1、第四章 非金属及其化合物 第二节 富集在海水中的元素氯 课时2 Cl2的实验室制法和Cl-的检验 目标与素养：1.了解实验室制取 Cl2 的原理和实验装置设计与分析。(科学探究与创新意识)2.掌握 Cl的检验方法。(宏观辨识与科学探究)自 主 预 习 探 新 知 一、氯气的实验室制法1反应原理实验室将 MnO2 和浓盐酸加热制取 Cl2，反应的化学方程式为_，离 子 方 程 式 为_。MnO24HCl(浓)=MnCl2Cl22H2OMnO24H2Cl=Cl2Mn22H2O2实验装置A、B 的仪器名称分别为、。装置 C 中饱和食盐水的作用是。装置 D 中浓硫酸的作用是干燥 Cl2。烧杯 E 中
2、NaOH 溶液的作用是。分液漏斗圆底烧瓶吸收Cl2中的HCl吸收尾气Cl2二、Cl的检验1操作方法：向未知溶液中先加，再加稀。2现象：产生白色沉淀，加稀硝酸时，沉淀。3原理：。4加入稀硝酸的目的：排除 CO23 等离子的干扰。AgNO3溶液HNO3不溶解AgCl=AgCl1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)(1)MnO2 与浓 HCl 的反应中，氧化剂为 MnO2，HCl 为还原剂。()(2)Cl2 中的 HCl 气体可用 NaOH 溶液除去。()(3)Cl2 可以用向上排空气法收集。()(4)某溶液中加 AgNO3 溶液，有白色沉淀生成，可说明该溶液中含有 Cl。()答案(1)(2)(3
3、)(4)2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、SO24 BCl、NO3CCl、CO23DCl、OH答案 C3实验室常用二氧化锰和浓盐酸反应制备氯气，用下图装置可制备纯净、干燥的氯气，并验证其部分性质。(已知 Cl22KI=I22KCl)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：C；D。(3)B 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。(5)若想制得标准状况下 2.24 L 氯气，理论上被氧化的
4、 HCl 的物质的量是 mol。答案(1)MnO24HCl(浓)=MnCl2Cl22H2O(2)饱和食盐水 浓硫酸(3)溶液颜色由无色变为蓝色(4)Cl22OH=ClClOH2O(5)0.2核 心 突 破 攻 重 难 Cl2的实验室制法 1.设计气体制备装置的基本思路2反应原理化学方程式：MnO24HCl(浓)=MnCl2Cl22H2O，离子方程式：MnO24H2Cl=Mn22H2OCl2。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。3实验装置构成发生装置除杂装置干燥装置收集装置尾气处理装置。(1)发生装置特点
5、：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。(2)净化装置组成盛放试剂试剂的作用 除杂装置 饱和氯化钠溶液 除去氯气中的氯化氢气体干燥装置浓硫酸干燥氯气(3)收集装置收集方法：向上排空气法(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)尾气处理装置用盛有 NaOH 溶液的烧杯吸收尾气 Cl2，防止污染环境。科学探究制 Cl2 应注意的问题(1)实
6、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，加热温度不宜过高，以减少 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，以避免污染空气。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 反应的特点浓盐酸中，部
7、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 的混合液。1下列关于实验室制取 Cl2 的说法正确的是()A将混有 HCl 杂质的 Cl2 通过盛有饱和 NaHCO3 溶液的洗气瓶除去杂质B实验室制取 Cl2，浓盐酸起到酸性和氧化剂作用C实验室用如图装置除去 Cl2 中的少量 HClD实验室制备 Cl2，可用排饱和食盐水集气法收集D Cl2 通入饱和 NaHCO3 溶液反应生成 CO2，引入新的杂质，并且消耗 Cl2，A 项不正确；实验室制取 Cl2，浓盐酸起
8、到酸性和还原剂的作用，B 项不正确；用饱和食盐水除去 Cl2 中的少量 HCl 气体时，导气管应长进短出，C 项不正确；实验室用排饱和食盐水法收集 Cl2 是因为 Cl2 难溶于饱和食盐水，而可溶于水，D 项正确。2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：3X26OH=70 5XXO3 3H2O”。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
9、？，理由是。(4)装置中能否省去盛冰水的烧杯？，理由是。答案(1)Cl22OH=ClClOH2O(2)不能 氯气中混有的 HCl 气体进入试管中也会和氢氧化钠溶液反应，降低了 NaClO 的产量和纯度(3)能 少量水蒸气进入试管中不影响反应(4)不能 氯气与水的反应是放热反应，反应时温度升高，可能引起副反应，生成 NaClO3Cl的检验 1.步骤：待测液加稀硝酸酸化加AgNO3溶液 生成白色沉淀。2原理：AgCl=AgCl(AgCl 不溶于稀硝酸)。3注意：先加稀硝酸的目的是排除 CO23、PO34 等的干扰。3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 AgN
10、O3 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，有白色沉淀产生答案 C4有一包白色固体，它可能是 KCl、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 三种物质溶于
11、水均得到无色溶液，且相互之间不反应；加入 AgNO3 溶液生成白色沉淀，说明固体中可能含 KCl、K2CO3 或两者中的一种；滴加稀硝酸，沉淀量减少说明固体中含有 K2CO3，沉淀不完全消失说明固体中含有 KCl。答案(1)KCl 和 K2CO3 KNO3(2)AgCl=AgCl、2AgCO23=Ag2CO3、Ag2CO32H=2AgH2OCO2当 堂 达 标 提 素 养 1某化学兴趣小组利用 MnO2 和浓盐酸及如图装置制备 Cl2。下列分析中不正确的是()A中可用分液漏斗代替长颈漏斗B中缺少加热装置C中盛放 NaOH 溶液可以净化 Cl2D中盛放 NaOH 溶液可以吸收尾气C NaOH 与
12、 Cl2 反应，NaOH 溶液不能净化 Cl2。2实验室用下列两种方法制氯气：用含 HCl 146 g 的浓盐酸与足量的 MnO2 反应；用 87 g MnO2 与足量浓盐酸反应。所得的氯气()A比多 B比多C一样多D无法比较B 中浓盐酸变成稀盐酸时，不再反应，生成的 Cl2 比理论值小。3欲除去 Cl2 中的少量 HCl 气体，可选用()ANaOH 溶液B饱和食盐水C浓硫酸D石灰水答案 B4检验 Cl时要用到 AgNO3 溶液和稀硝酸，其中加入稀硝酸的目的是()A加速反应的进行B排除某些杂质离子的干扰C生成不溶于水的沉淀D增大沉淀的生成量B 加稀硝酸的目的是排除 CO23、PO34 等离子的
13、干扰。5如图所示装置可用于二氧化锰与浓盐酸在加热条件下制取氯气，并利用产物进行后续实验，请填写下列空白：(1)写出二氧化锰与浓盐酸反应的化学方程式：。(2)在该反应中，部分 HCl 充当的是(填“氧化剂”或“还原剂”)。(3)洗气瓶 B 中盛有饱和食盐水，洗气瓶 C 中盛有红墨水，在洗气瓶 D 中放有石灰乳，则 C 瓶中观察到的现象是；D 瓶中发生反应的化学方程式是。(4)若反应产生了标准状况下 11.2 L 的氯气，则被氧化的 HCl 的物质的量是mol。答案(1)4HCl(浓)MnO2=MnCl2Cl22H2O(2)还原剂(3)红墨水褪色 2Cl22Ca(OH)2=CaCl2Ca(ClO)22H2O(4)1点击右图进入 课 时 分 层 作 业 Thank you for watching!