1、第2课时氯气的实验室制法氯离子的检验新课情境呈现将干燥的氯气依次通过内有干燥红纸条的广口瓶A和内有湿润红纸条的广口瓶B，通过红纸条是否褪色可以推断氯气能否与水发生反应。氯气在自然界中不能稳定存在，那么氯气是怎样制取的，让我们走进教材，学习氯气的实验室制法和氯离子的检验。课前素能奠基知识回顾 1实验室制取气体时，如何确定气体的发生装置？！ 依据反应物的状态及反应条件(如是否需要加热等)。 #2气体的收集方法 新知预习 一、氯气的实验室制法1反应原理：！MnO24HCl(浓)MnCl2Cl22H2O#。2由于氯气的密度！ 大 #于空气的密度，所以可采用向！ 上 #排空气法收集氯气。3由于氯气有毒，
2、所以应用NaOH溶液吸收尾气，发生的反应为！Cl22NaOH=NaClNaClOH2O#。二、氯离子的检验！AgCl=AgCl#应用体验 1在实验室利用浓盐酸和二氧化锰制氯气，制备装置中应使用分液漏斗而不能使用长颈漏斗，下列有关理由叙述错误的是(C)A防止氯气扩散到空气中造成污染B便于控制加入盐酸的量C长颈漏斗便于添加液体D尽量避免氯化氢挥发到空气中2除杂时常利用物质间的性质差异达到目的。欲除去Cl2中的少量HCl气体，可选用(B)ANaOH溶液B饱和食盐水C浓硫酸D石灰水解析：NaOH溶液和石灰水均是碱的溶液，能和Cl2反应，A、D项错误；饱和食盐水吸收HCl，不吸收Cl2，B项正确；浓硫酸
3、既不吸收HCl，也不吸收Cl2，C项错误。3检验Cl时所用试剂稀硝酸的作用是(A)A防止CO的干扰B防止Cl的干扰C生成Ag2CO3沉淀D防止NO的干扰解析：检验Cl时，加入的AgNO3溶液能与CO反应生成Ag2CO3白色沉淀，干扰Cl的检验，加入稀硝酸可排除CO等的干扰。4能证明某溶液中含有NaCl的是(D)A焰色试验显黄色B溶液有咸味C取少量溶液于试管中，滴加稀硝酸酸化的硝酸银溶液，出现白色沉淀D焰色试验显黄色，同时又能与硝酸酸化的硝酸银溶液反应生成白色沉淀解析：焰色试验显黄色，则证明含有Na；加入稀硝酸酸化的AgNO3溶液后生成白色沉淀，则证明含有Cl。要点归纳 课堂素能探究氯气的实验室
4、制法知识点 问题探究：1.氯气的尾气吸收可否使用澄清石灰水代替NaOH溶液？2浓盐酸能否用氯化钠固体和较浓硫酸代替？探究提示：1.不能，因澄清石灰水中溶质浓度小，可能吸收Cl2不充分。2能。氯化钠提供Cl，较浓硫酸提供H。知识归纳总结：1制备流程：2验满：把湿润的淀粉KI试纸(或湿润的蓝色石蕊试纸)靠近集气瓶口，若试纸变蓝(或先变红又褪色)，则证明已集满。点拨：(1)必须用浓盐酸，MnO2与稀盐酸不反应。(2)不能用蒸馏水代替饱和食盐水除去HCl气体。(3)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：2KMnO416HC
5、l(浓)=2KCl2MnCl25Cl28H2O典例1某研究性学习小组为了制取、收集纯净干燥的氯气并探究氯气的性质，他们设计了如图所示的实验装置：(已知：2KICl2=I22KCl，淀粉溶液遇I2变蓝色)请回答下列问题：(1)整套实验装置的连接顺序是f接(！ a #)，(！ b #)接(！ e #)，(！ d #)接(！ c #)(填各接口处的字母代号)。(2)E装置中制取氯气的化学方程式是！MnO24HCl(浓)MnCl2Cl22H2O#。(3)B装置的作用是！ 干燥Cl2 #；A装置中试剂X是！ 饱和食盐水 #。(4)C装置中可观察到的现象是！ 溶液变蓝色 #，D装置中可观察到的现象是！ 溶
