222氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法課件高一上學(xué)期化學(xué)人教版-1

2023級(jí)化學(xué)必修(第一冊(cè))第二章

海水中的重要元素——鈉和氯§2-2氯及其化合物第02課時(shí)

氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法授課人：譚玲萍上課時(shí)間：2023年11月7日氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法氯離子的檢驗(yàn)本節(jié)重難點(diǎn)三、氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法知識(shí)回顧：舍勒是怎樣在實(shí)驗(yàn)室制取氯氣的？舍勒將軟錳礦(主要成分MnO2)與濃鹽酸混合并加熱時(shí)，產(chǎn)生了一種黃綠色的氣體(氯氣)。書寫此反應(yīng)的化學(xué)方程式并單線橋分析。MnO2＋4HCl(濃)====MnCl2＋Cl2↑＋2H2O△1.反應(yīng)原理：

。2e-注意：“研究一下”①氧化劑為

，還原劑為

，②參與反應(yīng)的氧化劑與還原劑的個(gè)數(shù)之比

，③濃鹽酸的作用為

；④反應(yīng)離子方程式

。⑤結(jié)合反應(yīng)原理，判斷氣體發(fā)生裝置類型為

。MnO2濃HCl

1:2“起酸的作用”又“作還原劑”MnO2＋4H＋＋2Cl－====Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O△MnO2＋4HCl(濃)====MnCl2＋Cl2↑＋2H2O△2e-固+液→氣△固體＋固體→氣體△固體＋液體→氣體2.氯氣的制備裝置觀察思考：觀察教材48頁(yè)，實(shí)驗(yàn)室制取氯氣的裝置示意圖，思考問題：①此反應(yīng)選擇

作為反應(yīng)容器；②存放濃鹽酸儀器是

，該儀器的優(yōu)點(diǎn)是

；③這樣制得的氯氣是干燥純凈的氯氣嗎？

若不是，雜質(zhì)含有

；④若要制備干燥純凈的氯氣，可選用哪些試劑將雜質(zhì)除去？

圓底燒瓶

分液漏斗

控制鹽酸添加的速度和量HCl、H2O(g)已知:氯氣在飽和食鹽水中溶解度比在水中小，氯化氫極易溶于飽和食鹽水。常見干燥劑：濃硫酸、P2O5、硅膠、堿石灰、生石灰、無水CaCl2等。發(fā)生裝置方法導(dǎo)引：閱讀課本49頁(yè)方法導(dǎo)引，在制取氣體時(shí)我們根據(jù)實(shí)際要求，可以增加除雜裝置。除雜裝置飽和食鹽水除去Cl2中少量的HCl氣體。濃硫酸干燥氯氣(或除去氯氣中的水蒸氣)洗氣瓶長(zhǎng)進(jìn)短出觀察思考：①收集氯氣能用排水法嗎？為什么？

；②利用排氣法收集氯氣時(shí)應(yīng)該從哪端進(jìn)氣？③多余的氯氣能直接排放到空氣中嗎？

；收集裝置尾氣處理裝置不能，因?yàn)槁葰馀c水反應(yīng)不能，因?yàn)槁葰馐怯卸練怏w氣體長(zhǎng)進(jìn)短出NaOH吸收過量的氯氣，防止污染環(huán)境。向上排空氣法(氯氣的密度比空氣的大)，

排飽和食鹽水法(氯氣在飽和氯化鈉溶液中的溶解度很小)。但這樣制得的氯氣不是干燥氯氣。①觀察法：集氣瓶中充滿黃綠色氣體。②濕潤(rùn)的淀粉-KI試紙：若出現(xiàn)淀粉-KI試紙變藍(lán)，則證明已集滿。

原理為:Cl2＋2KI===2KCl＋I(xiàn)2，置換出的I2遇淀粉變藍(lán)。③濕潤(rùn)的藍(lán)色石蕊試紙：若出現(xiàn)先變紅后褪色，則證明已集滿。◆思考交流：如何驗(yàn)證氯氣已收集滿？◆思考交流：制取氯氣還可以用什么方法來收集氯氣？模型建構(gòu)：實(shí)驗(yàn)室用二氧化錳與濃鹽酸反應(yīng)制備干燥純凈的氯氣裝置。發(fā)生裝置除雜裝置收集裝置尾氣處理裝置制備裝置：根據(jù)反應(yīng)物狀態(tài)及反應(yīng)條件選擇除雜裝置：根據(jù)氣體及雜質(zhì)性質(zhì)選擇收集(或性質(zhì)探究)裝置：根據(jù)氣體密度、在水中溶解性及是否與水反應(yīng)選擇尾氣吸收裝置：根據(jù)氣體性質(zhì)選擇，防污染環(huán)境，防倒吸③實(shí)驗(yàn)順序：儀器的安裝→檢查氣密性→添加藥品→加熱→實(shí)驗(yàn)結(jié)束①裝置結(jié)構(gòu)②選裝置的原則演示實(shí)驗(yàn)解決問題：1.已知稀鹽酸與MnO2不反應(yīng)，含有146gHCl的濃鹽酸與足量的MnO2反應(yīng)，能生成71gCl2嗎？2.氯氣有毒，處理尾氣時(shí)能否用飽和石灰水代替NaOH溶液，為什么？

