2.2 氯及其化合物 課件高一上學(xué)期化學(xué)人教版（2019）必修第一冊

第二章

海水中的重要元素——鈉和氯第1節(jié)

氯及其化合物第2課時(shí)氯氣的制備氧化劑：

；濃鹽酸的作用：

；氧化劑和還原劑個(gè)數(shù)之比：

。一、氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法1．實(shí)驗(yàn)室用二氧化錳與濃鹽酸反應(yīng)制備干燥純凈的氯氣(1)反應(yīng)原理MnO2＋4HCl(濃)====MnCl2＋Cl2↑＋2H2O△MnO2＋4H＋＋2Cl－====Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O△?MnO2表現(xiàn)還原性，又表現(xiàn)酸性1∶21.實(shí)驗(yàn)室用下列兩種方法制氯氣：①用含HCl146g的濃鹽酸與足量的MnO2反應(yīng)；②用87gMnO2與足量濃鹽酸反應(yīng)。所得的氯氣(

)A.①比②多B.②比①多

C.一樣多D.無法比較MnO2+4HCl(濃)==MnCl2+Cl2↑+2H2O注意：隨著反應(yīng)的消耗，濃鹽酸會(huì)逐漸變稀，稀鹽酸與MnO2不反應(yīng)，反應(yīng)會(huì)停止。B常見的氣體發(fā)生裝置固體+液體且不加熱的反應(yīng)會(huì)選取分液漏斗和錐形瓶（或者圓底燒瓶）固體+固體且加熱的反應(yīng)會(huì)選大試管、酒精燈加熱固—液/液—液不加熱型發(fā)生裝置的選取:結(jié)合反應(yīng)原理，根據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)及反應(yīng)條件,判斷氣體發(fā)生裝置類型為

。(2).選取裝置一、氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法固+液→氣△分液漏斗圓底燒瓶酒

精

燈圓底燒瓶加熱時(shí)要墊石棉網(wǎng)(2).選取裝置一、氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法防濃鹽酸揮發(fā)控制反應(yīng)速率問1：裝有濃鹽酸的儀器叫做分液漏斗，能否用長頸漏斗代替？分液漏斗普通漏斗長頸漏斗防止氣體泄漏(2).選取裝置一、氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法問2：該裝置在實(shí)驗(yàn)過程中可能會(huì)出現(xiàn)什么問題？如何使液體順利滴下？

分液漏斗（橡皮管的作用）調(diào)壓功能：平衡氣壓，使液體順利滴下連通管圓底燒瓶蒸餾燒瓶收集裝置的選取:(2).選取裝置一、氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法產(chǎn)物：Cl2性質(zhì)：ρ氯氣＞ρ空氣

