新教材2021-2022學(xué)年人教版化學(xué)必修第一冊(cè)學(xué)案：2 2 第二課時(shí)　氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法　氯離子的檢驗(yàn) Word版含答案

1、PAGE PAGE 8第二課時(shí)氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法氯離子的檢驗(yàn)eq avs4al(素養(yǎng)發(fā)展目標(biāo))學(xué)會(huì)氯氣的實(shí)驗(yàn)室制備和氯離子的檢驗(yàn)，分析探究實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)，促進(jìn)科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)化學(xué)核心素養(yǎng)的發(fā)展。eq avs4al(氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法)1實(shí)驗(yàn)原理二氧化錳(軟錳礦的主要成分)和濃鹽酸在加熱條件下反應(yīng)：MnO24HCl(濃)eq o(=,sup7()MnCl2Cl22H2O。2儀器裝置主要儀器有鐵架臺(tái)、酒精燈、圓底燒瓶、分液漏斗、洗氣瓶、集氣瓶、燒杯等。Cl2的制備、凈化裝置如圖所示。發(fā)生裝置固體(液體)液體eq o(,sup7()氣體凈化裝置(洗氣瓶)先通過(guò)飽和食鹽水除去HCl，再通過(guò)濃H2SO4除去

2、水蒸氣收集裝置用向上排空氣法收集驗(yàn)滿(mǎn)方法.觀察法(黃綠色)；.濕潤(rùn)的淀粉KI試紙，其原理是Cl22KI=2KClI2，置換出的I2遇淀粉變藍(lán)色；.濕潤(rùn)的藍(lán)色石蕊試紙(先變紅后褪色)尾氣吸收裝置盛有NaOH溶液的燒杯名師點(diǎn)撥(1)實(shí)驗(yàn)室用MnO2和鹽酸制Cl2，鹽酸必須為濃鹽酸，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，鹽酸的濃度逐漸減小，變成稀鹽酸時(shí)，反應(yīng)停止。(2)在MnO2和濃鹽酸的反應(yīng)中，濃鹽酸既起還原劑的作用，又起酸的作用，體現(xiàn)了還原性和酸性。(3)一般不用澄清石灰水來(lái)吸收Cl2，原因是Ca(OH)2在水中的溶解度很小，不能將Cl2吸收完全。典例在實(shí)驗(yàn)室中用二氧化錳與濃鹽酸反應(yīng)制備干燥純凈的氯氣。進(jìn)行此實(shí)驗(yàn)，所

3、用儀器如圖：(1)連接上述儀器的正確順序(填各接口處的字母)：_接_；_接_；_接_；_接_。(2)裝置中，飽和食鹽水的作用是_；NaOH溶液的作用是_。(3)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中常用濕潤(rùn)的淀粉KI試紙檢驗(yàn)是否有Cl2產(chǎn)生。如果有Cl2產(chǎn)生，可觀察到_，反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)。(4)寫(xiě)出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式。氣體發(fā)生裝置中進(jìn)行的反應(yīng)：_。NaOH溶液中發(fā)生的反應(yīng)：_。解析(1)按照制備氣體的“反應(yīng)裝置凈化裝置收集裝置尾氣處理裝置”的順序可確定儀器連接的正確順序。(2)裝置中飽和食鹽水的作用是除去Cl2中HCl雜質(zhì)；濃硫酸的作用是除去Cl2中的水蒸氣；NaOH溶液的作用是吸收過(guò)量的Cl2。(3)濕潤(rùn)的淀粉K

4、I試紙遇Cl2時(shí)發(fā)生反應(yīng)：Cl22KI=2KClI2，I2遇淀粉變藍(lán)色。答案(1)ECDABHGF(2)除去氯氣中的HCl雜質(zhì)吸收過(guò)量的氯氣(3)試紙變藍(lán)2KICl2=2KClI2(4)MnO24HCl(濃)eq o(=,sup7()MnCl2Cl22H2O2NaOHCl2=NaClNaClOH2O方法技巧有氣體參加的探究實(shí)驗(yàn)?zāi)０逯R(shí)拓展實(shí)驗(yàn)室制取氯氣的其他方法用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2KMnO416HCl(濃)=2MnCl22KCl5Cl28H2OKClO36HCl(濃)=KCl3Cl23H2OCa

5、(ClO)24HCl(濃)=CaCl22Cl22H2OK2Cr2O714HCl(濃)=2CrCl32KCl3Cl27H2O注意：上述反應(yīng)中，濃鹽酸均表現(xiàn)出還原性和酸性。和反應(yīng)中，Cl2是氧化產(chǎn)物；和反應(yīng)中，Cl2既是氧化產(chǎn)物，又是還原產(chǎn)物。1已知：常溫下把濃鹽酸滴到KMnO4固體上可產(chǎn)生Cl2。下列所示儀器可用于實(shí)驗(yàn)室制備少量無(wú)水FeCl3，儀器連接順序正確的是()AabcdefghBaedcbhigCadecbhigDacbdehif解析：選B按制氣除HCl除H2O制備FeCl3吸收Cl2順序連接。2(1)實(shí)驗(yàn)室制取氯氣時(shí)，如圖1所示操作錯(cuò)誤的是_(填字母)。圖1A用裝置制取少量氯氣B用裝置