不能。有兩個(gè)原因：①隨著反應(yīng)的進(jìn)行，鹽酸濃度變小，Cl－的還原性減弱，MnO2不能再氧化HCl，此反應(yīng)不再進(jìn)行；②濃鹽酸有揮發(fā)性。不能。飽和的石灰水中Ca(OH)2的含量也很低，不能把多余Cl2完全吸收。大本子47頁(yè)20℃時(shí)Ca(OH)2溶解度為0.165g20℃時(shí)NaOH溶解度為109g應(yīng)用體驗(yàn)2.在制備氯氣時(shí)有如下操作，操作順序正確的是()①連接好裝置，檢查氣密性；②緩緩加熱，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將多余的氯氣用氫氧化鈉溶液吸收；⑥用向上排空氣法收集氯氣。A.①②③④⑤⑥

B.③④②①⑥⑤C.①④③②⑥⑤

D.①③④②⑥⑤D1.實(shí)驗(yàn)室制取氯氣時(shí)，如圖所示操作正確的是()A.用圖1裝置制取少量氯氣B.用圖2裝置除去氯氣中混有的少量氯化氫C.用圖3裝置制取氯氣D.用圖4裝置干燥氯氣濃鹽酸需加熱長(zhǎng)進(jìn)短出D隨堂演練1.(2022·南京高一質(zhì)檢)下列關(guān)于Cl2制取、凈化、性質(zhì)及尾氣吸收的實(shí)驗(yàn)原理與裝置能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?)隨堂演練

甲乙丙丁A.用裝置甲制取Cl2 B.用裝置乙除去Cl2中的HClC.用裝置丙驗(yàn)證Cl2的氧化性

D.用裝置丁吸收多余的Cl2C需加熱NaOHCl2+S2-===2Cl-+S↓需洗氣瓶2.(2022·北京校級(jí)月考)欲用如圖所示裝置制備干燥的氯氣，下列相關(guān)說法正確的是()A.燒瓶?jī)?nèi)裝入的固體是MnO2B.按氣流方向，裝置的連接順序是a-e-d-c-b-g-f-c-b-hC.裝置乙可干燥氯氣，防止裝置戊中水蒸氣進(jìn)入集氣瓶D.可用干燥的淀粉碘化鉀試紙檢驗(yàn)氯氣隨堂演練a-e-d-c-b-f-g-c-b-hCKMnO4濕潤(rùn)的淀粉碘化鉀試紙4.實(shí)驗(yàn)室制備氯氣的裝置如下，以右裝置中最多有幾處錯(cuò)誤()A.4 B.5C.7 D.9C使燒瓶?jī)?nèi)的壓強(qiáng)與分液漏斗中保持一致，便于液體順利流下。注意：①反應(yīng)物的選擇：必須用濃鹽酸，稀鹽酸與MnO2不反應(yīng)，且隨著反應(yīng)的進(jìn)行，濃鹽酸變?yōu)橄←}酸時(shí)，反應(yīng)停止，故鹽酸中的HCl不可能全部參加反應(yīng)。②加熱溫度：不宜過高，以減少HCl揮發(fā)。③實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，先使反應(yīng)停止并排出殘留的Cl2后，再拆卸裝置，避免污染空氣。④尾氣吸收時(shí)，用NaOH溶液吸收Cl2，不能用澄清石灰水吸收，因?yàn)槿芤褐泻珻a(OH)2的量少，吸收不完全。知識(shí)拓展快速制Cl2的方法用KMnO4、KClO3、NaClO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?！魸恹}酸和高錳酸鉀反應(yīng)的化學(xué)方程式：

