1、核心微网络 素养新目标,1学会实验室制取氯气的方法，认识其实验装置的典型性2学会 Cl的检验方法和物质检验的注意事项，培养科学探究意识学 业 基 础 预习新知 一、氯气的实验室制法1反应原理MnO24HCl(浓)=MnCl2Cl22H2O2仪器装置主要仪器：_ _等。装置如图所示。说明：C 装置的作用是除去 Cl2 中的_；D 装置的作用是_ Cl2；F 装置的作用是 _，防止污染环境。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HCl干燥吸收多余的 Cl23收集方法(1)_(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
2、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_吸收。向上排空气法NaOH 溶液二、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或解释 稀盐酸_AgCl=_NaCl 溶液_Na2CO3 溶液_2AgCO23=Ag2CO3Ag2CO32H=2AgCO2H2O产生白色沉淀沉淀不溶解AgCl产生白色沉淀沉淀不溶解 AgCl=AgCl产生白色沉淀沉淀溶解2.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
3、稀 HNO3白色沉淀不溶解AgCl=AgClCO23即学即练1判断正误，正确的打“”，错误的打“”(1)实验室制取氯气，可用稀盐酸代替浓盐酸。()(2)实验室制备的氯气常含有氯化氢和水蒸气。()(3)氯气有毒，故应排到实验室外。()(4)溶液中加入 AgNO3 溶液有沉淀，说明溶液中一定含 Cl。()(5)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。()2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：B3检验
4、 Cl所用的试剂为 AgNO3 和 HNO3，其中 HNO3 的作用是()A防止 CO23 的干扰 B防止 Cl的干扰C生成 AgNO3 沉淀 D防止 NO3 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 CO23 的干扰。答案：A4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？解析：(1)此类装置可用微热法检验其气密性
5、。(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。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。技 能 素 养目标 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()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
6、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_。不能用稀盐酸，而
7、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)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)为了提高浓盐酸的利用率，你对实验的建议是_。ACB将浓盐酸慢慢滴下；加热用小火(5)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_。(6)如果将过量二氧化锰与一定量的浓盐酸混合加
8、热，充分反应后 生 成 的 氯 气 量 明 显 小 于 理 论 值。其 主 要 原 因 有：_，_。MnO24H2Cl=Mn2Cl22H2ONaOH 溶液Cl22OH=ClClOH2O、HOH=H2O加热使 HCl 大量挥发盐酸变稀后不再发生反应解析：(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)为减少盐酸的挥发，慢慢滴加浓盐酸，用小火加热。(5)利用 Cl2 和 NaOH 溶液反应除多余的 Cl2。(6)由于加热过程中，一部分 HCl 挥发不参与化学
9、反应，且随着反应的进行，盐酸浓度越来越小，变为稀盐酸后，不再与 MnO2 发生反应生成 Cl2。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。核心能力Cl2 的实验室制法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、
10、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 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
11、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，一部分 Cl的化合价升高，另一部分 Cl的化合价不变。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。学考评价1下列关于实验室用 MnO2 制取 Cl2 的叙述不正确的是()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：由于浓盐酸有挥发性，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
12、空气法收集 Cl2；Cl2极易与碱液反应，故常用较浓的碱液吸收多余的 Cl2。答案：C2实验室制氯气时有如下操作，操作顺序正确的是()连接好装置，检查装置气密性缓缓加热，使气体均匀逸出在烧瓶中加入二氧化锰粉末往分液漏斗中加入浓盐酸，再缓缓滴入烧瓶中用向上排空气法收集氯气，尾气导入吸收剂中A BC D解析：制备气体时首先应连接好装置，检查装置气密性，再依次加药品，反应制取气体。答案：C3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、CO23 DC
13、l、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 CO23 和 Cl。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：_。KCl 和 K2CO3KNO3AgCl=AgCl，2AgCO23=Ag2CO3，Ag2CO32H=2Ag
14、H2OCO2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。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。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)。