6、液红色逐渐褪去 #。解析：(1)制得的Cl2中含有HCl、H2O(g)杂质，先通过饱和食盐水、浓硫酸除去杂质，再利用向上排空气法收集，最后通过淀粉碘化钾溶液探究其性质。因此实检装置连接顺序为fabedc。(2)E为MnO2氧化浓盐酸制取Cl2的装置，化学方程式为：MnO24HCl(浓)MnCl2Cl22H2O。(3)B装置中盛装浓硫酸，作用是吸收H2O(g)，干燥Cl2；A装置中试剂X是饱和食盐水，作用是除去HCl。(4)C装置中氯气置换出单质碘，因此溶液变为蓝色。素养应用1通过下列装置制备氯气，并验证氧气的性质。(1)写出高锰酸钾与浓盐酸反应的离子反应方程式：！2MnO16H10Cl=2Mn
7、25Cl28H2O#。(2)注射器内水的作用是！ 湿润试纸和红纸 #。(3)实验结束后，通过U形管左侧的导气管通入CO2气体，作用是！ 赶尽装置内的氯气，让NaOH溶液完全吸收 #。(4)可以验证氯气具有氧化性的现象是！ 淀粉碘化钾试纸变蓝 #。Cl的检验知识点 问题探究：23 mL试样现象解释或离子方程式加AgNO3溶液加稀硝酸稀盐酸白色沉淀沉淀不溶解ClAg=AgClNaCl溶液白色沉淀沉淀不溶解ClAg=AgClNa2CO3溶液白色沉淀有无色气体产生，沉淀溶解2AgCO=Ag2CO3、Ag2CO32H=2AgCO2H2O1.若在某无色溶液中加入AgNO3溶液，产生白色沉淀，则溶液中一定含
8、有Cl吗？为什么？2检验Cl时为何要加入稀硝酸？探究提示：1.不一定含Cl，CO与Ag反应也生成白色沉淀。2防止CO等离子的干扰。知识归纳总结：1检验待测液中含有Cl的一般答题模板待测液白色沉淀，证明待测液中含Cl。2溶液中Cl检验的注意事项要排除CO、PO等离子的干扰，它们与Ag生成的沉淀溶于稀硝酸，故一般先在待测液中加入稀硝酸酸化，以排除CO等离子的干扰。典例2在某未知液中加入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，由此判断该未知液中含有(C)ACl、SOBCl、NOCCl、CODCl、OH解析：能使澄清石灰水变浑
9、浊的无色无味气体应是CO2，又因为加入稀硝酸后沉淀部分溶解，故原溶液中除含有CO外，还有Cl。素养应用2检验某未知溶液中是否含有氯离子(Cl)，正确的操作是(C)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，有白色沉淀产生解析：A操作不正确，它不能排除CO等的干扰；B操作不正确，若未知溶液中含CO，其与Ag生成的Ag2CO3跟盐酸反应时，生成AgCl白色沉淀；D操作不正确，用盐酸酸化，引入了Cl。名师博
10、客呈现氯气的制备及其性质检验的实验创新实验能让学生提高对实验室制取氯气反应原理的感性认识，通过实验改进、创新，提高实验的安全性，减少实验用剂量，降低尾气毒害性。方案：下图是实验室制备干燥纯净的氯气，并检验氯气相关性质的实验装置。A是制备氯气的发生装置。B中盛有饱和食盐水，C中是固体干燥剂氯化钙，D是收集氯气的装置，E中是干燥的红色布条，F中是湿润的红色布条，G中是NaOH溶液。优点：(1)实验过程中氯气的制备、除杂及尾气处理装置设计严密。(2)检验氯气相关性质的实验现象较明显。缺点：(1)氯气有刺激性气味，且有毒，实验过程中存在氯气的污染，且在实验结束后烧瓶中仍然存在部分氯气。(2)实验装置较
11、复杂。(3)实验安全性不高，不便于学生动手实践。创新方案1实验装置：浓盐酸KMnO4无水氯化钙有色小卡片氢氧化钠2实验步骤及其现象：(1)按图连接装置。(2)检查装置的气密性。(3)向侧泡具支管加入0.2 g的KMnO4。(4)向V形侧泡反应管的第一个凹槽加入用蒸馏水润湿过的有色小卡片，第二个凹槽装满无水氯化钙，在V形凹槽中加入干燥有色小卡片。(5)反应开始，将约2 mL浓盐酸缓慢注射到侧泡具支试管中。过一会观察到第一张有色小卡片褪色，而无水氯化钙吸收水分，从而使氯气变干燥，V形管中的有色小卡片不褪色。优点：(1)试剂用量少，可大大减少氯气的污染。(2)实验现象明显，便于控制实验速率，提高实验
