2022-2023學(xué)年新教材高中化學(xué)第二章海水中的重要元素-鈉和氯第二節(jié)氯及其化合物第2課時氯氣的實驗室制法氯離子的檢驗學(xué)生用書新人教版必修第一冊

1、 歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對您有所幫助！ 歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對您有所幫助！ 歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對您有所幫助！ 歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對您有所幫助！ 歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對您有所幫助！ 歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對您有所幫助！第2課時氯氣的實驗室制法氯離子的檢驗核心微網(wǎng)絡(luò)素養(yǎng)新要求1.學(xué)會實驗室制取氯氣的方法，認(rèn)識其實驗裝置的典型性。2學(xué)會Cl的檢驗方法和物質(zhì)檢驗的注意事項，培養(yǎng)科學(xué)探究意識。學(xué)業(yè)基礎(chǔ)自學(xué)思記嘗試一、氯氣的實驗室制法1反應(yīng)原理二氧化錳(軟錳礦的主要成分)和濃鹽酸反應(yīng)。MnO24HCl(濃)MnCl2Cl22H2O2實驗裝置制取純凈、干燥的C

2、l2的實驗裝置如下圖所示。(1)發(fā)生裝置：如圖中A(“固液 氣”型)。(2)凈化裝置：如圖中B，用飽和食鹽水除去Cl2中的HCl氣體。(3)干燥裝置：如圖中C，用濃H2SO4吸收Cl2中的水蒸氣。無水CaCl2、P2O5也可用來干燥Cl2，干燥裝置如下圖所示。(4)收集方法：用向上排空氣法收集Cl2，如圖中D所示。(5)驗滿方法：用濕潤的淀粉KI試紙(變藍(lán))或觀察瓶口的顏色。(6)尾氣吸收：用NaOH溶液吸收多余的Cl2(如圖中E所示)，發(fā)生的反應(yīng)為Cl22NaOH=NaClNaClOH2O特別提醒(1)實驗室用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

3、稀鹽酸，稀鹽酸與MnO2不反應(yīng)，反應(yīng)停止。(2)在MnO2和濃鹽酸的反應(yīng)中，濃鹽酸既起還原劑作用，又起酸的作用，體現(xiàn)了還原性和酸性。(3)不能用澄清石灰水來吸收Cl2，原因是CaOH2在水中的溶解度很小，不能將Cl方法導(dǎo)引實驗室中制取氣體裝置的設(shè)計實驗室中制取氣體的裝置包括發(fā)生裝置和收集裝置，根據(jù)實際需要，還可增加除雜裝置和尾氣處理裝置等。3.實驗室制取氯氣的簡易方法用KMnO4、KClO3、Ca(ClO)2、K2Cr2O7等強(qiáng)氧化劑代替MnO2制取氯氣，反應(yīng)不需要加熱且反應(yīng)速率較快，如2KMnO416HCl(濃)=2MnCl22KCl5Cl28H2OKClO36HCl(濃)=KCl3Cl23

4、H2OCa(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。二、Cl的檢驗1實驗探究實驗現(xiàn)象離子方程式或解釋加入AgNO3溶液加入稀硝酸稀鹽酸_AgCl=_NaCl溶液_Na2CO3溶液_2Ag+CO32Ag2CO32H=2AgCO2H2O2.氯離子的檢驗方法(1)操作方法：向未知溶液中先加_，再加_。(2)現(xiàn)象：產(chǎn)生_，加稀硝酸時，沉淀_。(3)原理：_。(4)加入稀硝酸的目的：排除_等離子的干擾。特別

5、提醒(1)不能用稀鹽酸酸化，因為鹽酸會引入Cl。(2)Cl的檢驗步驟也可表述為在待測液中直接加入稀硝酸酸化的AgNO3溶液，若產(chǎn)生白色沉淀，則證明溶液中含有Cl。即學(xué)即練1判斷正誤，正確的打“”，錯誤的打“”(1)實驗室制取氯氣，可用稀鹽酸代替濃鹽酸。()(2)實驗室制備的氯氣常含有氯化氫和水蒸氣。()(3)氯氣有毒，故應(yīng)排到實驗室外。()(4)溶液中加入AgNO3溶液有沉淀，說明溶液中一定含Cl。()(5)NaClO中含有氯元素，故向NaClO溶液中加入用硝酸酸化的AgNO3溶液，可產(chǎn)生白色沉淀。()(6)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。()(7)檢驗Cl

6、2中是否混有HCl，可加入AgNO3溶液中，若有白色沉淀產(chǎn)生，說明Cl2中混有HCl。()(8)檢驗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)。()2欲除去Cl2中的少量HCl氣體，可選用()ANaOH溶液B飽和食鹽水C濃硫酸D石灰水32022蘇州高一調(diào)研1774年，舍勒在研究軟錳礦(主要成分是MnO2)的過程中，將它與濃鹽酸混合加熱，產(chǎn)生了一種黃綠色氣體。1810年，戴維確認(rèn)這是一種新元素組成的單質(zhì)，并命名為chlorine(中文命名氯氣)。實驗室制取Cl2時，下列裝置能達(dá)到相應(yīng)實驗?zāi)康牡氖?)A.制備Cl2B.凈化Cl2C.

