人教版必修第一冊第二章第二節(jié)第二課時氯氣的實驗室制法及氯離子的檢驗學案

第二課時氯氣的實驗室制法及氯離子的檢驗學習目標.通過對“氯氣的實驗室制法”的學習，能利用氯氣的性質和反應，設計氯氣制備、凈化、干燥等簡單任務的方案,能從物質類別和元素價態(tài)變化的視角說明物質的轉化路徑。.通過對“氯離子檢驗”的學習，能利用氯離子的性質設計實驗進行檢驗和鑒別。學習任務1探究氯氣的實驗室制法.反應原理(1)化學方程式:MnO2+4HCl(濃)今InCb+Cbt+2七0。(2)離子方程式:MnO2+4H'+2ClAMn，C12(+2乩0。.儀器裝置⑴氣體發(fā)生裝置類型：固+液A氣。⑵發(fā)生裝置所用玻璃儀器:分液漏斗、圓底燒瓶、酒精燈。.收集方法⑴向上排空氣法(氯氣密度大于空氣)。(2)排飽和食鹽水法(氯氣在飽和氯化鈉溶液中的溶解度很小，用此法可除去實驗中揮發(fā)產(chǎn)生的氯化氫氣體)。.驗滿方法觀察到C中充滿黃綠色氣體,則證明已集滿。.尾氣處理

燒杯D中盛放的液體是NaOH溶液,該液體的作用是吸收過量的氯氣,防止污染環(huán)境。1774年,舍勒在研究軟鎰礦時,將軟錦礦與濃鹽酸混合并加熱產(chǎn)生了一種黃綠色氣體,舍勒的這個無意發(fā)現(xiàn)正是后人在實驗室制取少量氯氣的方法;1833年,法拉第經(jīng)過一系列實驗,發(fā)現(xiàn)當把電流作用在氯化鈉的水溶液時，能夠獲得氯氣，原理為2NaCl+2H2。典2NaOH+H2t+C12探究氯氣的制備方法問題1:用濃鹽酸和MnOz共熱制取的Ch中有哪些雜質氣體?如何除去?提示:鹽酸具有揮發(fā)性,故CL中會含有HC1、水蒸氣,可用飽和食鹽水除去HC1,用濃H2soi吸收水蒸氣。問題2:你能用雙線橋法表示此反應中的電子轉移情況嗎?實驗表明，將含有36.5g11C1的濃溶液與足量二氧化鎰反應制備氯氣,發(fā)現(xiàn)生成氯氣的質量少于理論值,其原因可能是什么（操作和收集都規(guī)范正確）？提示:-2X底-△IMnCVMHCl（濃）一MnCl2+Cl2f+2H2O得得2c得2c;隨著反應的進行,濃鹽酸變成稀鹽酸,而稀鹽酸與MrA不反應,所以生成Ck得2c;隨著反應的進行,濃鹽酸變成稀鹽化合價升高，被銳化問題3:氯氣制備的實質是2匚重顯，KMnOi是一種很強的氧化劑,

C1~~>Clz常溫下即可與濃鹽酸反應生成Cb,同時生成加:試寫出化學方程式,作還原劑的HC1占參與反應的HC1的多少？提示：2KMnOi+16HCl（濃）一2KCl+2MnCk+5Cl2t+8H2O,作還原劑的HC1占參與反應的HC1的支問題4:上述提到的氯氣制備方法中，哪一種適合工業(yè)生產(chǎn)？原因是什么？提示：電解氯化鈉的水溶液。因為氯在自然界中主要以NaCl形式存在,因此原料廉價易得,條件易控制,適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。實驗室制取干燥純凈的氯氣（1）基本思路。⑵實驗裝置。（3）注意事項。①飽和食鹽水的作用是既能除去CL中的HC1,又可減少Ck在H20中的溶解。②濃硫酸的作用是干燥Ck。