；反應(yīng)中氧化劑和還原劑的個(gè)數(shù)之比為

。該反應(yīng)的離子方程式：

；2KMnO4＋16HCl（濃）===2MnCl2＋2KCl＋5Cl2↑＋8H2O2MnO4-＋16H++10Cl-

==2Mn2+＋5Cl2↑＋8H2O1∶5◆另外兩反應(yīng)的離子方程式：

；

。ClO3-＋6H++5Cl-===3Cl2↑＋3H2OClO-＋2H++Cl-===Cl2↑＋H2O84消毒液

潔廁靈危險(xiǎn)！閱讀思考：閱讀“化學(xué)與職業(yè)”欄目，了解水質(zhì)檢員的工作，并提出問題，

在實(shí)驗(yàn)室里面我們?cè)趺礄z驗(yàn)水中的氯離子？[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，再分別加入少量稀硝酸，觀察現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象解釋或離子方程式加AgNO3加入稀硝酸稀鹽酸NaCl溶液Na2CO3溶液白色↓白色↓白色↓不溶解不溶解產(chǎn)生氣泡Ag++Cl-==AgCl↓Ag++Cl-==AgCl↓

Ag2CO3+2H+==2Ag++CO2

↑+H2O【思考】通過上述實(shí)驗(yàn)探究，總結(jié)氯離子的檢驗(yàn)方法，并說明加入試劑的目的。取少量待檢液于一潔凈試管中，向試管中加入稀硝酸酸化，再滴入AgNO3溶液，若產(chǎn)生白色沉淀，則被檢液中含有Cl-。結(jié)論：離子檢驗(yàn)答題模板：1、取樣2、加試劑3、現(xiàn)象與結(jié)論水質(zhì)檢驗(yàn)員在檢驗(yàn)水質(zhì)應(yīng)

用？四、氯離子檢驗(yàn)方法防止CO32-離子的干擾。？檢驗(yàn)Cl-滴入鹽酸酸化呢？硫酸呢？還有：SO32-、SO42-、OH-等離子。應(yīng)用體驗(yàn)1.判斷正誤(1)某溶液中滴加AgNO3溶液后有白色沉淀生成，則該溶液中一定含有Cl－(2)檢驗(yàn)Cl2中是否混有HCl，可通入AgNO3溶液中，若有白色沉淀產(chǎn)生，說明Cl2中混有HCl(3)檢驗(yàn)Na2CO3溶液中是否有NaCl雜質(zhì)，可先加AgNO3溶液，再加過量的稀鹽酸，若沉淀不溶解，則有NaCl雜質(zhì)×××3.有一包白色固體，它可能含有KCl、K2CO3、KNO3中的一種或幾種，現(xiàn)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：①溶于水，得無色溶液；②向上述溶液中滴加AgNO3溶液，生成白色沉淀；③再滴加稀硝酸，沉淀減少但不完全消失，同時(shí)有氣泡生成。根據(jù)上述現(xiàn)象判斷：(1)白色固體一定含有的成分是___________，可能含有的成分是______。(2)寫出上述實(shí)驗(yàn)中有關(guān)反應(yīng)的離子方程式：_________________________________________________________________________________。KCl和K2CO3KNO3Ag＋＋Cl－===AgCl↓、應(yīng)用體驗(yàn)4.下列對(duì)某溶液所含離子的檢驗(yàn)，敘述正確的是（

）

A.滴入BaCl2溶液和稀硝酸，產(chǎn)生白色沉淀，則原溶液中一定含

有SO42－

B.滴入鹽酸酸化，再滴入硝酸銀溶液，產(chǎn)生白色沉淀，則原溶液

中一定含有Cl-

C.進(jìn)行焰色試驗(yàn)檢驗(yàn)?zāi)橙芤褐械年?yáng)離子，發(fā)現(xiàn)火焰呈黃色，則一

定沒有鉀元素

D.有色花瓣浸泡在氯水中，花瓣褪色，則氯水中含有次氯酸分子DCl-與Ag+也可以生成AgCl白色沉淀鹽酸中也有Cl-與Ag+生成AgCl白色沉淀干擾檢驗(yàn)需要透過藍(lán)色鈷玻璃觀察火焰是否為紫色來判斷有無鉀元素5.對(duì)下列實(shí)驗(yàn)過程的評(píng)價(jià)，正確的是()A.某固體中加入稀鹽酸，產(chǎn)生了無色氣體，證明該固體一定會(huì)

有CO32－

B.某溶液中滴加了Na2CO3溶液，生成白色沉淀，該溶液中一定

會(huì)有Ba2+

C.某溶液中先滴加鹽酸使溶液酸化，無明顯現(xiàn)象，再滴加BaCl2

溶液，生成白色沉淀，該溶液中一定有SO42－

D.驗(yàn)證燒堿溶液中是否含Cl﹣，先加稀鹽酸除去OH﹣，再

AgNO3溶液，有白色沉淀出現(xiàn)，證明含Cl﹣HCO3－

與H+能生成CO2,HSO3、SO32－與H+能生成無色氣體SO2

Ca2+

與CO32－能生成白色沉淀用稀HNO3酸化C取少量待檢液于一潔凈試管中，向試管中加入稀硝酸酸化，再滴入AgNO3溶液，若產(chǎn)生白色沉淀，則被檢液中含有Cl-。課后練習(xí)講解10.Cl2和H2O2是高中階段最常見的兩種氧化劑，經(jīng)查閱資料，Cl2氧化能力略強(qiáng)于H2O2，為了驗(yàn)證Cl2能否將H2O2氧化，某學(xué)生設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(C中是30%雙氧水，酒精燈和夾持裝置略去)。將濃鹽酸注入圓底燒瓶A(其中黑色粉末是二氧化錳)，反應(yīng)一段時(shí)間后關(guān)閉止水夾，試管D中的現(xiàn)象為液面下降，長(zhǎng)頸漏斗中液面上升，試管D中的氣體為無色，經(jīng)檢驗(yàn)氣體能使帶火星的木條復(fù)燃。除反應(yīng)H2O2＋Cl2===2HCl＋O2可能發(fā)生外，對(duì)試管D中氣體來源的判斷最不可能的是()A.D中的氣體為B中HClO分解產(chǎn)生的氧氣B.D中的氣體為C中H2O2和HClO分解產(chǎn)生

的氧氣C.D中的氣體為D中NaClO分解產(chǎn)生的氧氣D.D中的氣體是C中生成的氧氣和少量沒有排凈的空氣C題組二氯氣和水反應(yīng)及氯水性質(zhì)的多重性4.(2022·北京高一質(zhì)檢)如圖所示，從A處通入新制備的Cl2，關(guān)閉B時(shí)，C處的干燥紅色布條看不到明顯現(xiàn)象，當(dāng)打開B后，C處紅色布條逐漸褪色，D瓶中裝的溶液不可能是()A.濃硫酸

B.NaOH溶液C.KI溶液

D.飽和NaCl溶液D③相同條件下，ClO2的消毒能力是相同分子數(shù)的Cl2的_____倍(假設(shè)ClO2、Cl2全部都被還原為Cl－，沒有其他的含氯產(chǎn)物生成)。2.5(2)黃色氣體ClO2可用于污水殺菌和飲用水凈化。①KClO3與SO2在強(qiáng)酸性溶液中反應(yīng)可制得ClO2，SO2被氧化為SO42－，該反應(yīng)的離子方程式為_____________________

_。2ClO3－＋SO2===SO42－＋2ClO211.(2022·廣州期末)部分常見含氯物質(zhì)的分類與相應(yīng)化合價(jià)關(guān)系如圖所示。下列反應(yīng)路徑不合理的是A.a＋堿→b＋cB.b＋c＋H＋→aC.不存在a→c→e→d→b→a的循環(huán)轉(zhuǎn)化關(guān)系D.d→b或e→c可通過復(fù)分解反應(yīng)實(shí)現(xiàn)√12.用久置于空氣中的生石灰[主要成分為CaO，還含有Ca(OH)2和CaCO3]制取KClO3的流程如圖所示。下列有關(guān)說法不正確的是A.“打漿”的目的是為了提

高“氯化”時(shí)的反應(yīng)速率B.“氯化”中主要發(fā)生的反

應(yīng)為6Cl2＋6Ca(OH)2Ca(ClO3)2＋5CaCl2＋6H2OC.“過濾”后的濾渣中含有CaCO3D.“轉(zhuǎn)化”時(shí)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)Ca(ClO3)2＋2KCl===CaCl2＋2KClO3屬于氧

化還原反應(yīng)√四、氯及其化合物的性質(zhì)及綜合應(yīng)用10.已知反應(yīng)Ca(ClO)2＋4HCl===CaCl2＋2Cl2↑＋2H2O，下列說法錯(cuò)誤的是A.Ca(ClO)2是漂白粉的有效成分B.HCl是還原劑C.生成1個(gè)Cl2分子轉(zhuǎn)移2個(gè)電子D.Cl2既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物√10.在淀粉碘