1、第2课时氯离子的检验和氯气的实验室制法课程目标1掌握Cl的检验方法。2了解Cl2的实验室制取原理和实验装置。图说考点新知预习一、Cl的检验1实验探究实验现象离子方程式或解释加入AgNO3溶液加入稀硝酸稀盐酸产生白色沉淀沉淀不溶解AgCl=AgClNaCl溶液产生白色沉淀沉淀不溶解AgCl=AgClNa2CO3溶液产生白色沉淀沉淀溶解2AgCO=Ag2CO3Ag2CO32H=2AgCO2H2O自来水产生白色沉淀沉淀不溶解AgCl=AgCl蒸馏水无明显现象2.氯离子的检验方法(1)操作方法：向未知溶液中先加AgNO3溶液，再加稀HNO3。(2)现象：产生白色沉淀，加稀硝酸时，沉淀不溶解。(3)原理
2、： AgCl=AgCl。(4)加入稀硝酸的目的：排除CO等离子的干扰。二、氯气的实验室制法1反应原理MnO24HCl(浓)MnCl2Cl22H2O2仪器装置主要仪器：铁架台(带铁圈)、酒精灯、石棉网、圆底烧瓶、分液漏斗、集气瓶、烧杯等。装置如图所示。说明：C装置的作用是除去Cl2中的HCl；D装置的作用是干燥Cl2；F装置的作用是吸收多余的Cl2，防止污染环境。3收集方法(1)向上排空气法(Cl2密度大于空气)。(2)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)。4尾气处理Cl2有毒，易污染空气，需用NaOH溶液吸收。三、氯气的工业制法
3、工业上用电解饱和食盐水的方法制取Cl2，反应的化学方程式为2NaCl2H2O电解,2NaOHH2Cl2。 即时性自测1判断正误，正确的打“”，错误的打“”(1)溶液中加入AgNO3溶液有沉淀，说明溶液中一定含Cl。()(2)NaClO中含有氯元素，故向NaClO溶液中加入用硝酸酸化的AgNO3溶液，可产生白色沉淀。()(3)实验室制取氯气，可用稀盐酸代替浓盐酸。()(4)实验室制备的氯气常含有氯化氢和水蒸气。()(5)氯气有毒，故应排到实验室外。()答案：(1)(2)(3)(4)(5)2检验Cl所用的试剂为AgNO3和HNO3，其中HNO3的作用是()A防止CO的干扰B防止Cl的干扰C生成Ag
4、NO3沉淀 D防止NO的干扰解析：检验Cl时，加入AgNO3会生成AgCl白色沉淀，而Ag2CO3同样是白色沉淀，但加入稀HNO3后，AgCl不溶解，而Ag2CO3溶解于稀HNO3，所以加稀HNO3的作用是防止CO的干扰。答案：A3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石灰水解析：利用了HCl极易溶于水而Cl2在饱和食盐水中溶解度很小的原理。答案：B4实验室以MnO2和浓盐酸反应制Cl2并净化和收集的装置如图所示，试回答以下问题：(1)如何检验装置的气密性？(2)净化装置的顺序能否颠倒？为什么？(3)以含14.6 g HCl的浓盐酸与足量MnO2充分
5、反应，制得的Cl2在标准状况下总小于2.24 L，原因可能是：_；_。解析：(1)此类装置可用微热法检验其气密性。(2)干燥除杂的顺序通常是先去除其他气体杂质，最后干燥，以免再混入水蒸气。(3)此反应须是浓盐酸和MnO2共热才能发生。答案：(1)将导管末端插入水中，用酒精灯微热烧瓶，导管口有气泡冒出，移开酒精灯，水上升到导管中形成一段稳定的水柱，则证明装置的气密性良好。(2)不能；如颠倒则Cl2经饱和食盐水除去HCl时会重新混入水蒸气。(3)随着反应进行，盐酸浓度变小，MnO2与稀盐酸不反应因此该反应停止加热过快，部分HCl挥发提升点氯气的实验室制法解析例下列关于实验室制取Cl2的说法正确的是
6、()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【解析】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，而能溶于水，D项正确。【答案】D实验室制备Cl2注意事项必须用浓盐酸，MnO2与稀盐酸不反应。为了减少制
7、得的Cl2中HCl的含量，所以加热温度不宜过高，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，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。提升如图所示是某学生设计的实验室制备并干燥Cl2及吸收多余氯气的实验装置图，请回答：(1)指出上述图中的各处错误：_；_；_；_。(2)在改进后的装置中，下列物质的作用分别是：饱和食盐水_；浓硫酸_；NaOH溶液_。(3)制备实验开始时，先检查装置的气密性，接下来的操作依次是_。A向烧瓶中加入MnO2粉末B加热C向烧瓶中加入浓盐酸(4)如果将过量二氧化锰与20 mL 12