③為減少鹽酸的揮發(fā)，慢慢滴加濃鹽酸,用小火力麗"題點一氯氣的實驗室制法.（2021?江蘇南通月考）在制取氯氣時有如下操作，正確的操作順序是（D）①連接好裝置,檢查氣密性②緩緩加熱,加快反應，使氣體均勻逸出③在圓底燒瓶中加入二氧化鎰粉末④從盛有濃鹽酸的分液漏斗中將濃鹽酸緩緩滴入燒瓶中⑤將多余的Ck用NaOH溶液吸收⑥用向上排空氣法收集氯氣A.①②③④⑤⑥B.③④②①⑥⑤C.①④③②⑥⑤D.①③④②⑥⑤解析:確定實驗室制取氣體的操作順序時要注意的有⑴連接好裝置以后,要先檢查裝置氣密性,然后裝藥品；(2)裝藥品的順序是先加固體,后加液體；(3)對于有毒的氣體,一定要有尾氣處理裝置。.在實驗室中用二氧化鎰跟濃鹽酸反應制備干燥純凈的氯氣。進行此實驗，所用儀器如圖：⑴連接上述儀器的正確順序(填各接口處的字母)：接;接;接;接。⑵寫出氣體發(fā)生裝置中進行反應的離子方程式：。⑶裝置中，飽和食鹽水的作用是;NaOH溶液的作用是。(4)化學實驗中常用濕潤的淀粉-KI試紙檢驗是否有Cb產(chǎn)生。如果有CL產(chǎn)生,可觀察到,反應的化學方程式為。解析：(1)按照制備氣體的“反應裝置一凈化裝置一收集裝置一尾氣處理裝置”的順序可確定儀器連接的正確順序。(2)根據(jù)MnO2+4HCl(濃)qMnCL+Cl2f+2H20寫離子方程式。(3)題述裝置中飽和食鹽水的作用是除去C1中的HC1雜質；濃裝SO,的作用是除去Ck中的水分;NaOH溶液的作用是吸收過量的Ch。(4)濕潤的淀粉-K1試紙遇CL時發(fā)生反應Cb+2KI_2KCl+l2,h遇淀粉變藍。答案：(1)ECDAB11GF(2)MnO2+4H++2Cr=A=Mn2++Cl2t+2H20⑶除去氯氣中的HC1雜質吸收過量的氯氣(4)試紙變藍2KI+CL_2KC1+L題點二氯氣制備的其他常見方法.己知KMnO」與濃鹽酸在常溫下反應能產(chǎn)生CL。若用如圖所示的實驗裝置來制備干燥純凈的氯氣,并試驗其與金屬的反應。每個虛線框表示一個單元裝置，其中有錯誤的是（D）A.①和②處B.只有②處C.②和③處D.②、③、④處解析:氯氣中的雜質為HC1和H。因此除雜試劑選擇飽和食鹽水和濃硫酸,洗氣裝置的導管應“長管進,短管出”，性質驗證裝置不能封閉，以防爆炸。.（2021?吉林遼源期中）某小組使用如圖裝置制取并收集干燥純凈的氯氣，請回答下列問題。A裝置中儀器a的名稱是,KMnOi的作用是。（2）C裝置盛放的試劑是,其作用是。⑶寫出D裝置中反應的離子方程式：。解析：（Da為分液漏斗;在反應過程中,C1元素化合價升高,因此KMnOi的作用是作氧化劑。（2）由題意可知,B裝置中試劑為飽和食鹽水，目的是除去氯氣中的氯化氫氣體,C裝置的作用是干燥氯氣（或除去氯氣中的水蒸氣），因此C裝置中所裝試劑為濃硫酸。⑶氯氣與NaOH反應生成氯化鈉、次氯酸鈉和水,其離子方程式為Cl2+20H_Cr+C10>H20o答案：（1）分液漏斗作氧化劑

