白色沉淀产生B向未知溶液中加入AgNO3溶液，有白色沉淀产生，加入盐酸，沉淀不消失C向未知溶液中加入稀硝酸酸化后，再加入AgNO3溶液，有白色沉淀产生D向未知溶液中加入稀盐酸酸化后，再加入AgNO3溶液，有白色沉淀
10、产生解析：选CA操作不正确，不能排除CO等离子的干扰；B操作不正确，因为Ag2CO3与HCl反应时，生成的AgCl仍是白色沉淀；D操作不正确，用盐酸酸化，引入了Cl，无法确定原溶液中是否含有Cl。2自来水厂常使用氯气消毒，市场上有些小商小贩用自来水充当纯净水出售。下列试剂中，可用来辨其真伪的是()A酚酞溶液B氯化钡溶液C氢氧化钠溶液D硝酸银溶液解析：选D自来水厂常使用氯气消毒，Cl2H2OHClHClO，则自来水中含有Cl，而纯净水中无Cl，检验Cl的存在，可用硝酸银溶液，生成不溶于水和酸的AgCl沉淀；氯水中存在氢离子显酸性，遇酚酞不变色、与氯化钡溶液不反应、与氢氧化钠发生中和反应，均无明显
11、现象，不能鉴别，故选D。3向某未知溶液中加入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，澄清石灰水变浑浊。由此判断该溶液中含有()ACl、SOBCl、NOCCl、CODCl、OH解析：选C加入AgNO3溶液，有白色沉淀生成，加入稀硝酸后，沉淀部分溶解，说明有部分沉淀不溶解，则溶液中含有Cl，有无色无味且使澄清石灰水变浑浊的气体生成，则溶液中含有CO。分级训练课课过关1实验室制取的氯气常用排饱和食盐水的方法收集，原因是()A可产生更多的氯气B只有饱和食盐水才能除去HCl杂质C既能除去HCl，又能防止Cl2的溶解D食盐水易得到解析：选C实
12、验室采用加热二氧化锰固体和浓盐酸的方法制取氯气，反应的化学方程式为MnO24HCl(浓)MnCl22H2OCl2，浓盐酸易挥发，所以加热二氧化锰固体和浓盐酸制取氯气时，产生的氯气中含有氯化氢气体，要除去氯化氢气体，所选的除杂试剂只能吸收氯化氢而不能吸收氯气，食盐水中含有氯离子，能抑制氯气的溶解，所以使用饱和食盐水可将氯气中的氯化氢气体除去，又能防止Cl2的溶解。2现有盐酸、氯化钠溶液、氢氧化钠溶液和氯水四种溶液，可用来区别它们的一种试剂是()AAgNO3溶液B酚酞溶液C紫色石蕊溶液D饱和食盐水解析：选C盐酸能使紫色石蕊溶液变红；NaCl溶液遇紫色石蕊溶液无明显现象；NaOH溶液能使紫色石蕊溶液
13、变蓝；氯水能使紫色石蕊溶液先变红，后褪色。3下列关于实验室用MnO2制取Cl2的叙述中，不正确的是()AMnO2与浓盐酸共热B缓慢加热反应C用向下排空气法收集Cl2D多余氯气常用较浓的碱液吸收解析：选C由于浓盐酸易挥发，故必须缓慢加热以减少HCl的挥发；Cl2的密度比空气的密度大，故应用向上排空气法收集Cl2；Cl2极易与碱反应：Cl22NaOH=NaClNaClOH2O，故应用较浓的碱液吸收多余的Cl2。4实验室常用二氧化锰和浓盐酸反应制备氯气，用如图装置可制备纯净、干燥的氯气，并验证其部分性质。试回答下列问题：(1)A中发生反应的化学方程式是_。(2)C、D中所用试剂分别是_、_。(3)B
14、中出现的现象是_。(4)请用离子方程式表示F中NaOH溶液的作用：_。解析：(1)实验室常用MnO2与浓盐酸反应制取氯气，反应的化学方程式为MnO24HCl(浓)MnCl2Cl22H2O。(2)盐酸具有挥发性，制得的氯气中混有HCl和水蒸气两种杂质，氯气在饱和食盐水中的溶解度较小，浓硫酸可以干燥氯气，所以C、D中所用试剂分别是饱和食盐水、浓硫酸。(3)B中出现的现象是溶液由无色变为蓝色。(4)Cl2有毒，需进行尾气处理，氯气与NaOH溶液的反应是Cl22OH=ClClOH2O。答案：(1)MnO24HCl(浓)MnCl2Cl22H2O(2)饱和食盐水浓硫酸(3)溶液由无色变为蓝色(4)Cl22OH=ClClOH2O