氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法+氯離子檢驗(yàn)+高一上學(xué)期化學(xué)人教版（2019）必修第一冊

氯及其化合物

第二課時氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法海水中的重要元素——鈉和氯氯的發(fā)現(xiàn)與命名18世紀(jì)70年代，瑞典化學(xué)家舍勒將軟錳礦與濃鹽酸混合加熱，產(chǎn)生了一種黃綠色、有刺激性氣味的氣體。受當(dāng)時流行學(xué)說的影響，舍勒未能確認(rèn)這種氣體。舍勒發(fā)現(xiàn)氯氣的方法至今還是實(shí)驗(yàn)室中制取氯氣的主要方法之一。瑞典化學(xué)家舍勒1、反應(yīng)原理一、氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法MnO2+4HCl(濃)==ΔMnCl2+Cl2↑+2H2O+4-1+20

氧化劑還原劑離子方程式：MnO2+4H++2Cl-==ΔMn2+

+Cl2↑+2H2O即體現(xiàn)出還原性，又體現(xiàn)出酸性1、反應(yīng)原理一、氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法MnO2+4HCl(濃)==ΔMnCl2+Cl2↑+2H2O思考1：濃鹽酸能否改用稀鹽酸代替？氧化性還原性、酸性不可以，因?yàn)橄←}酸的還原性比濃鹽酸弱，稀鹽酸不能被MnO2氧化得到Cl2。思考2：濃鹽酸能夠全部被消耗嗎？為什么？不能。隨著反應(yīng)的進(jìn)行，鹽酸濃度逐漸降低，變?yōu)橄←}酸后反應(yīng)停止。1、反應(yīng)原理一、氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法MnO2+4HCl(濃)==ΔMnCl2+Cl2↑+2H2O思考3：實(shí)驗(yàn)中需緩慢加熱且加熱溫度不宜過高，為什么？氧化性還原性、酸性濃鹽酸易揮發(fā)，故必須緩慢加熱且控制溫度，避免Cl2中混有大量的HCl雜質(zhì)，同時以免降低了HCl的利用率。思考4：可以用其他氧化劑來代替MnO2嗎？KMnO4、KClO3、Ca(ClO)2等均能代替MnO2與HCl反應(yīng)制備氯氣。2、反應(yīng)裝置一、氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法發(fā)生裝置收集裝置尾氣處理裝置向上排空氣法收集氯氣吸收多余的氯氣，防止污染環(huán)境Cl2＋2NaOH=NaCl＋NaClO＋H2O2、反應(yīng)裝置一、氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法2、反應(yīng)裝置——發(fā)生裝置一、氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法實(shí)驗(yàn)室制取氣體的發(fā)生裝置，應(yīng)該根據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件來決定氣體制取原理（方程式）反應(yīng)物狀態(tài)反應(yīng)條件發(fā)生裝置圖CO2H2CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O固體(s)+液體(l)→氣體(g)Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑固體(s)+液體(l)→氣體(g)不加熱不加熱2、反應(yīng)裝置——發(fā)生裝置一、氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法實(shí)驗(yàn)室制取氣體的發(fā)生裝置，應(yīng)該根據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件來決定氣體制取原理（方程式）反應(yīng)物狀態(tài)反應(yīng)條件發(fā)生裝置圖O2Cl22KMnO4

==K2MnO4+MnO2+O2↑Δ固體(s)+固體(s)→氣體(g)固體(s)+液體(l)→氣體(g)加熱加熱MnO2+4HCl(濃)==MnCl2+Cl2↑+2H2OΔ2、反應(yīng)裝置——收集裝置一、氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法實(shí)驗(yàn)室制取氣體的收集裝置，應(yīng)該根據(jù)氣體的性質(zhì)來決定信息1.Cl2

有毒，且密度比空氣大2.Cl2能溶于水，難溶于飽和食鹽水①排水（液體）法②向上排空氣法③向下排空氣法√

排飽和食鹽水法2、反應(yīng)裝置——收集裝置一、氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法實(shí)驗(yàn)室制取氣體的收集裝置，應(yīng)該根據(jù)氣體的性質(zhì)來決定思考5：用向上排空氣法收集的Cl2如何驗(yàn)滿？（1）集體瓶中充滿黃綠色氣體。（2）將濕潤的淀粉-KI試紙靠近瓶口，觀察到試紙立即變藍(lán)（3）濕潤的藍(lán)色石蕊試紙放在瓶口，觀察到試紙先變紅后褪色2、反應(yīng)裝置——尾氣處理裝置一、氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法實(shí)驗(yàn)室要根據(jù)制取氣體的性質(zhì)來決定是否要進(jìn)行尾氣處理信息1.Cl2有毒，需要進(jìn)行尾氣處理3.Cl2能與NaOH溶液反應(yīng)，生成能溶于水的物質(zhì)2.Cl2不能燃燒√