7、收集Cl2D.尾氣處理4.2022深圳高一檢測實驗室用二氧化錳和濃鹽酸來制取氯氣，主要操作有以下幾步，其中正確的實驗操作順序是()將蒸餾燒瓶固定在鐵架臺上把酒精燈放在鐵架臺上，根據(jù)酒精燈高度確定鐵圈的位置，固定鐵圈放好石棉網(wǎng)用藥匙向蒸餾燒瓶中加入MnO2，再向分液漏斗中加濃鹽酸，并將導(dǎo)管放入集氣瓶中檢驗裝置的氣密性在蒸餾燒瓶上裝好分液漏斗，連接好導(dǎo)氣管ABCD5檢驗?zāi)橙芤褐惺欠窈蠧l，正確的操作是()A取樣，滴加AgNO3溶液，看是否有白色沉淀生成B取樣，先加鹽酸酸化，再加入AgNO3溶液，看是否有白色沉淀生成C取樣，加入少量AgNO3溶液，有白色沉淀生成，再加稀鹽酸，看白色沉淀是否消失D取

8、樣，先加稀硝酸酸化，再加入AgNO3溶液，看是否有白色沉淀生成6實驗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，并驗證其部分性質(zhì)。試回答下列問題：(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)請用離子方程式表示F中NaOH溶液的作用：_。核心素養(yǎng)合作探究分享目標(biāo)1氯氣的實驗室制法例1 下列關(guān)于實驗室制取Cl2的說法正確的是()A將混有HCl雜質(zhì)的Cl2通過盛有飽和NaHCO3溶液的洗氣瓶除去雜質(zhì)B實驗室制取Cl2，濃鹽酸起到酸性和氧化劑作用C實驗室用如圖裝置除去Cl2中的少量HClD實驗室制備Cl2，可用排飽和

9、食鹽水集氣法收集狀元隨筆MnO2與濃HCl反應(yīng)特點(1)濃鹽酸中，一部分Cl的化合價升高，另一部分Cl的化合價不變。(2)隨著反應(yīng)的進(jìn)行鹽酸濃度變小，故MnO2足量時，鹽酸不能完全反應(yīng)。提升1如圖所示是某學(xué)生設(shè)計的實驗室制備并干燥Cl2及吸收多余氯氣的實驗裝置圖，請回答：(1)指出上述圖中的各處錯誤：_；_；_；_。(2)在改進(jìn)后的裝置中，下列物質(zhì)的作用分別是：飽和食鹽水_；濃硫酸_；NaOH溶液_。(3)制備實驗開始時，先檢查裝置的氣密性，接下來的操作依次是_。A向燒瓶中加入MnO2粉末B加熱C向燒瓶中加入濃鹽酸(4)為了提高濃鹽酸的利用率，你對實驗的建議是_。(5)圓底燒瓶中發(fā)生反應(yīng)的離子

10、方程式是_。實驗結(jié)束清洗儀器時，為了減少燒瓶中殘留氯氣對環(huán)境的污染，可以向燒瓶中加入的溶液是_，有關(guān)的離子方程式是_。(6)如果將過量二氧化錳與一定量的濃鹽酸混合加熱，充分反應(yīng)后生成的氯氣量明顯小于理論值。其主要原因有：_，_。狀元隨筆實驗室制備Cl2注意事項(1)必須用濃鹽酸，MnO2與稀鹽酸不反應(yīng)。(2)為了減少制得的Cl2中HCl的含量，所以加熱溫度不宜過高，減少HCl的揮發(fā)。(3)實驗結(jié)束后，先使反應(yīng)停止并排出裝置中殘留的Cl2，再拆卸裝置，避免污染空氣。(4)尾氣吸收時，不能用澄清石灰水吸收Cl2，因為溶液中Ca(OH)2濃度小，吸收不完全。關(guān)鍵能力Cl2的實驗室制法1反應(yīng)原理：Cl

