第2章 海水中的重要元素-鈉和氯 第2節(jié) 第2課時 氯氣的實驗室制法 氯離子的檢驗-2024-2025高一化學(xué)必修第一冊（人教版）配套課件

第2課時氯氣的實驗室制法氯離子的檢驗一、氯氣的實驗室制備1.實驗室制備氯氣的原理是

MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O

(用化學(xué)方程式表示);該實驗過程中使用的鹽酸必須是

濃鹽酸

。微思考1濃鹽酸與足量的MnO2反應(yīng)時,HCl能完全反應(yīng)嗎?為什么?提示:不能。因為隨著反應(yīng)的進行,鹽酸的濃度變小,MnO2與稀鹽酸不反應(yīng)。2.收集氯氣的方法:向

上

排空氣法(氯氣的密度

大于

空氣的密度)。

排飽和食鹽水法(氯氣在飽和食鹽水中的溶解度很小)。3.實驗裝置。燒杯中NaOH溶液的作用是

吸收多余的Cl2,防止污染環(huán)境

。4.實驗室制備氣體的常見裝置。根據(jù)已學(xué)習(xí)過的氣體實驗室制法填寫下表:微思考2在設(shè)計實驗室制備氣體的裝置時,應(yīng)考慮哪些問題?提示:設(shè)計實驗室制備氣體的裝置時,要考慮反應(yīng)物的狀態(tài)、是否加熱、生成氣體的性質(zhì)等。對于有毒氣體還要考慮尾氣處理等內(nèi)容。二、氯離子的檢驗1.實驗探究。2.實驗結(jié)論。

3.氯離子的檢驗方法。原理—Ag++Cl-══AgCl↓↓試劑—

稀硝酸

+

AgNO3

溶液

↓操作—先加適量稀硝酸,再加

AgNO3

溶液

↓現(xiàn)象—產(chǎn)生

白色沉淀

↓結(jié)論—含有

Cl-

微判斷

(1)某溶液中加入AgNO3溶液產(chǎn)生沉淀,說明該溶液中一定含Cl-。(

)(2)某溶液中加入BaCl2溶液產(chǎn)生沉淀,說明該溶液中一定含有

。(

)××氯氣的實驗室制備問題探究實驗室利用二氧化錳和濃鹽酸制備氯氣的裝置如下。(1)裝置Ⅰ是發(fā)生裝置,濃鹽酸應(yīng)該放在什么儀器中?制備出的氯氣會含有哪些雜質(zhì)?提示:濃鹽酸放在分液漏斗中。制備的氯氣會含有HCl、H2O等雜質(zhì)。(2)裝置Ⅱ是除雜裝置,C和D應(yīng)該分別放入什么物質(zhì)?它的作用分別是什么?提示:C中應(yīng)該放入飽和NaHCO3溶液,D中放入濃硫酸。它們的作用分別是除去HCl和干燥氯氣。(3)裝置Ⅲ是收集裝置,如何檢驗集氣瓶收集的氣體是Cl2?提示:把濕潤的碘化鉀淀粉試紙放入瓶口,試紙變藍,證明該氣體為Cl2。(4)Ⅳ是尾氣處理裝置,可以用哪些溶液來吸收氯氣?提示:可以用NaOH溶液等堿液來吸收。歸納總結(jié)1.實驗室制取Cl2的裝置圖解。2.氯氣驗滿的方法。

操作現(xiàn)象結(jié)論觀察法觀察到集氣瓶內(nèi)充滿了黃綠色氣體證明已經(jīng)收集滿氣體將濕潤的碘化鉀淀粉試紙靠近集氣瓶口試紙變藍將濕潤的藍色石蕊試紙靠近集氣瓶口試紙先變紅后又褪色3.實驗室用MnO2和濃鹽酸制備Cl2的注意事項。(1)稀鹽酸與MnO2不反應(yīng),制取氯氣時必須選用濃鹽酸;反應(yīng)一段時間后濃鹽酸變稀鹽酸不能繼續(xù)與MnO2反應(yīng),所制得的氯氣總小于理論值,鹽酸有剩余。另外加熱溫度不宜過高,以減少氯化氫的揮發(fā)。(2)濃鹽酸有揮發(fā)性在加熱時容易逸出,所以應(yīng)選用分液漏斗,而不用長頸漏斗。(3)尾氣處理時,不能用澄清石灰水吸收氯氣,因為澄清石灰水中的Ca(OH)2含量少,吸收不完全。(4)實驗結(jié)束后,先使反應(yīng)停止并排出裝置中殘留的氯氣,再拆卸裝置,避免污染空氣。4.其他用于實驗室制取氯氣的方法。用KMnO4、KClO3、Ca(ClO)2、K2Cr2O7等氧化劑代替MnO2制取氯氣,反應(yīng)不需加熱且反應(yīng)速率較快,如:①2KMnO4+16HCl(濃)══2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2O②KClO3+6HCl(濃)══KCl+3Cl2↑+3H2O③Ca(ClO)2+4HCl(濃)══CaCl2+2Cl2↑+2H2O④K2Cr2O7+14HCl(濃)══2CrCl3+2KCl+3Cl2↑+7H2O典例剖析【例】

