【化學(xué)】氯氣實(shí)驗(yàn)室制取及離子的檢驗(yàn)課件 2023-2024學(xué)年高一上學(xué)期化學(xué)人教版（2019）必修第一冊(cè)

第二節(jié)氯及其化合物第2課時(shí)氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法氯離子的檢驗(yàn)新高考本節(jié)重、難點(diǎn)本節(jié)重點(diǎn)本節(jié)難點(diǎn)氯離子的檢驗(yàn)氯氣的制備氯氣的發(fā)現(xiàn)將軟錳礦（主要成分是MnO2）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。瑞典化學(xué)家舍勒發(fā)現(xiàn)命名確認(rèn)這種氣體是一種新元素組成的單質(zhì)——氯氣英國(guó)化學(xué)家戴維1.原理化學(xué)方程式：MnO2+4HCl(濃)Cl2↑+MnCl2+2H2O△MnO2+4H++2Cl-Cl2↑+Mn2++2H2O△一、氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法濃鹽酸的作用：酸性、還原性必須用濃鹽酸，MnO2與稀鹽酸不反應(yīng)注意：加熱溫度不宜過(guò)高，以減少HCl的揮發(fā)離子方程式：一、氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法制備原理MnO2

+

4HCl(濃)==MnCl2

+

Cl2↑+

2H2O△回顧：O2、CO2等氣體的實(shí)驗(yàn)室制取方法，討論氯氣的發(fā)生裝置和它們一樣嗎？氣體制取原理（方程式）反應(yīng)物狀態(tài)反應(yīng)條件裝置圖

O2O2CO22KClO32KCl+3O2↑2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑2H2O22H2O+O2↑CaCO3+2HClCaCl2+CO2↑+H2O固+固固+液固+液加熱不加熱不加熱②氯氣制取裝置的選擇根據(jù)反應(yīng)原理可知制取氯氣使用的藥品是粉末狀的MnO2液態(tài)的鹽酸該反應(yīng)需要加熱根據(jù)上述條件以上三套裝置均不合適氯氣的制取，應(yīng)另選一套裝置來(lái)制取氯氣。故選用了下面這套裝置來(lái)制取氯氣固(液)-液，加熱型分液漏斗圓底燒瓶濃鹽酸MnO2根據(jù)氣體的密度、水溶性及是否與水或空氣中的O2發(fā)生反應(yīng)來(lái)確定氣體的收集方法。②方法選擇排水法：適用于難溶于水且不與水反應(yīng)的氣體，如O2、H2等。向上排空氣法：氣體不與空氣反應(yīng)，且密度比空氣大，如O2、CO2、Cl2等。向下排空氣法：氣體不與空氣反應(yīng)，且密度比空氣小，如H2等。導(dǎo)管短進(jìn)長(zhǎng)出導(dǎo)管長(zhǎng)進(jìn)短出①選擇依據(jù)(2)氣體收集裝置的選擇③氯氣收集裝置的選擇氯氣密度比空氣密度大、能溶于水且與水發(fā)生反應(yīng)故可用向上排空氣法不用排水法收集又由于氯氣難溶于飽和食鹽水，故也可以用排飽和食鹽水法收集氯氣。把以上選擇好的裝置連在一起就成了實(shí)驗(yàn)室制取氯氣的裝置了一、氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法實(shí)驗(yàn)室制氯氣裝置圖思考討論1.NaOH溶液的作用？能否用澄清石灰水代替？2.分析該裝置制得的氯氣是否純凈？若不純會(huì)

混有什么雜質(zhì)？如何除去？吸收尾氣，防止環(huán)境污染；不能HCl、H2O尾氣處理裝置防倒吸一、氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法除雜/凈化裝置Cl2（HCl、H2O）飽和食鹽水濃硫酸資料卡片：已知Cl2能溶于水，常溫常壓下，溶解度約為1:2；實(shí)驗(yàn)測(cè)得，在飽和食鹽水中的溶解度很??；HCl極易溶于水，常溫常壓下，在飽和食鹽水中的溶解度約為1:500。液態(tài)試劑固態(tài)試劑常見(jiàn)干燥劑：濃硫酸、堿石灰（NaOH和CaO）、無(wú)水CaCl2

等√長(zhǎng)進(jìn)短出(4)氣體的尾氣處理裝置的選擇①吸收法：例如用NaOH溶液吸收Cl2

、SO2等氣體。②

燃燒法：適用于CO、H2

等易燃性氣體。③

收集法：利用氣球直接將尾氣收集起來(lái)。根據(jù)生成物的性質(zhì)選擇試劑或方法2、實(shí)驗(yàn)裝置：除HCl除H2O吸收多于Cl2，防污染收集方法：向上排空氣法

（或排飽和食鹽水法）導(dǎo)氣管：長(zhǎng)進(jìn)短出驗(yàn)滿方法根據(jù)集氣瓶?jī)?nèi)是否充滿黃綠色氣體來(lái)檢驗(yàn)是否收集滿。將濕潤(rùn)的淀粉碘化鉀試紙靠近盛Cl2的瓶口，觀察到試紙立即變藍(lán)，則證明已集滿