11、2的制法不是一成不變的，MnO2所起的作用是氧化劑，也可用其他氧化劑代替。如KMnO4、KClO3、K2Cr2O7等。濃鹽酸也可用NaCl固體和濃H2SO4代替。2實驗裝置(1)發(fā)生裝置()固液 氣體若選用氧化性更強(qiáng)的KMnO4則不需加熱。(2)凈化裝置()組成盛放試劑試劑的作用C飽和氯化鈉溶液除去氯氣中的氯化氫D濃硫酸干燥氯氣(3)收集裝置()收集方法：向上排空氣法(裝置E，Cl2的密度大于空氣的密度)。也可用排飽和食鹽水法(Cl2在飽和NaCl溶液中的溶解度很小，且用此法可除去實驗過程中揮發(fā)產(chǎn)生的HCl氣體)。驗滿方法：用濕潤的KI淀粉試紙檢驗。將濕潤的KI淀粉試紙放在集氣瓶口，若試紙變藍(lán)

12、，則證明Cl2已收集滿。(4)尾氣處理裝置()導(dǎo)氣管要伸入液面以下。F中盛放試劑：氫氧化鈉溶液，作用：吸收過量的氯氣，防止污染環(huán)境。目標(biāo)2氯離子的檢驗例2 在某未知溶液中加入AgNO3溶液有白色沉淀生成，加入稀硝酸后，沉淀部分溶解，有無色無味的氣體生成，將氣體通入澄清石灰水，石灰水變渾濁，由此判斷該未知溶液中含有()ACl、SO42BClCCl、CO32DCl提升2用如圖所示方法，檢驗?zāi)彻腆w中是否含有Cl，下列說法正確的是()A是BaCl2溶液，是稀鹽酸B是稀鹽酸，是稀BaCl2溶液C是稀硝酸，是AgNO3溶液D是稀硫酸，是AgNO3溶液狀元隨筆氯離子檢驗注意事項(1)檢驗時要加稀硝酸，以排除

13、CO32等離子的干擾。不能用稀硫酸，因為Ag2SO4微溶，會干擾實驗。更不能用鹽酸，因為鹽酸中含有Cl(2)若被檢液中含有SO42，需先用Ba(NO3)2溶液除去SO42，然后再加入稀硝酸酸化的AgNO關(guān)鍵能力氯離子的檢驗及答題規(guī)范學(xué)考評價夯實測控演練1實驗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，又能減少Cl2的溶解D食鹽水易得到2.2022遼寧合格考實驗室制取氯氣裝置如圖所示，主要操作步驟為加熱制取氯氣收集氯氣檢查裝置氣密性處理尾氣。下列選項中正確的實驗操作順序是()ABCD32021浙江1月學(xué)考改編含氯消毒劑在

14、新冠肺炎疫情防控中發(fā)揮了巨大作用。實驗室中利用下圖裝置模擬制備“84”消毒液(有效成分為NaClO，由氯氣和NaOH溶液反應(yīng)制得)，下列說法正確的是()A盛放濃鹽酸的儀器是長頸漏斗B為除去Cl2中的HCl，裝置a中的試劑為飽和NaCl溶液C裝置c中的試劑為澄清石灰水，其作用是吸收尾氣D實驗裝置中缺少氯氣的干燥裝置4下列裝置或原理能達(dá)到實驗?zāi)康牡氖?)5有一包白色固體，它可能是KCl、K2CO3、KNO3中的一種或幾種，進(jìn)行下列實驗：溶于水，得無色溶液；在所得溶液中滴入AgNO3溶液，生成白色沉淀；再滴加稀硝酸，沉淀量減少但不完全消失，同時有氣泡生成。根據(jù)上述現(xiàn)象判斷：(1)白色固體一定含有的成

15、分是_，可能含有的成分是_；(2)請寫出上述實驗中有關(guān)反應(yīng)的離子方程式：_。6某研究性學(xué)習(xí)小組為了制取、收集純凈干燥的氯氣并探究氯氣的性質(zhì)，他們設(shè)計了如圖所示的實驗裝置：(已知：2KICl2=I22KCl，淀粉溶液遇I2變藍(lán))請回答下列問題：(1)整套實驗裝置的連接順序是f接_，_接_，_接_。(填各接口處的字母代號)(2)E裝置中制取氯氣的化學(xué)方程式是_。(3)B裝置的作用是_；A裝置中試劑X是_。(4)C裝置中可觀察到的現(xiàn)象是_，D裝置中可觀察到的現(xiàn)象是_。第2課時氯氣的實驗室制法氯離子的檢驗學(xué)業(yè)基礎(chǔ)二、1產(chǎn)生白色沉淀沉淀不溶解AgCl產(chǎn)生白色沉淀沉淀不溶解AgCl=AgCl產(chǎn)生白色沉淀沉

