第二章第二節(jié) 氯及其化合物 氯氣的制備 氯離子的檢驗(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)

第二章海水中的重要元素----鈉和氯

第二節(jié)氯及其化合物

第3課時(shí)氯氣的制備

舍勒發(fā)現(xiàn)氯氣的方法至今還是實(shí)驗(yàn)室中制取氯氣的主要方法之一。在實(shí)驗(yàn)室中，通常用濃鹽酸與二氧化錳反應(yīng)來制取氯氣，裝置如圖2-17所示。

MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法特點(diǎn)：a.MnO2

是氧化劑，HCl是還原劑，濃鹽酸中，一半氯離子被氧化，既體現(xiàn)還原性，又體現(xiàn)酸性。b.反應(yīng)條件：濃鹽酸、加熱。MnO2與稀鹽酸不反應(yīng)，因此，無論MnO2是否足量，鹽酸均不能完全反應(yīng)，反應(yīng)后溶液為鹽酸和MnCl2的混合液。工業(yè)制取Cl2：用電解飽和食鹽水的方法，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：

2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。+4-1+20化合價(jià)升高化合價(jià)降低MnO2＋

4HCl(濃)MnCl2＋

Cl2↑＋

2H2O根據(jù)實(shí)驗(yàn)室MnO2

氧化濃鹽酸制氯氣及氧化還原反應(yīng)的原理，思考是否可以用其它物質(zhì)代替MnO2或濃鹽酸？2KMnO4＋16HCl(濃)=2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2OKClO3+6HCl（濃）=KCl+3Cl2↑+3H2ONaClO＋2HCl（濃）=NaCl＋H2O＋Cl2↑濃鹽酸也可以用NaCl和濃硫酸代替。反應(yīng)的總化學(xué)方程式：MnO2＋2NaCl+H2SO4（濃）

MnSO4+Cl2↑＋2H2O常見的氧化劑有：KMnO4、KClO3、NaClO、Ca(ClO)2等?！舅伎寂c討論】(1)觀察圖2-17所示的裝置，你能說出其中NaOH溶液的作用嗎?吸收多余的氯氣，防止環(huán)境污染。

（1）是否所有氣體制備實(shí)驗(yàn)都要進(jìn)行尾氣處理？（2）尾氣處理的依據(jù)是什么？尾氣處理主要針對(duì)有毒或?qū)Νh(huán)境有污染的氣體。

依據(jù)是氣體本身的性質(zhì)。(2)回顧初中所學(xué)的氧氣、二氧化碳等氣體的實(shí)驗(yàn)室制取方法，將相關(guān)內(nèi)容填入下表。討論氯氣的制備裝置和它們一樣嗎？如果一樣，屬于哪一種？如果不一樣，請(qǐng)類比歸納氯氣的制備裝置。氣體制取原理（方程式）反應(yīng)物狀態(tài)反應(yīng)條件裝置圖

對(duì)比歸納，構(gòu)建氣體制備模型氣體制取原理（方程式）反應(yīng)物狀態(tài)反應(yīng)條件裝置圖

O2O2CO22KClO3

2KCl+3O2↑2KMnO4

K2MnO4

+MnO2+O2↑2H2O22H2O+O2↑CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O固體+固體固體+液體固體+液體加熱不加熱不加熱

氯氣的實(shí)驗(yàn)室制取是固體+液體加熱制取氣體，不屬于初中學(xué)習(xí)的任何一種實(shí)驗(yàn)室制取模型，一般會(huì)選取分液漏斗、圓底燒瓶和酒精燈組裝氣體發(fā)生裝置。MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O如何選擇氣體的發(fā)生裝置？依據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)和條件。分液漏斗：加濃鹽酸。防止?jié)恹}酸揮發(fā)；控制反應(yīng)速率圓底燒瓶：加二氧化錳。加熱時(shí)墊石棉網(wǎng)或陶土網(wǎng)。(3)根據(jù)上述裝置圖歸納氧氣、二氧化碳和氯氣是怎樣收集的？依據(jù)是什么？氧氣用了排水法收集，二氧化碳和氯氣都用了向上排空氣法收集。依據(jù)氣體的密度、氣體在水中的溶解性，以及是否與水反應(yīng)，選擇收集裝置。