6、除去氯氣中混有的少量氯化氫C用裝置制取氯氣D用裝置干燥氯氣(2)已知高錳酸鉀與濃鹽酸在常溫下反應(yīng)能產(chǎn)生氯氣。用如圖2所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)制備純凈、干燥的氯氣及驗(yàn)證它與金屬的反應(yīng)。每個(gè)虛線(xiàn)框表示一個(gè)單元裝置，其中有錯(cuò)誤的是_(填字母)。圖2解析：(1)實(shí)驗(yàn)室用濃鹽酸和MnO2混合加熱制Cl2，裝置中用的是稀鹽酸，不能與MnO2反應(yīng)生成Cl2，A項(xiàng)錯(cuò)誤；NaHCO3能與HCl反應(yīng)產(chǎn)生CO2，引入新的雜質(zhì)，且Cl2也能與NaHCO3反應(yīng)，應(yīng)用飽和食鹽水除去Cl2中混有的少量HCl，且氣體應(yīng)長(zhǎng)進(jìn)短出，B項(xiàng)錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)室用濃鹽酸和MnO2反應(yīng)制Cl2，需要在加熱條件下才能進(jìn)行，裝置中缺少加熱裝置，C項(xiàng)錯(cuò)誤；用

7、裝置干燥Cl2時(shí)，Cl2應(yīng)長(zhǎng)進(jìn)短出，D項(xiàng)錯(cuò)誤。(2)KMnO4與濃鹽酸在常溫下即可發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生Cl2，A裝置正確；除去Cl2中的HCl雜質(zhì)，應(yīng)通入盛有飽和食鹽水的洗氣瓶，B裝置錯(cuò)誤；用濃H2SO4干燥Cl2，氣體應(yīng)長(zhǎng)進(jìn)短出，C裝置正確；Cl2與金屬在試管中反應(yīng)若用單孔塞，容易造成試管內(nèi)壓強(qiáng)過(guò)大，應(yīng)改用雙孔塞，并有尾氣處理裝置，D裝置錯(cuò)誤。答案：(1)ABCD(2)BDeq avs4al(氯離子Cl的檢驗(yàn))在四支試管中分別加入23 mL稀鹽酸、NaCl溶液、Na2CO3溶液、蒸餾水，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。試管試劑實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象加入AgNO3溶液加入稀硝

8、酸稀鹽酸白色沉淀沉淀不溶解NaCl溶液白色沉淀沉淀不溶解Na2CO3溶液白色沉淀沉淀溶解蒸餾水無(wú)明顯現(xiàn)象無(wú)明顯現(xiàn)象(1)試管、試管中均產(chǎn)生了不溶于稀硝酸的白色沉淀，說(shuō)明反應(yīng)生成了AgCl；反應(yīng)的離子方程式為AgCl=AgCl。(2)試管中產(chǎn)生的白色沉淀是Ag2CO3，寫(xiě)出該沉淀溶于稀硝酸的離子方程式：Ag2CO32H=2AgH2OCO2。問(wèn)題探討1檢驗(yàn)Cl時(shí)，能否用稀鹽酸進(jìn)行酸化？提示：不能；因?yàn)辂}酸中含有Cl，會(huì)影響到Cl的檢驗(yàn)。2檢驗(yàn)Cl時(shí)，加入稀硝酸的目的是什么？提示：排除COeq oal(2,3)造成的干擾，因Ag2CO3也是一種不溶于水的白色沉淀，但Ag2CO3能溶于稀硝酸，故先向待

9、測(cè)液中加入稀硝酸，再加入AgNO3溶液檢驗(yàn)Cl。3若溶液中同時(shí)含有SOeq oal(2,4)和Cl，如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)Cl的存在？提示：先加入足量的Ba(NO3)2溶液，過(guò)濾后取濾液(或靜置后取上層清液)，再加入稀硝酸酸化，最后加入AgNO3溶液，若生成白色沉淀，說(shuō)明含有Cl。氯離子的檢驗(yàn)及答題規(guī)范(1)檢驗(yàn)時(shí)要加稀硝酸，以排除COeq oal(2,3)等離子的干擾，不能用稀硫酸，因?yàn)锳g2SO4微溶，會(huì)干擾實(shí)驗(yàn)，更不能用鹽酸，因?yàn)辂}酸中含有Cl。(2)若被檢液中含有SOeq oal(2,4)，需先用Ba(NO3)2溶液除去SOeq oal(2,4)，然后再加入稀硝酸酸化的AgNO3溶液，檢驗(yàn)C