可防止液體倒吸！2、反應(yīng)裝置一、氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法思考6：用該裝置制備的氯氣是否純凈、干燥？否。該裝置制備的Cl2中還含有HCl、H2O(g)思考7：如何制備出純凈、干燥的氯氣？需要在發(fā)生裝置和收集裝置間，增加除雜（凈化）裝置。2、反應(yīng)裝置——除雜裝置一、氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法實(shí)驗(yàn)室要根據(jù)制取氣體與雜質(zhì)氣體的性質(zhì)，選擇合適的除雜裝置和除雜試劑。裝置Ⅰ(洗氣瓶)：盛液體除雜試劑，氣流方向是長管進(jìn)，短管出。裝置Ⅱ(球形干燥管)：盛固體除雜試劑，氣流方向是粗口進(jìn)，細(xì)口出。裝置Ⅲ(U形干燥管)：盛固體除雜試劑。2、反應(yīng)裝置——除雜裝置一、氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法實(shí)驗(yàn)室要根據(jù)制取氣體與雜質(zhì)氣體的性質(zhì)，選擇合適的除雜裝置和除雜試劑。信息1.Cl2能溶于水，難溶于飽和食鹽水2.HCl易溶于飽和食鹽水Cl2(HCl、H2O)飽和食鹽水干燥劑常見干燥劑：濃硫酸、堿石灰（含NaOH、CaO）、生石灰、NaOH固體、P2O5、無水CaCl2、硅膠等?！?/p>

√

√

2、反應(yīng)裝置——除雜裝置一、氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法實(shí)驗(yàn)室要根據(jù)制取氣體與雜質(zhì)氣體的性質(zhì)，選擇合適的除雜裝置和除雜試劑。Cl2(HCl、H2O)飽和食鹽水干燥劑思考8：HCl和H2O除去的先后順序是怎樣的？先除HCl氣體，再干燥Cl2。2、反應(yīng)裝置改進(jìn)一、氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法注意導(dǎo)氣管的進(jìn)出氣方式。尾氣處理裝置可以再改進(jìn)為可防倒吸的裝置。2、反應(yīng)裝置改進(jìn)一、氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法一、氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法活動：請同學(xué)們根據(jù)實(shí)驗(yàn)室制取氯氣的過程，從發(fā)生裝置、收集裝置、除雜、尾氣處理等方面總結(jié)實(shí)驗(yàn)室制取干燥純凈氣體的方法模型。實(shí)驗(yàn)室中制取氣體裝置的設(shè)計思路除雜裝置收集裝置尾氣處理裝置發(fā)生裝置根據(jù)反應(yīng)物狀態(tài)和條件選擇根據(jù)氣體密度，溶解度選擇分析混有雜質(zhì)氣體，先除雜再干燥有毒有害氣體要處理知識拓展——氯氣的工業(yè)制法氯堿工業(yè)

2NaCl+2H2O===2NaOH+H2↑+Cl2↑電解電解飽和食鹽水二、氯離子的檢驗(yàn)【實(shí)驗(yàn)2-9】在三支試管中分別加入2~3mL稀鹽酸、NaCl溶液、Na2CO3溶液，然后各滴入幾滴AgNO3溶液，觀察現(xiàn)象。再分別加入少量稀硝酸，觀察現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)試劑實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)原理稀鹽酸NaCl溶液Na2CO3溶液二、氯離子的檢驗(yàn)產(chǎn)生白色沉淀，加入稀硝酸沉淀不溶解產(chǎn)生白色沉淀，加入稀硝酸后沉淀溶解，產(chǎn)生氣泡Ag＋＋Cl－==AgCl↓Ag＋＋Cl－==AgCl↓2Ag＋＋CO32－==Ag2CO3↓Ag2CO3＋2H+==CO2↑＋H2O

產(chǎn)生白色沉淀，加入稀硝酸沉淀不溶解實(shí)驗(yàn)結(jié)論：CO32-的存在會對Cl-的檢驗(yàn)造成干擾，因此在檢驗(yàn)Cl-時，一般先加入適量稀硝酸，然后再滴加AgNO3溶液。二、氯離子的檢驗(yàn)取樣加試劑觀察現(xiàn)象得出結(jié)論物質(zhì)檢驗(yàn)的一般步驟取少量待測液于試管中滴入適量稀硝酸酸化，再滴入AgNO3溶液若產(chǎn)生白色沉淀則證明待測液中含有Cl-思考：酸化的試劑能不能選用稀鹽酸或者稀硫酸？不能。稀鹽酸酸化，引入Cl-，也會產(chǎn)生白色沉淀，對實(shí)驗(yàn)造成干擾。稀硫酸酸化，引入SO42-，會產(chǎn)生白色的硫酸銀沉淀，對實(shí)驗(yàn)造成干擾。課堂訓(xùn)練1.下列檢驗(yàn)Cl－的方法正確的是（）A.向某溶液中滴加AgNO3溶液，若產(chǎn)生白色沉淀說明該溶液中有Cl－B.向某溶液中先滴加鹽酸，再滴加AgNO3溶液，若產(chǎn)生白色沉淀，說明溶液中有Cl－C.向某溶液中先滴加AgNO3溶液，產(chǎn)生白色沉淀，再滴加鹽酸，沉淀不消失，說明溶液中有Cl－D.向某溶液中滴加用HNO3酸化的AgNO3溶液，若產(chǎn)生白色沉淀，說明溶液中有Cl－DA.Ⅰ圖中：如果MnO2過量，鹽酸就可全部消耗B.Ⅱ圖中：如果倒置的量筒充滿了氯氣，水槽內(nèi)裝滿水，經(jīng)足夠長的時間光照，量筒內(nèi)最后剩余氣體為HCl和氧氣C.Ⅲ圖中：生成藍(lán)色的煙D.Ⅳ圖中：b能褪色，反應(yīng)后將硫酸溶液滴入燒杯中至溶液呈酸性，結(jié)果有Cl2生成2.某同