Cl2+2KI=I2+2KCl

(3)將濕潤(rùn)的藍(lán)色石蕊試紙靠近盛氯氣的瓶口，觀察到試紙立即發(fā)生先變紅后褪色的變化，

則證明已集滿。氯氣的其他實(shí)驗(yàn)室制法固液不加熱2KMnO4+16HCl(濃)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2OKClO3+5HCl(濃)=KCl+3Cl2↑+3H2O氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法拓展：氯氣的工業(yè)制法富集、分離提純、轉(zhuǎn)化原料：海水產(chǎn)品：氯氣氯堿工業(yè)：電解熔融氯化鈉：2NaCl+2H2O==Cl2↑+H2↑+2NaOH通電2NaCl（熔融）==Cl2↑+2Na通電氯氣的性質(zhì)很活潑，能與很多金屬反應(yīng)生成鹽，其中大多數(shù)鹽能溶于水并電離出氯離子。思考·討論有沒(méi)有什么辦法能檢驗(yàn)物質(zhì)中是否存在氯離子呢？Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-在三只試管中分別加入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)稀鹽酸NaCl溶液Na2CO3溶液AgNO3溶液實(shí)驗(yàn)·探究三、Cl-的檢驗(yàn)探究課堂HClNaClNa2CO3AgNO3溶液AgNO3溶液AgNO3溶液HNO3溶液HNO3溶液HNO3溶液Cl-+Ag+=AgCl↓CO32-+2Ag+=Ag2CO3↓Ag2CO3+2H+=2Ag++CO2↑+H2O都產(chǎn)生白色沉淀沉淀不溶解沉淀溶解都產(chǎn)生白色沉淀思考：(1)若在某無(wú)色溶液中加入AgNO3溶液,產(chǎn)生白色沉淀,則溶液中一定含有Cl-嗎?為什么?不一定含Cl-,CO32-與Ag+反應(yīng)也生成白色沉淀。(2)檢驗(yàn)Cl-時(shí)為何要加入稀硝酸?防止CO32-等離子的干擾。氯離子檢驗(yàn)方法方法1：先在待測(cè)液中加入稀HNO3酸化，排除CO32-的干擾，再滴入AgNO3溶液，若產(chǎn)生白色沉淀，則被測(cè)液中含有Cl-。方法2：先在待測(cè)液中加入AgNO3，產(chǎn)生白色沉淀，再加入稀HNO3，沉淀不溶解，則被測(cè)液中含有Cl-。四、鹵素的性質(zhì)及應(yīng)用1、鹵素的相似性（X為F、Cl、Br、I）與大多數(shù)金屬反應(yīng)：2Na

+X2===2NaX點(diǎn)燃與H2反應(yīng)：H2+X2===2HX（F2最劇烈）光照與H2O反應(yīng)：2F2+2H2O===4HF+O2X2+H2O===HX+HXO（劇烈程度：F2>Cl2>Br2>I2）與堿反應(yīng)：X2+2NaOH===NaX+NaXO+H2O（F2例外）2、鹵素的遞變性F2

Cl2

Br2

I2顏色、狀態(tài)淡黃綠色氣體黃綠色氣體深紅棕色液體紫黑色固體熔、沸點(diǎn)逐漸升高密度逐漸增大溶解性逐漸減小單質(zhì)氧化性F2>Cl2>Br2>I2Cl2+2Br-===Br2+2Cl-

Br2+2I-===I2+2Br-離子還原性F-

<Cl-

<Br

-

<I-3、鹵素離子的檢驗(yàn)原理：X-+Ag+====AgX（X為Cl-、Br-、I-）無(wú)色溶液加入AgNO3溶液白色沉淀，可能為Cl-淡黃色沉淀，可能為Br-黃色沉淀，可能為I-加入稀HNO3白色沉淀不溶解，含Cl-淡黃色沉淀不溶解，含Br-黃色沉淀不溶解，含I-1.下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)室制Cl2的認(rèn)識(shí)正確的是(

)A.還原劑是MnO2B.發(fā)生氧化反應(yīng)的是HClC.濃鹽酸中加入足量MnO2并加熱，HCl完全反應(yīng)D.收集Cl2宜采用排水法收集B2.海水淡化后，為檢驗(yàn)所得的淡水中是否含有氯離子，通常采用的試劑是(

)A.AgNO3溶液B.AgNO3溶液和稀鹽酸C.AgNO3溶液和稀硝酸D.以上試劑均可C3.下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)室制氯氣的說(shuō)法中錯(cuò)誤的是(

)A.該反應(yīng)是一個(gè)氧化還原反應(yīng)，其中二氧化錳是氧化劑B.HCl表現(xiàn)還原性和酸性C.該反應(yīng)的離子方程式為MnO2＋4H＋＋4Cl－MnCl2＋2H2O＋Cl2↑D.該方法是瑞典化學(xué)家舍勒最先發(fā)現(xiàn)的C4.向稀硝酸酸化的某溶液滴加AgNO3溶液后，有白色沉淀生成，則該溶液一定含有(

)A.Na＋

B.Cl－C.Al3＋

D.COB5.能證明某溶液中含有NaCl的是(

)A.焰色試驗(yàn)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.焰色試驗(yàn)是黃色，同時(shí)又能與硝酸酸化的硝酸銀溶液反應(yīng)生成白色沉淀D探究課堂【例2】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(shí)驗(yàn)：①

溶于水，得無(wú)色溶液；②

在所得溶液中滴入AgNO3溶液，生成白色沉淀；③

再滴加稀硝酸，沉淀量減少但不完全消失，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）請(qǐng)寫出上述實(shí)驗(yàn)中有關(guān)反應(yīng)的離子