溶于水與水反應(yīng)向上排空氣法排水法√

向下排空氣法資料信息：已知Cl2能溶于水，常溫常壓下，在水中的溶解度約為1:2；某實(shí)驗(yàn)測得，在飽和食鹽水中的溶解度約為1:1；HCl極易溶于水，常溫常壓下，在水(飽和食鹽水)中的溶解度約為1:500。氯氣在飽和氯化鈉溶液中的溶解度很小；可用排飽和食鹽水法收集氯氣活動(dòng)一：初步評價(jià)裝置由物質(zhì)的性質(zhì)可知,氯氣有毒,則上圖中缺少尾氣處理裝置;反應(yīng)物中濃鹽酸易揮發(fā),制取的氯氣不純,則還缺少除雜裝置。根據(jù)所制備氣體的密度和在水中的溶解性,選擇向上排空氣法或排飽和食鹽水法收集Cl2。活動(dòng)二：完善裝置交流思考:(1)一套完整的氣體制取裝置應(yīng)該包括哪幾步?氣體發(fā)生裝置完整的氣體制備裝置氣體凈化裝置氣體收集裝置尾氣處理裝置分析混有雜質(zhì)氣體，先除雜再干燥活動(dòng)二：完善裝置交流思考:(2)實(shí)驗(yàn)室制備氯氣的過程中,會(huì)產(chǎn)生哪些雜質(zhì)氣體,如何除去雜質(zhì)氣體?分別需要什么裝置?雜質(zhì)：除雜試劑：除雜順序：HCl氣體、H2O蒸氣飽和食鹽水、濃硫酸或無水CaCl2先除HCl氣體，再除去H2O蒸氣活動(dòng)三：修改裝置除雜與干燥裝置洗氣瓶:盛液體除雜試劑,氣流方向是長管進(jìn),短管出。干燥管:盛固體除雜試劑,氣流方向是粗口進(jìn),細(xì)口出。常見除雜與干燥裝置的選擇及連接：長管進(jìn)短管出球形干燥管U形干燥管酸性干燥劑：濃硫酸（液體干燥劑）P2O5（固體干燥劑）堿性干燥劑：堿石灰（固體干燥劑）中性干燥劑：無水CaCl2（固體干燥劑）常見干燥劑干燥劑的選擇：干燥劑不與被干燥的氣體反應(yīng)①酸性干燥劑不能干燥堿性氣體(如NH3)②堿性干燥劑不能干燥酸性氣體(如CO2SO2NO2Cl2

HCl

H2S)③中性干燥劑一般能干燥各種(但無水CaCl2不能干燥NH3)④強(qiáng)氧化性干燥劑(濃硫酸)不能干燥強(qiáng)還原性氣體(如H2SHBrHI)干燥氯氣的固體干燥劑：無水CaCl2、P2O5不能選堿石灰凈化原則：不減少被凈化氣體的量；不引入新雜質(zhì)；操作簡便，易于分離。除HCl凈化裝置除水蒸氣洗氣瓶長進(jìn)短出一、氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法除雜與干燥裝置飽和食鹽水與濃硫酸的位置能否對調(diào)？緩沖裝置：防止洗氣瓶內(nèi)壓強(qiáng)過大長頸漏斗：插入液面以下，起液封作用尾氣吸收裝置的選擇吸收速率快，溶解度大的氣體，要防止倒吸，如NH3、HCl吸收速率不是很快，溶解度也不是很大的氣體，如CO2、SO2、H2S難以用溶液吸收的可以點(diǎn)燃或者用氣球吸收，如CO、CH4、H2氣體毒性是否可燃是否能溶于吸收液尾氣處理裝置氯氣有毒，通常在收集裝置的后面連接盛有NaOH溶液的吸收裝置Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O?！舅伎肌柯葰馐欠裥枰M(jìn)行尾氣吸收？如何吸收？反應(yīng)不過于劇烈，不需防倒吸實(shí)驗(yàn)中處理尾氣能否用飽和石灰水或石灰乳代替NaOH溶液，為什么？注意不能用澄