(1)實驗室制取Cl2時,下列操作不正確的是

(填序號)。

①用裝置Ⅰ制取少量Cl2②用裝置Ⅱ除去Cl2中的少量HCl③用裝置Ⅲ制取Cl2④用裝置Ⅳ干燥Cl2

(2)實驗室制取干燥、純凈的氯氣,除了二氧化錳、濃鹽酸外還需要

、

、

。

(3)已知KMnO4與濃鹽酸在常溫下反應(yīng)能產(chǎn)生Cl2。若用如下圖所示的實驗裝置來制備純凈、干燥的氯氣及驗證它與金屬的反應(yīng)。每個虛線框表示一個單元裝置,其中有錯誤的是

(填字母,下同)。

(4)在實驗室中用濃鹽酸與MnO2共熱制取Cl2并進行相關(guān)實驗。下列收集Cl2的裝置正確的是

。

答案:(1)①②③④(2)飽和食鹽水濃硫酸NaOH溶液(3)BD(4)C解析:(1)①實驗室制取Cl2用濃鹽酸與MnO2反應(yīng),而不用稀鹽酸;②除去Cl2中的HCl氣體用飽和食鹽水,將含有少量HCl的Cl2通入NaHCO3溶液會發(fā)生反應(yīng)并放出CO2氣體,且氣體應(yīng)“長進短出”;③MnO2與濃鹽酸需在加熱條件下反應(yīng);④干燥Cl2使用濃硫酸洗氣瓶,氣體應(yīng)“長進短出”。(2)制取純凈Cl2還需飽和食鹽水除去HCl氣體,濃硫酸干燥Cl2,NaOH溶液除去多余的Cl2。(3)B處NaOH溶液與Cl2能反應(yīng);D處試管缺少出氣導(dǎo)管且將導(dǎo)管末端通入NaOH溶液中。(4)集氣瓶中使用單孔橡膠塞塞緊,只能進氣,不能排氣,則瓶內(nèi)壓強增大到一定程度,可能將橡膠塞壓出,A錯誤;因為Cl2比空氣的密度大,Cl2應(yīng)短管進,B錯誤;該裝置既能收集Cl2,又能進行尾氣處理且防倒吸,C正確;因為Cl2與NaOH反應(yīng),所以不能收集到Cl2,D錯誤。學(xué)以致用在制氯氣時有如下操作,正確的操作順序是(

)。①連接好裝置,檢查氣密性②緩緩加熱,加快反應(yīng),使氣體均勻逸出③在圓底燒瓶中加入二氧化錳粉末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Cl2用NaOH溶液吸收⑥用向上排空氣法收集氯氣A.①②③④⑤⑥

B.③④②①⑥⑤C.①④③②⑥⑤

D.①③④②⑥⑤D解析:確定實驗室制取氣體的操作順序要注意:①連接好裝置后,要先檢查氣密性,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。1.實驗室利用如圖所示裝置制備氯氣,圖中涉及氣體發(fā)生、除雜、干燥、收集、尾氣處理裝置,其中錯誤的是(

)。A.①②③

B.①②④C.②③④

D.①③④答案:C2.某同學(xué)用下列裝置制備并進行有關(guān)Cl2的實驗。下列說法中正確的是(

)。A.Ⅰ圖中:如果MnO2過量,濃鹽酸就可被全部消耗B.Ⅱ圖中:聞Cl2的氣味C.Ⅲ圖中:生成藍色的煙D.Ⅳ圖中:若氣球變癟,證明Cl2可與NaOH反應(yīng)B3.下列能達到實驗?zāi)康牡氖?

)。A.①除去雜質(zhì)氣體CO2B.②收集并吸收多余的Cl2C.③干燥Cl2D.④吸收HCl制鹽酸答案:C4.下列能證明某溶液中含有NaCl的是(

)。A.焰色試驗中焰色是黃色B.溶液有咸味C.取少量溶液加入試管中,滴加稀硝酸酸化的硝酸銀溶液,出現(xiàn)白色沉淀D.焰色反應(yīng)是黃色,同時又能與硝酸酸化的硝酸銀溶液反應(yīng)生成白色沉淀答案:D5.現(xiàn)有鹽酸、氯化鈉溶液、氫氧化鈉溶液和新制氯水四種溶液,可用來區(qū)別它們的一種試劑是(

)。A.AgNO3溶液

B.酚酞溶液C.紫色石蕊溶液 D.飽和食鹽水答案:C6.實驗室用如圖裝置制取氯氣,并用氯氣進行實驗?；卮鹣铝袉栴}。(1)A中盛有濃鹽酸,B中盛有MnO2,寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式:

。

(2)D中放入濃硫酸的目的是

。

(3)E中為紅色干布條,F中為紅色濕布條,可觀察到的現(xiàn)象是

;原因是

。

(4)G處的現(xiàn)象是

。

(5)用化學(xué)方程式寫出H處(NaOH)尾氣吸收裝置中的反應(yīng)原理: