2024新教材高中化學第二章第二節(jié)第二課時氯氣的制法氯離子的檢驗教案新人教版必修第一冊

PAGE9-其次課時氯氣的制法氯離子的檢驗[明確學習目標]1.駕馭試驗室制取Cl2的原理和試驗裝置。2.駕馭Cl－的檢驗方法。學生自主學習氯氣的試驗室制法1．藥品：eq\o(□,\s\up1(01))二氧化錳和濃鹽酸。2．原理：eq\o(□,\s\up1(02))MnO2＋4HCl(濃)eq\o(=,\s\up17(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。(化學方程式)離子方程式為eq\o(□,\s\up1(03))MnO2＋4H＋＋2Cl－eq\o(=,\s\up17(△))Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O。3．裝置(1)發(fā)生裝置(Ⅰ部分)①特點：固體＋液體eq\o(→,\s\up17(△))氣體。②儀器：鐵架臺、酒精燈、石棉網、eq\o(□,\s\up1(04))圓底燒瓶、分液漏斗等。③試劑：A中盛放eq\o(□,\s\up1(05))濃鹽酸，B中盛放eq\o(□,\s\up1(06))二氧化錳。(2)凈扮裝置(Ⅱ部分)(3)收集裝置(Ⅲ部分)①收集方法：eq\o(□,\s\up1(09))向上排空氣法。②驗滿方法：潮濕的藍色石蕊試紙或潮濕的淀粉-KI試紙放在集氣瓶口。(4)尾氣處理裝置(Ⅳ部分)①導氣管要伸入液面以下。②F中盛放的試劑：eq\o(□,\s\up1(10))氫氧化鈉溶液(或其他堿液)，作用是eq\o(□,\s\up1(11))汲取過量的氯氣，防止污染環(huán)境。氯離子的檢驗1．氯離子檢驗的試驗探究在3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，視察現(xiàn)象。然后再分別加入少量稀硝酸，視察現(xiàn)象。2．氯離子檢驗的一般步驟某溶液eq\o(→,\s\up17(少量稀硝酸))無現(xiàn)象eq\o(→,\s\up17(硝酸銀溶液))白色沉淀，則證明原溶液中含Cl－。1．試驗室制Cl2時，MnO2起了什么作用？還能用什么物質代替MnO2來制Cl2?提示：氧化劑作用，還可用氧化性比MnO2強的物質如KMnO4、KClO3、漂白粉等代替MnO2來與鹽酸反應制Cl2。2．用濃鹽酸和MnO2加熱制得的Cl2中含有什么雜質？提示：濃鹽酸中含HCl和H2O，HCl、H2O易揮發(fā)，故制得的Cl2中含有HCl、H2O(g)等雜質。3．Cl－檢驗時，為什么要加稀硝酸？中學階段所學的不溶于稀硝酸的白色沉淀有哪些？提示：稀硝酸能解除COeq\o\al(2－,3)等離子的干擾。中學階段?？嫉牟蝗苡谙∠跛岬陌咨恋碛蠥gCl和BaSO4。課堂互動探究學問點一氯氣的試驗室制法(1)氣體制備裝置一般包括氣體發(fā)生裝置、凈扮裝置、收集裝置和污染氣體的尾氣處理裝置四部分。(2)反應物中的鹽酸肯定要用濃鹽酸，濃鹽酸一旦變成稀鹽酸，反應將不再進行。(3)氧化劑MnO2也可用其他氧化劑代替，如KMnO4、KClO3等，如把濃鹽酸滴到KMnO4固體上即發(fā)生反應2KMnO4＋16HCl(濃)=2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O。(4)加熱前要先打開分液漏斗把部分濃鹽酸放下后再加熱，不要先加熱后放酸，以免炸裂圓底燒瓶；分液漏斗的作用是通過限制濃鹽酸的流速和量來限制Cl2的生成速率和生成量。(5)為了削減制得的Cl2中HCl的含量，加熱溫度不宜過高，以削減HCl揮發(fā)。(6)試驗結束后，先使反應停止并汲取殘留的Cl2，再拆卸裝置，避開污染空氣。1某化學小組用下圖所示裝置制取氯氣，下列說法不正確的是()A．該裝置圖中至少存在兩處明顯錯誤B．該試驗中收集氯氣的方法不正確C．為了防止氯氣污染空氣，必需進行尾氣處理D．在集氣瓶的導管口處放一片潮濕的淀粉碘化鉀試紙可以證明是否有氯氣逸出[批注點撥][解析]應用酒精燈加熱、尾氣應處理，A、C正確；向上排空氣法收集Cl2是正確的，B錯誤；在集氣瓶的導管口處放一片潮濕的淀粉碘化鉀試紙可以證明是否有氯氣逸出，若逸出則變藍，反之則不變色，D正確。[答案]B[練1]試驗室制氯氣時有如下操作，操作依次正確的是()①連接好裝置，檢查氣密性②緩緩加熱③在燒瓶中加入少量的MnO2，向分液漏斗中加入濃鹽酸④通過分液漏斗漸漸向燒瓶中注入濃鹽酸⑤將多余氯氣用濃NaOH溶液汲?、蕻斢羞B續(xù)氣泡出現(xiàn)時，起先用向上排空氣法收集氯氣A．①②③④⑤⑥ B．③④②①⑥⑤C．①④③②⑥⑤ D．①③④②⑥⑤答案D解析試驗室制取氯氣的試驗步驟為：先連接好裝置，檢查裝置的氣密性，加試劑(先固體后液體)，緩緩加熱，收集氣體，尾氣處理。[練2]某試驗室的尾氣中含有較多的氯氣，有毒，要汲取這些尾氣，下列試劑最適合的是()A．飽和的石灰水 B．飽和的食鹽水C．自來水 D．燒堿溶液答案D解析雖然氯氣能與飽和石灰水反應，但相同條件下，氫氧化鈉的溶解度遠大于氫氧化鈣的溶解度，汲取效果燒堿溶液更好，A錯誤，D正確；氯氣在飽和食鹽水、自來水中的溶解度很小，不適合用來作汲取劑，B、C錯誤。方法規(guī)律(1)試驗時要緩緩加熱，削減氯化氫的揮發(fā)。(2)Cl2的密度大于空氣，集氣瓶中的導氣管要做到長管進短管出。(3)收集Cl2也可用排飽和食鹽水的方法，此時應短管進，長管出。(4)不能用澄清石灰水或飽和石灰水來汲取Cl2，緣由是Ca(OH)2在水中的溶解度很小，不能將Cl2汲取完全。

學問點二Cl－的檢驗(1)用稀硝酸酸化，主要是解除eq\a\vs4\al(CO\o\al(2－,3))的干擾。(2)不能用稀鹽酸酸化，因為鹽酸會引入Cl－。(3)Cl－的檢驗步驟也可表述為在待測液中干脆加入硝酸酸化的AgNO3溶液，若產生白色沉淀，則證明溶液中含有Cl－。2下列檢驗Cl－的方法正確的是()A．在某溶液中滴加AgNO3溶液，若產生白色沉淀說明該溶液中有Cl－B．在某溶液中先滴加鹽酸，再滴加AgNO3溶液，若產生白色沉淀，說明溶液中有Cl－C．在某溶液中先滴加AgNO3溶液，產生白色沉淀，再滴加鹽酸，沉淀不消逝，說明溶液中有Cl－D．在某溶液中滴加用HNO3酸化的AgNO3溶液，若產生白色沉淀，說明溶液中有Cl－[批注點撥][解析]A、C項中若溶液中有COeq\o\al(2－,3)也會有此現(xiàn)象；B項中由于加入了Cl－，故無法推斷出原溶液是否含Cl－。[答案]D[練3]檢驗Cl－所用的試劑為AgNO3溶液和稀硝酸，稀硝酸的作用是()A．防止COeq\o\al(2－,3)等離子的干擾B．防止Cl－的干擾C．生成AgNO3沉淀D．