16、淀溶解，有氣泡產(chǎn)生2(1)AgNO3溶液稀HNO3(2)白色沉淀不溶解(3)AgCl=AgCl4即學(xué)即練1答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)2解析：利用了HCl極易溶于水而Cl2在飽和食鹽水中溶解度很小的原理。答案：B3解析：A.二氧化錳與濃鹽酸共熱反應(yīng)制備氯氣，由圖可知，裝置中缺酒精燈，故A錯誤；B.凈化氯氣時，應(yīng)先將混合氣體通過盛有飽和食鹽水的洗氣瓶除去氯氣中混有的氯化氫氣體，再通過盛有濃硫酸的洗氣瓶干燥氯氣，由圖可知，洗氣瓶的順序顛倒，得到的是含有水蒸氣的氯氣，故B錯誤；C.由圖可知，收集氯氣的裝置只有進(jìn)氣管，無出氣管，不能收集氯氣，故C錯誤；D.氯氣有毒，收集氯氣后

17、應(yīng)將尾氣通過盛有氫氧化鈉溶液的燒杯中吸收氯氣，防止污染空氣，故D正確。答案：D4解析：安裝儀器時遵循順序：由下而上，由左向右；安裝好儀器后先檢查氣密性，再加入藥品。答案：D5答案：D6答案：(1)MnO24HCl(濃)MnCl2Cl22H2O(2)飽和食鹽水濃硫酸(3)溶液由無色變?yōu)樗{(lán)色(4)Cl22OH=ClClOH2O核心素養(yǎng)例1解析：Cl2通入飽和NaHCO3溶液反應(yīng)生成CO2，引入新的雜質(zhì)，并且消耗Cl2，A項不正確；實驗室制取Cl2，濃鹽酸起到酸性和還原劑的作用，B項不正確；用飽和食鹽水除去Cl2中的HCl氣體時，導(dǎo)氣管應(yīng)長進(jìn)短出，C項不正確；實驗室用排飽和食鹽水法收集Cl2是因為C

18、l2難溶于飽和食鹽水，而能溶于水，D項正確。答案：D提升1解析：(1)從試劑，裝置(制氣、凈化、收集、尾氣吸收)角度考慮。(2)先除HCl，后干燥，再收集，最后尾氣吸收。(3)檢查裝置氣密性后的操作順序為先加固體藥品，然后加入液體藥品，最后加熱。(4)為減少鹽酸的揮發(fā)，慢慢滴加濃鹽酸，用小火加熱。(5)利用Cl2和NaOH溶液反應(yīng)除多余的Cl2。(6)由于加熱過程中，一部分HCl揮發(fā)不參與化學(xué)反應(yīng)，且隨著反應(yīng)的進(jìn)行，鹽酸濃度越來越小，變?yōu)橄←}酸后，不再與MnO2發(fā)生反應(yīng)生成Cl2。答案：(1)原料使用了稀鹽酸沒有酒精燈加熱盛濃硫酸和盛飽和食鹽水的洗氣瓶位置顛倒兩洗氣瓶里進(jìn)氣導(dǎo)管和出氣導(dǎo)管的長短

19、顛倒(2)除去Cl2中的氯化氫除去氯氣中的水蒸氣吸收多余的氯氣(3)ACB(4)將濃鹽酸慢慢滴下；加熱用小火(5)MnO24H2ClMn2Cl22H2ONaOH溶液Cl22OH=ClClOH2O、HOH=H2O(6)加熱使HCl大量揮發(fā)鹽酸變稀后不再發(fā)生反應(yīng)例2答案：C提升2答案：C學(xué)考評價1答案：C2答案：B3解析：制備Cl2裝置中盛放濃鹽酸的儀器是分液漏斗，相對于長頸漏斗，更便于控制滴加速度、隨用隨停，A項錯誤；裝置a中的試劑為飽和NaCl溶液，除去Cl2中的HCl，B項正確；裝置c中用NaOH溶液吸收尾氣，C項錯誤；實驗過程是將生成的氯氣通入NaOH溶液中反應(yīng)，因此無需干燥裝置，D項錯誤。答案：B4解析：高錳酸鉀具有強(qiáng)氧化性，濃鹽酸與高錳酸鉀在常溫下發(fā)生氧化還原反應(yīng)可生成氯氣，能用于制取氯氣，故