(4)應(yīng)用上述裝置能否收集到純凈干燥的氯氣？如果不能，雜質(zhì)是什么。不能。濃鹽酸會(huì)揮發(fā)，而且含有水蒸氣。【思考與討論】請(qǐng)根據(jù)以下信息，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，制備并收集一瓶純凈干燥的氯氣。1.常溫常壓下，HCl的溶解度為1：5002.常見除雜裝置3.常用干燥劑：濃硫酸、堿石灰（主要成分氧化鈣和氫氧化鈉）【改進(jìn)型實(shí)驗(yàn)裝置】倒扣漏斗的作用是:防倒吸【思考】除采用向上排空氣法以外，還有其它收集氯氣的方法嗎？排飽和食鹽水法飽和食鹽水除去氯氣中的氯化氫干燥氯氣吸收過量的氯氣，防止污染環(huán)境思考：如何驗(yàn)滿？①將濕潤(rùn)的淀粉KI試紙靠近盛氯氣的瓶口，觀察到試紙立即變藍(lán)，則證明已集滿。②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?！舅伎寂c討論】（5）氣體的除雜裝置選擇依據(jù)是什么？（6）在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室制取氣體的裝置時(shí)，應(yīng)考慮哪些方面?依據(jù)氣體及其所含雜質(zhì)的性質(zhì)，選擇除雜裝置;

選擇和組裝實(shí)驗(yàn)室制取氣體的裝置時(shí)，應(yīng)考慮裝置的選取依據(jù)和裝置的連接順序。實(shí)驗(yàn)室制取氣體裝置的設(shè)計(jì)模型發(fā)生裝置除雜裝置收集裝置尾氣處理裝置反應(yīng)物的狀態(tài)與反應(yīng)條件目標(biāo)物與雜質(zhì)的性質(zhì)氣體的密度和氣體的溶解性尾氣的性質(zhì)固固加熱型固液不加熱型固液加熱型洗氣瓶球形干燥管U形干燥管→向上排空氣法→向下排空氣法←排水法吸收法燃燒法1.在實(shí)驗(yàn)室中用濃鹽酸與MnO2共熱制取Cl2并進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)。下列收集Cl2的正確裝置是___________。

C

2.對(duì)比上述C裝置與教材中氯氣收集的裝置，有什么區(qū)別，哪個(gè)更合理。C裝置更合理。因?yàn)槁葰夂蜌溲趸c反應(yīng)后，會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)管口壓強(qiáng)減小，容易產(chǎn)生倒吸。×錯(cuò)誤？氯離子的檢驗(yàn)【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，觀察現(xiàn)象。再分別加入少量稀硝酸，觀察現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象化學(xué)方程式滴入幾滴AgNO3溶液加入少量稀硝酸稀鹽酸NaCl溶液Na2CO3溶液有白色沉淀生成有白色沉淀生成有白色沉淀生成沉淀溶解，有氣泡產(chǎn)生沉淀不溶解沉淀不溶解HCl+AgNO3==AgCl↓+HNO3NaCl+AgNO3==AgCl↓+NaNO3Na2CO3+2AgNO3==Ag2CO3↓+2NaNO3Ag2CO3+2HNO3==CO2↑+H2O+2AgNO3氯離子的檢驗(yàn)歸納總結(jié)氯離子的檢驗(yàn)方法及注意事項(xiàng)是什么？先加AgNO3溶液，再加稀硝酸（或直接加入硝酸酸化的AgNO3溶液）。注意因?yàn)辂}酸中含有Cl－，所以不能用稀鹽酸。

產(chǎn)生白色沉淀，加硝酸，沉淀不溶解（或產(chǎn)生白色沉淀）。Ag++Cl?==AgCl↓，AgCl白色沉淀不溶于稀HNO3。加稀硝酸的目的是排除CO32－等離子的干擾，因?yàn)锳g2CO3能溶于稀硝酸，而AgCl不溶。Cl-的檢驗(yàn)方法原理現(xiàn)象目的如何檢驗(yàn)?zāi)炒郎y(cè)液中是否含有Cl-？取少量待測(cè)液于試管中，先加入適量稀HNO3酸化，再加入幾滴AgNO