8、 molL1的盐酸混合加热，充分反应后生成的氯气明显少于0.06 mol。其主要原因有：_，_。(5)为了提高浓盐酸的利用率，你对实验的建议是_。(6)圆底烧瓶中发生反应的离子方程式是_。实验结束清洗仪器时，为了减少烧瓶中残留氯气对环境的污染，可以向烧瓶中加入的溶液是_，有关的离子方程式是_。解析：(1)从试剂，装置(制气、净化、收集、尾气吸收)角度考虑。(2)先除HCl，后干燥，再收集，最后尾气吸收。(3)检查装置气密性后的操作顺序为先加固体药品，然后加入液体药品，最后加热。(4)题中所给盐酸中HCl的物质的量是0.24 mol，但由于盐酸受热易挥发，且随反应的不断进行，盐酸浓度越来越小，变
9、为稀盐酸后不再与MnO2反应，所以产生的Cl2的物质的量小于0.06 mol。(5)为减少盐酸的挥发，慢慢滴加浓盐酸，用小火加热。(6)利用Cl2和NaOH溶液反应除多余的Cl2。答案：(1)不能用稀盐酸，而应用浓盐酸应有加热装置，应用酒精灯加热盛浓硫酸和盛饱和食盐水的洗气瓶位置颠倒两洗气瓶里进气导管和出气导管的长短颠倒(2)除去Cl2中的氯化氢除去氯气中的水蒸气吸收多余的氯气(3)ACB(4)加热使HCl大量挥发盐酸变稀后不再发生反应(5)将浓盐酸慢慢滴下；加热用小火(6)MnO24H2ClMn2Cl22H2ONaOH溶液 Cl22OH=ClClOH2O、HOH=H2O关键能力Cl2的实验室
10、制法1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。2实验装置(1)发生装置()特点：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。试剂：A中盛放浓盐酸，B中盛放二氧化锰。(2)净化装置()组成盛放试剂试剂的作用C饱和氯化钠溶液除去氯气中的氯化氢D浓硫酸干燥氯气(3)收集装置()收集方法：向上排空气法(装置E，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
11、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()导气管要伸入液面以下。F中盛放试剂：氢氧化钠溶液，作用：吸收过量的氯气，防止污染环境。MnO2与浓HCl反应特点浓盐酸中，部分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。1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
12、判断水溶液中含有()ACl、SOBCl、NOCCl、CO DCl、OH解析：根据题给现象，生成的白色沉淀部分溶于稀硝酸，且产生使石灰水变浑浊的气体，则原溶液中存在CO和Cl。答案：C2实验室制备氯气的化学方程式是MnO24HCl(浓)MnCl22H2OCl2。下列关于实验室制氯气的说法中错误的是()A还原剂是HCl，氧化剂是MnO2B每生成1 mol Cl2，转移电子2 molC每消耗1 mol MnO2，起还原作用的HCl为4 molD生成的氯气中含有水蒸气和HCl答案：C3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，得无色溶液；在所得溶液中滴入
13、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：由产生白色沉淀知，可能含有K2CO3和KCl中的一种或两种；由沉淀量减少且有气泡生成知，一定含有K2CO3；根据沉淀不完全消失可知，一定含有KCl。答案：(1)KCl和K2CO3KNO3(2)AgCl=AgCl，2AgCO=Ag2CO3，Ag2CO32H=2AgH2OCO2点拨：某种离子和银离子产生白色沉淀，并不能确定该离子是氯离子。Ag2CO3也是白色沉淀，注意用硝酸排除干扰。4某同学
14、应用如图所示的方法研究物质的性质，其中气体a的主要成分是氯气，杂质是空气和水蒸气。回答下列问题：(1)该项研究(实验)的主要目的是_。(2)浓硫酸的作用是_，与研究目的直接相关的实验现象是_。(3)从物质性质的方面来看，这样的实验设计存在事故隐患，原因是_。请在上图的D处以图的形式表明克服事故隐患的措施。解析：本题的实验目的是探究氯气本身还是氯气跟水反应生成的HClO具漂白作用，依据此目的本题设计了氯气分别与干燥的有色布条和湿润的有色布条作用。事故隐患是Cl2有毒，污染环境，可用碱溶液吸收。答案：(1)探究Cl2与HClO谁有漂白性(答案合理即可)(2)吸收气体a中的水蒸气B中的布条不褪色，C中的布条褪色(3)多余的Cl2会污染空气练后感悟气体净化装置的选择气体净化装置的设计必须同时考虑主要成分和杂质成分的性质，以便选择适当的装置除去杂质。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)或无水CaCl2(如下图中所示)。
