1、第二章 海水中的重要元素 钠和氯 第二节 氯及其化合物 课时2 氯气的实验室制法及Cl的检验 发 展 目 标1.结合 Cl2 的实验室制法(发生、除杂、收集、尾气处理)归纳一般气体制法的一般思路，培养学生“科学探究与创新意识，科学态度与社会责任”核心素养。2.结合 Cl的检验方法，归纳一般离子的检验方法及其思路，培养学生“证据推理与模型认知”的核心素养。体 系 构 建 必 备 知 识 自 主 预 习 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_。MnO24HCl(浓)=MnCl2Cl22H2OMnO24H
2、2Cl=Mn2Cl22H2O(2)实验装置请回答仪器 a 的名称_，仪器 b 的名称_。Cl2 的收集方法是_。烧杯中 NaOH溶液的作用是_。分液漏斗圆底烧瓶向上排空气法吸收多余的Cl2、以防污染环境 利用上述装置收集的 Cl2纯净吗？有什么杂质？若得到干燥纯净 Cl2 上述装置如何改进？提示 上述装置收集的 Cl2 不纯，有 HCl 和 H2O(g)。在上述装置 A、B 之间依次连接盛有饱和食盐水的洗气瓶除 HCl 和盛有浓H2SO4 的洗气瓶干燥 Cl2。2实验室制取气体装置的设计模型二、Cl的检验1实验探究实验现象 加入 AgNO3溶液 加入稀硝酸离子方程式 稀盐酸_AgCl=AgCl
3、产生白色沉淀沉淀不溶解实验现象 加入 AgNO3溶液加入稀硝酸离子方程式 NaCl溶液_ _ Na2CO3溶液_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2AgCO23=Ag2CO3、Ag2CO32H=2AgCO2H2O2.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溶液稀硝酸白色沉淀不溶解AgCl=AgClCO231判断正误(正确的打“”，错误的打“”)(1)实验室制取干燥、纯净的氯气，可依次通过浓硫酸、饱和食盐水。()(2)尾气 C
4、l2 可以用澄清石灰水吸收。()(3)Cl2 中的 HCl 可以通过 NaOH 溶液除去。()(4)溶液中加 AgNO3 溶液，有白色沉淀，说明溶液中一定含 Cl或 CO23。()答案(1)(2)(3)(4)2实验室用如图所示装置来制取少量氯气，下列说法正确的是()A容器 A 中加入的是稀盐酸BC 瓶的作用是收集氯气CF 瓶中加入 NaOH 溶液吸收多余的氯气D用该装置制取氯气前不需要检查装置的气密性答案 C 3有一包白色固体，它可能是 KCl、CaCl2、K2CO3、KNO3中的一种或几种，进行下列实验：溶于水，得到无色溶液；在所得溶液中滴入 AgNO3 溶液，生成白色沉淀；再滴加稀硝酸，沉
5、淀量减少但不完全消失，同时有气泡生成。根据上述现象判断：(1)白色固体中一定含有的成分是_，可能含有的成分是_。(2)请写出上述实验中有关反应的离子方程式：_。解析 在所得溶液中滴入 AgNO3 溶液，生成白色沉淀，可能生成 AgCl 或 Ag2CO3，再滴加稀硝酸，沉淀量减少但不完全消失，同时有气泡生成，说明两种沉淀都含有，一定含有 KCl、K2CO3，一定不含 CaCl2，可能含有 KNO3。答案(1)KCl 和 K2CO3 KNO3(2)AgCl=AgCl，2AgCO23=Ag2CO3，Ag2CO32H=2AgH2OCO2关 键 能 力 核 心 突 破 气体实验室制法及性质探究 Cl2