10、l的存在。1檢驗(yàn)?zāi)澄粗芤褐惺欠窈新入x子(Cl)，正確的操作是()A向未知溶液中加入AgNO3溶液，有白色沉淀產(chǎn)生B向未知溶液中加入AgNO3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AgNO3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AgNO3溶液，有白色沉淀產(chǎn)生解析：選CA操作不正確，不能排除COeq oal(2,3)等離子的干擾；B操作不正確，因?yàn)锳g2CO3與HCl反應(yīng)時(shí)，生成的AgCl仍是白色沉淀；D操作不正確，用鹽酸酸化，引入了Cl，無(wú)法確定原溶液中是否含有Cl。2自來(lái)水廠常使用氯氣消毒，市場(chǎng)上有些小商小販用自來(lái)水充當(dāng)純凈水出

11、售。下列試劑中，可用來(lái)辨其真?zhèn)蔚氖?)A酚酞溶液B氯化鋇溶液C氫氧化鈉溶液D硝酸銀溶液解析：選D自來(lái)水廠常使用氯氣消毒，Cl2H2OHClHClO，則自來(lái)水中含有Cl，而純凈水中無(wú)Cl，檢驗(yàn)Cl的存在，可用硝酸銀溶液，生成不溶于水和酸的AgCl沉淀；氯水中存在氫離子顯酸性，遇酚酞不變色、與氯化鋇溶液不反應(yīng)、與氫氧化鈉發(fā)生中和反應(yīng)，均無(wú)明顯現(xiàn)象，不能鑒別，故選D。3向某未知溶液中加入AgNO3溶液，有白色沉淀生成，加入稀硝酸后，沉淀部分溶解，有無(wú)色無(wú)味的氣體生成，將氣體通入澄清石灰水，澄清石灰水變渾濁。由此判斷該溶液中含有()ACl、SOeq oal(2,4)BCl、NOeq oal(,3)CC

12、l、COeq oal(2,3)DCl、OH解析：選C加入AgNO3溶液，有白色沉淀生成，加入稀硝酸后，沉淀部分溶解，說(shuō)明有部分沉淀不溶解，則溶液中含有Cl，有無(wú)色無(wú)味且使澄清石灰水變渾濁的氣體生成，則溶液中含有COeq oal(2,3)。分級(jí)訓(xùn)練課課過(guò)關(guān)1實(shí)驗(yàn)室制取的氯氣常用排飽和食鹽水的方法收集，原因是()A可產(chǎn)生更多的氯氣B只有飽和食鹽水才能除去HCl雜質(zhì)C既能除去HCl，又能防止Cl2的溶解D食鹽水易得到解析：選C實(shí)驗(yàn)室采用加熱二氧化錳固體和濃鹽酸的方法制取氯氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為MnO24HCl(濃)eq o(=,sup7()MnCl22H2OCl2，濃鹽酸易揮發(fā)，所以加熱二氧化錳固體

13、和濃鹽酸制取氯氣時(shí)，產(chǎn)生的氯氣中含有氯化氫氣體，要除去氯化氫氣體，所選的除雜試劑只能吸收氯化氫而不能吸收氯氣，食鹽水中含有氯離子，能抑制氯氣的溶解，所以使用飽和食鹽水可將氯氣中的氯化氫氣體除去，又能防止Cl2的溶解。2現(xiàn)有鹽酸、氯化鈉溶液、氫氧化鈉溶液和氯水四種溶液，可用來(lái)區(qū)別它們的一種試劑是()AAgNO3溶液B酚酞溶液C紫色石蕊溶液D飽和食鹽水解析：選C鹽酸能使紫色石蕊溶液變紅；NaCl溶液遇紫色石蕊溶液無(wú)明顯現(xiàn)象；NaOH溶液能使紫色石蕊溶液變藍(lán)；氯水能使紫色石蕊溶液先變紅，后褪色。3下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)室用MnO2制取Cl2的敘述中，不正確的是()AMnO2與濃鹽酸共熱B緩慢加熱反應(yīng)C用向下排

14、空氣法收集Cl2D多余氯氣常用較濃的堿液吸收解析：選C由于濃鹽酸易揮發(fā)，故必須緩慢加熱以減少HCl的揮發(fā)；Cl2的密度比空氣的密度大，故應(yīng)用向上排空氣法收集Cl2；Cl2極易與堿反應(yīng)：Cl22NaOH=NaClNaClOH2O，故應(yīng)用較濃的堿液吸收多余的Cl2。4實(shí)驗(yàn)室常用二氧化錳和濃鹽酸反應(yīng)制備氯氣，用如圖裝置可制備純凈、干燥的氯氣，并驗(yàn)證其部分性質(zhì)。試回答下列問(wèn)題：(1)A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是_。(2)C、D中所用試劑分別是_、_。(3)B中出現(xiàn)的現(xiàn)象是_。(4)請(qǐng)用離子方程式表示F中NaOH溶液的作用：_。解析：(1)實(shí)驗(yàn)室常用MnO2與濃鹽酸反應(yīng)制取氯氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為MnO24HCl(濃)eq o(=,sup7()MnCl2Cl22H2O。(2)鹽酸具有