12、安全性。(3)实验装置简单，容易操作又省时，便于学生自己操作。课堂达标验收1自来水是用Cl2杀菌消毒的，不法商贩用自来水冒充蒸馏水出售，为辨真伪，可用下列哪一种试剂鉴别(C)A酚酞溶液BFeCl3溶液CAgNO3溶液DNaOH溶液解析：用Cl2杀菌消毒的自来水中含有Cl，加入AgNO3溶液时会产生白色沉淀，故选C。2实验室制取氯气后，产生的尾气选用下列哪种方法处理最好(D)解析：NaOH溶液能与Cl2反应，导管插入液面以下，可防止Cl2进入空气中，所以D项最好。3四种黑色粉末氧化铜、氧化亚铁、二氧化锰、石墨粉，只需加入一种试剂即可将它们区别开来(可以加热)，这种试剂是(C)A氢氧化钠溶液B稀硫
13、酸C浓盐酸D蒸馏水4(2021天津高一检测)18世纪70年代，瑞典化学家舍勒将软锰矿与浓盐酸混合加热，发现了氯气的制备方法，至今还是实验室制备氯气的主要方法。下列关于实验室制氯气的说法中正确的是(D)A浓盐酸在反应中起到酸性和氧化剂作用B将87g MnO2和足量浓盐酸反应，与将含有146 g HCl的浓盐酸与足量MnO2反应制得的氯气一样多C为防止氯气污染环境，必须进行尾气处理，可选用澄清石灰水D收集氯气时，可采用湿润的淀粉KI试纸进行验满解析：软锰矿与浓盐酸混合加热，发生反应的化学方程式为MnO24HCl(浓)MnCl2Cl22H2O，在该反应中，浓盐酸中的一部分Cl由1价变为Cl2中的0价
14、，失去电子，表现还原性，一部分化合价没有变化，与Mn2结合形成盐，所以浓盐酸在反应中起到酸性和还原剂作用，A错误；由于有足量浓盐酸反应，所以根据方程式可知87g MnO2会完全反应，产生71 g Cl2；146 g HCl与足量MnO2反应，随着反应的进行，盐酸浓度降低，当变为稀盐酸时反应停止，所以生成氯气的质量小于71 g，故两种情况反应产生Cl2的质量不等，B错误；Cl2是大气污染物，在尾气排放前要进行处理，可根据Cl2能够与碱反应的性质，用溶解度大的NaOH溶液进行吸收，由于Ca(OH)2微溶于水，因此一般不使用澄清石灰水吸收，C错误；氯气具有强的氧化性，会发生反应：Cl22KI=2KC
15、lI2，I2使淀粉溶液变为蓝色，因此可用湿润的淀粉KI试纸进行验满，D正确。5在实验室中用二氧化锰跟浓盐酸反应制备干燥纯净的氯气。进行此实验，所用仪器如图所示。(1)连接上述仪器的正确顺序(填各接口处的字母)：！ E #接！ C #；！ D #接！ A #；！ B #接！ H #；！ G #接！ F #。(2)装置中，饱和食盐水的作用是！ 除去氯气中的HCl杂质 #；NaOH溶液的作用是！ 吸收过量的氯气 #。(3)化学实验中常用湿润的KI淀粉试纸检验是否有Cl2产生。如果有Cl2产生，可观察到！ 试纸变蓝 #，反应的化学方程式为！2KICl2=2KClI2#。(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：！MnO24HCl(浓)MnCl2Cl22H2O#。NaOH溶液中发生的反应：！2NaOHCl2=NaClNaClOH2O#。解析：(1)制备干燥纯净的氯气应按照气流方向连接各部分装置：制气装置净化装置干燥装置收集装置尾气处理装置。(3)Cl2氧化KI生成碘，碘单质遇淀粉变蓝，故观察到的现象为试纸变蓝，反应方程式为2KICl2=2KClI2。