6、的实验室制取的实验流程问题：(1)除了 MnO2 能氧化浓盐酸制 Cl2 外，还有哪些氧化剂？举例说明。答案 KMnO4、KClO3、Ca(ClO)2、K2Cr2O7 这些氧化剂氧化性较强，氧化浓盐酸时可以不用加热。(2)饱和食盐水能否换成 Na2CO3 溶液？为什么？答案 否，Na2CO3 溶液吸收 Cl2 和 HCl，同时生成杂质气体CO2。(3)瓶中浓硫酸能否换成 P2O5 干燥剂吗？为什么？答案 否，P2O5 为固体，不能放于洗气瓶而放于干燥管中。(4)上述两个除杂装置能否颠倒？为什么？答案 否，若颠倒收集不到干燥的 Cl2。(5)收集 Cl2 除了用向上排空气法外可用什么法？答案 排
7、饱和食盐水法。(6)若 MnO2 足量，浓盐酸能完全反应吗？为什么？答案 不能，当浓盐酸变稀时，反应可能停止。(7)某同学认为可以用澄清石灰水代替氢氧化钠溶液进行尾气处理，同时还可以制得漂白粉，你认为该同学的想法是否合理？答案 不合理。澄清石灰水的浓度很小，不能确保氯气被完全吸收，制备漂白粉应该利用氯气与石灰乳反应。(8)如何检验 Cl2?答案 使湿润的淀粉 KI 试纸放于管口，试纸变蓝或使湿润的蓝色石蕊试纸放于管口，试纸先变红后褪色。1常见的气体发生装置 2常见的除杂装置用于除去气体中的杂质气体3常见的气体收集装置4.尾气处理装置点燃法：如 CO、H2、CH4 等易燃性气体，可用此法。吸收法
8、：如 Cl2、SO2、HCl、H2S 等可用碱液吸收。转化法：采用一定的方法，使有毒气体转化为无毒气体后再排放，如 NO、NO2 若能转化为 N2，即可排放。【典例】实验室用浓盐酸和 MnO2 制 Cl2，并以干燥的 Cl2为原料进行实验，已知 FeCl3 易潮解。装置如图所示：(1)装置 B、C 中应盛放的试剂名称分别为_、_；从 A 装置导出的气体若不经过 B、C 装置而直接进入 D 管，将对实验产生的不良后果是_。(2)实验时，先点燃 A 处的酒精灯，让 Cl2 充满装置，再点燃 D处酒精灯，写出 D 中反应的化学方程式：_。(3)F 装置所起的作用是_。(4)用石灰乳吸收氯气可制得漂粉
9、精，写出工业制漂粉精反应的化学方程式：_。解析(1)浓盐酸具有挥发性，Cl2 中含有 HCl、H2O(g)，依次通过盛有饱和食盐水、浓硫酸的洗气瓶除去 HCl、H2O(g)，得到干燥的 Cl2。HCl、H2O(g)都能与铁反应生成 H2，H2 和 Cl2 混合在加热时会发生爆炸。(2)铁粉与 Cl2 在点燃条件下反应生成氯化铁，化学方程式为 2Fe3Cl2=点燃 2FeCl3。(3)Cl2 有毒，污染环境，所以不能直接排放到空气中，碱石灰的成分是氧化钙和氢氧化钠，Cl2 和氧化钙、氢氧化钠能反应，所以可用碱石灰处理尾气，空气中有水蒸气，碱石灰还能吸收水蒸气，防止空气中的水蒸气进入 E 中，所以
10、可作干燥剂。(4)Cl2 和氢氧化钙反应生成氯化钙、次氯酸钙和水，化学方程式为 2Cl22Ca(OH)2=CaCl2Ca(ClO)22H2O。答案(1)饱和食盐水 浓硫酸 未经除去的氯化氢和水蒸气随 Cl2 进入 D 中和铁能反应生成 H2，H2 和 Cl2 混合会发生爆炸(2)2Fe3Cl2=点燃 2FeCl3(3)吸收多余的 Cl2，防止污染环境；防止空气中的水蒸气进入 E中(4)2Cl22Ca(OH)2=CaCl2Ca(ClO)22H2O1利用 Cl2 制取氯化物时，要注意先排除装置中的空气。2制备的物质若易吸水或潮解时，要注意制备该物质装置前后要防止 H2Og进入。在实验室中用二氧化锰
11、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)：_接_；_接_；_接_；_接_。(2)装置中，饱和食盐水的作用是_；NaOH 溶液的作用是_。(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_，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)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