防止NOeq\o\al(－,3)的干擾答案A解析Ag2CO3也是不溶于水的白色沉淀，加入稀HNO3的目的是防止COeq\o\al(2－,3)的干擾。[練4]自來水廠常用氯氣對生活用水進行殺菌消毒。市場上有些不法商販為牟取暴利，用這樣的自來水冒充純凈水(離子的濃度特別低)出售，給人們的生活造成了肯定的不良影響。在下列化學試劑中，可以用于鑒別這種自來水和純凈水的是()A．酚酞試液 B．氯化鋇溶液C．氫氧化鈉溶液 D．硝酸銀溶液答案D解析Cl2消毒過的自來水中含有HCl和HClO，用AgNO3溶液即可鑒別，產生白色沉淀的是自來水，不產生沉淀的是純凈水。本課歸納總結1.試驗室制備Cl2的反應原理：MnO2＋4HCl(濃)eq\o(=,\s\up17(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。2．氯氣制備的流程：eq\x(發(fā)生裝置)?eq\x(凈扮裝置)?eq\x(收集裝置)?eq\x(尾氣汲取裝置)3．Cl－的檢驗：先在被檢液中加稀HNO3酸化，再加AgNO3溶液，如產生白色沉淀，則可推斷溶液中含有Cl－。學習效果檢測1．在試驗室中制取純凈、干燥的氯氣，常使生成的氯氣通過兩個洗氣瓶，第一個洗氣瓶中盛有()A．濃硫酸 B．燒堿溶液C．飽和食鹽水 D．石灰水答案C解析試驗室制出的氯氣中?；煊猩倭縃Cl氣體和水蒸氣，只有先通過盛有飽和食鹽水的洗氣瓶除去HCl氣體后，再除去水蒸氣。如依次顛倒，則干燥后的氯氣通過食鹽水時又會帶出水蒸氣，最終不能得到干燥的氯氣。2．下列離子方程式錯誤的是()A．試驗室制Cl2：MnO2＋4H＋＋2Cl－eq\o(=,\s\up17(△))Mn2＋＋Cl2↑＋2H2OB．在NaCl溶液中滴入AgNO3試液：Ag＋＋Cl－=AgCl↓C．Cl2溶于水：Cl2＋H2O=2H＋＋Cl－＋ClO－D．用NaOH溶液汲取Cl2：Cl2＋2OH－=Cl－＋ClO－＋H2O答案C解析本題中HClO是弱酸應寫成分子形式。3．在試驗室中用濃鹽酸與MnO2共熱制取Cl2。下列收集Cl2的裝置正確的是()答案C解析A中裝置沒有出氣導管，不能用于收集氣體；B中裝置用于收集密度比空氣小的氣體；C中裝置可以收集密度比空氣大的氣體，且C中具有尾氣汲取裝置；D中裝置可用于汲取氯氣，不能用于收集氯氣。4．能證明某溶液中含有NaCl的是()A．焰色反應是黃色B．溶液有咸味C．取少量溶液于試管中，滴加稀硝酸酸化的硝酸銀溶液，出現(xiàn)白色沉淀D．焰色反應是黃色，同時又能與硝酸酸化的硝酸銀溶液反應生成白色沉淀答案D解析該溶液焰色反應是黃色，說明存在Na＋；與硝酸酸化的硝酸銀溶液反應生成白色沉淀，說明存在Cl－；同時滿意上述兩方面即可說明溶液中含有NaCl。5．在試驗室中用MnO2和濃鹽酸反應制取純凈干燥的氯氣時，用濃硫酸干燥氯氣，用飽和食鹽水汲取Cl2中的氯化氫氣體。Cl2在飽和食鹽水中的溶解度很小。用氫氧化鈉溶液汲取多余的Cl2，以防止污染空氣。下圖是某學生設計的試驗裝置圖：上述裝置中有哪些錯誤？請分別指出。(有幾處填幾處)(1)____________________；(2)____________________；(3)____________________；(4)____________________。答案(1)燒瓶下面缺石棉網(2)鐵圈下面沒有酒精燈