⑵濃硫酸干燥氯氣(或除去氯氣中的水蒸氣)⑶C12+20H-C「+C10+H20實驗室氣體制備的思路總結學習任務2學會氯離子的檢驗1.氯離子的檢驗實驗[實驗2-9]2.氯離子的檢驗方法試液2?3mL實驗現(xiàn)象離子方程式滴入幾滴硝酸銀溶液加入少量稀硝酸稀鹽酸有白色沉淀生成沉淀不溶解C「+A/_AgCl1氯化鈉溶液有白色沉淀生成沉淀不溶解Cr+Ag-AgCl1碳酸鈉溶液有白色沉淀生成沉淀溶解,有氣泡產(chǎn)生CO)一+2Ag.AgzCOs1、Ag2co3+2H'_2Ag'+C02t+乩0(1)試劑:稀硝酸、AgNQs溶液。⑵現(xiàn)象:產(chǎn)生不溶于稀硝酸的白色沉淀。離子檢驗在水質監(jiān)測、污水處理等領域有非常廣泛的應用。探究氯離子的檢驗問題1:檢驗C1時為何要加入稀硝酸酸化？提示：加稀硝酸酸化的目的是排除C01等的干擾,因為Ag2c。3可溶于稀硝酸，而AgCl不溶。問題2:如何檢驗NazCO：,固體中是否混入了少量的NaCl雜質？寫出實驗操作步驟和有關的離子方程式。提示:取少量樣品，加水溶解,配制成溶液，向該溶液中加入過量的Ba(N012溶液,產(chǎn)生白色沉淀,過濾除去沉淀，向濾液中加入AgNOs溶液,產(chǎn)生白色沉淀,再加入稀硝酸,沉淀不溶解,說明原N&C03固體中混有NaCl;若沒有白色沉淀產(chǎn)生,說明原NazCO：,固體中沒有NaCloCO^+Ba24—BaC03I,Ag+Cl-AgCll。(或取少量樣品,加水溶解，配制成溶液，向該溶液中加入過量稀硝酸至沒有氣泡產(chǎn)生為止,再加入AgNOs溶液,產(chǎn)生白色沉淀，說明原Na2(X)3固體中有NaCl;若沒有白色沉淀產(chǎn)生,說明原晅《)3固體中沒有NaCl.CO勺+2卜1-%()+0)2f,Ag++Cl_AgClIo)問題3：某溶液中含有sof和cr,請設計實驗檢驗c「的存在。提示:先加入足量的Ba(N0j溶液,過濾后取濾液(或靜置后取上層清液)加入稀硝酸酸化的AgNOs溶液,若生成白色沉淀,說明含有CUo氯離子的檢驗及答題模板L檢驗某未知溶液中是否含有氯離子(C1),正確的操作是(C)A.向未知溶液中加入AgNOs溶液，有白色沉淀產(chǎn)生B.向未知溶液中加入AgNOs溶液，有白色沉淀產(chǎn)生,加入鹽酸,沉淀不消失C.向未知溶液中加入稀硝酸酸化后,再加入AgNOn溶液，有白色沉淀產(chǎn)生D.向未知溶液中加入稀鹽酸酸化后，再加入AgN03溶液，有白色沉淀產(chǎn)生解析:A操作不正確，不能排除C01等的干擾;B操作不正確，因為AgNOs跟HC1反應時，生成的AgCl仍是白色沉淀;D操作不正確,用鹽酸酸化,引入了C「。2.（2021?遼寧營口期末）自來水是用氯氣殺菌消毒的，不法商販用自來水冒充純凈水出售，為辨別真?zhèn)?，可用下列哪種試劑鑒別（C）A.酚獻溶液B.FeCL溶液C.AgNO：,溶液D.NaOH溶液解析：因純凈水中不含氯離子,而自來水中含氯離子，所以向樣品中加入硝酸銀溶液,若變渾濁,則是自來水,反之是純凈水。離子檢驗的思路分析可能含有的干擾離子一選擇檢驗試劑「確定試劑加入順序二現(xiàn)察實驗現(xiàn)象一判斷離子的存在情況。【知識整合】【易錯提醒】.誤以為MnO?與稀鹽酸在加熱條件下也可制取CL。其實不然,稀鹽酸中氯離子濃度低,還原性較弱，不能與MnOz共熱制