12、变蓝，反应方程式为 2KICl2=2KClI2。答案(1)E C D A B H G F(2)除去氯气中的 HCl 杂质 吸收过量的氯气(3)试纸变蓝 2KICl2=2KClI2(4)MnO24HCl(浓)=MnCl2Cl22H2O2NaOHCl2=NaClNaClOH2O双 基 达 标 随 堂 检 测 1某化学小组用如图所示装置制取氯气。下列说法不正确的是()A该装置图中至少存在三处明显错误B该实验中收集氯气的方法不正确C为了防止氯气污染空气，必须进行尾气处理D在集气瓶的导管口处放一片湿润的淀粉-碘化钾试纸可以证明是否有 Cl2 逸出B 装置中未用酒精灯加热，应该用分液漏斗，没有尾气吸收装置
13、，至少有 3 处明显错误。2在实验室中用浓盐酸与 MnO2 共热制取 Cl2 并进行相关实验。下列收集 Cl2 的正确装置是()A B C DC 集气瓶中使用单孔橡胶塞塞紧，只能进气，不能排气，则瓶内压强增大到一定程度，可能将橡胶塞压出，A 项错误；因为 Cl2比空气的密度大，Cl2 应短管进，B 项错误；C 项该装置既能收集 Cl2，又能进行尾气处理且防倒吸，正确；由于 Cl2 和 NaOH 反应，所以不能收集到 Cl2，D 项错误。3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，由此判断该未知液中含有(
14、)ACl、SO24 BCl、NO3CCl、CO23DCl、OHC 根据题给现象，生成的白色沉淀部分溶于稀硝酸，且产生使澄清石灰水变浑浊的气体，则原溶液中存在 CO23 和 Cl。4实验室用下列方法制取氯气：用含 146 g HCl 的浓盐酸与足量的 MnO2 反应；用 87 g MnO2 与足量的浓盐酸反应，若不考虑 HCl 的挥发，则反应后所得氯气的质量()A方法比方法多B方法比方法多C两种方法一样多D无法比较B MnO2 与浓盐酸反应制 Cl2，随着反应的进行，浓盐酸变稀，稀盐酸不能与 MnO2 反应，故反应所得氯气的质量小于 71 g；浓盐酸足量时，根据 MnO2 的质量可计算出反应所得
15、氯气的质量为71 g，所以反应后所得氯气的质量：。5(素养题)实验室制取氯气并检验其性质的装置如图。试回答下列问题：(1)仪器 A 的名称是_。(2)写出实验室制取氯气的化学方程式_。(3)试管 C 中干燥的红花褪色的原因是_。(4)试管 D 中的现象是_。(5)装置 G 为收集干燥氯气的装置，则应选择图中的_(填代号)。(6)请写出装置 E 和 H 中反应的离子方程式：E_，H_。解析(1)根据仪器的形状可知，仪器 A 为分液漏斗。(2)实验室用 MnO2 和浓盐酸在加热条件下反应来制取氯气，化学方程式为MnO24HCl(浓)=Cl2MnCl22H2O。(3)反应制得的氯气中含有水蒸气，氯气
16、和水蒸气反应生成的 HClO 具有漂白性，能使干燥的红花褪色。(4)氯气溶于水后生成的 HCl 能和 AgNO3 反应生成AgCl 白色沉淀。(5)要收集干燥的氯气应用排空气法，因为氯气的密度比空气的大且不与空气中的成分反应，故采用向上排空气法，气体应“长进短出”，故选甲。(6)氯气能将 I氧化为 I2，自身被还原为 Cl，故反应的离子方程式为 Cl22I=I22Cl；氯气和NaOH 溶液反应生成 NaCl、NaClO 和 H2O，故反应的离子方程式为Cl22OH=ClClOH2O。答案(1)分液漏斗(2)MnO24HCl(浓)=Cl2MnCl22H2O(3)氯气中含有水蒸气，氯气和水蒸气反应生成 HClO，HClO 有漂白性(4)有白色沉淀生成(5)甲(6)Cl22I=I22Cl Cl22OH=ClClOH2O点击右图进入 课 时 分 层 作 业 Thank you for watching!