清石灰水吸收Cl2，因?yàn)槿芤褐蠧a(OH)2濃度小，吸收不完全；石灰乳容易導(dǎo)管堵塞。裝置C的作用是_______________________。裝置D的作用是______________________________。裝置F中盛放的是__________,作用是_____________________________。除去Cl2中少量的HCl氣體;抑制Cl2的溶解干燥氯氣(或除去氯氣中的水蒸氣)吸收多余的氯氣，防止污染環(huán)境NaOH溶液1.氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法小結(jié)：MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O反應(yīng)裝置：反應(yīng)原理：發(fā)生裝置除雜裝置收集裝置尾氣處理裝置Cl2的制備實(shí)驗(yàn)如何檢驗(yàn)氯氣已經(jīng)收集滿？驗(yàn)滿方法根據(jù)集氣瓶內(nèi)是否充滿黃綠色氣體來檢驗(yàn)是否收集滿。將濕潤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。淀粉碘化鉀試紙操作步驟1、連接儀器（從下至上，從左至右）2、檢查裝置氣密性：3、裝入藥品（先裝固體藥品，再裝液體藥品）4、制：從分液漏斗中慢慢向燒瓶中注入濃鹽酸，緩緩加熱。5、集：向上排空氣法、排飽和食鹽水法6、驗(yàn)滿：濕潤的淀粉—KI試紙（變藍(lán)）減少HCl的揮發(fā),提高鹽酸的利用率注意：加熱溫度不能過高也不能太低：溫度過高濃鹽酸揮發(fā)較快，溫度過低反應(yīng)較慢一般先把導(dǎo)氣管插入盛水的水槽中，把有關(guān)活塞關(guān)閉，微熱主發(fā)生器，有氣泡從水中冒出，停止微熱后，水倒吸進(jìn)入導(dǎo)氣管形成一段水柱，表示裝置氣密性良好。實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)實(shí)驗(yàn)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。1.實(shí)驗(yàn)室制取氯氣時(shí)，如圖所示操作正確的是A.用圖1裝置制取少量氯氣B.用圖2裝置除去氯氣中混有的少量氯化氫C.用圖3裝置制取氯氣D.用圖4裝置干燥氯氣√稀鹽酸不反應(yīng)需加熱兩者均反應(yīng)長進(jìn)短出課堂檢測課堂檢測（1）燒杯中盛放的液體是___________，其作用是___________，水槽中盛放的液體是___________。2.下圖表示在沒有通風(fēng)櫥時(shí)制取純凈的氯氣設(shè)計(jì)的裝置圖，圖中A、B是可控制的彈簧鐵夾。NaOH溶液吸收多余的Cl2

飽和食鹽水

打開B夾，關(guān)閉A夾打開A夾，關(guān)閉B夾打開B夾，關(guān)閉A夾

（2）簡述操作過程：(從氯氣已經(jīng)產(chǎn)生開始)在收集氯氣之前，應(yīng)_______________；當(dāng)氯氣純度合乎要求時(shí)，應(yīng)___________________；當(dāng)氯氣收集完畢時(shí)，應(yīng)________________。快速制Cl2的方法

從原理上分析，很多強(qiáng)氧化劑都可以代替二氧化錳，如KMnO4、K2Cr2O7、KClO3、NaClO、Ca(ClO)2等的氧化性均強(qiáng)于MnO2，都能夠達(dá)到目的，且不需要加熱。2KMnO4＋16HCl(濃)＝2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2OK2Cr2O7＋14HCl(濃)＝2KCl＋2CrCl3＋5Cl2↑＋7H2OKClO3＋6HCl(濃)＝KCl＋3Cl2↑＋3H2ONaClO＋2HCl(濃)＝NaCl＋Cl2↑＋H2OCa(ClO)2＋4HCl(濃)＝CaCl2＋2Cl2↑＋2H2O2H2O+2NaCl==H2↑

+Cl2↑

+2NaOH通電陽極：Cl2陰極：NaOH、H2飽和食鹽水NaOH溶液鐵棒石墨棒ab吸收多余氯氣1.原理：電解飽和食鹽水2.裝置：

工業(yè)制取氯氣3.如圖所示儀器可用于實(shí)驗(yàn)室制備少量無水FeCl3，儀器連接順序正確的是A.a—b—c—d—e—f—g—hB.a—e—d—c—b—h—i—gC.a—d—e—c—b—h—i—gD.a—c—b—d—e—h—i—f√制氣→除HCl→除H2O→制備FeCl3→吸收Cl2順序連接課堂檢測4．漂白粉是常見的殺菌消毒劑，某實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示的裝置模擬生產(chǎn)漂白粉。已知：氯氣與石灰乳反應(yīng)時(shí)放出熱量；溫度較高時(shí)氯氣與石灰乳反應(yīng)生成Ca(ClO3)2。下列說法錯(cuò)誤的是（

）A．圖中MnO2不能用KMnO4粉末代替B．試劑X為濃硫酸，用于除去Cl2中的

水蒸氣C．制取漂白粉的反應(yīng)為2Cl2＋2Ca(OH)2

==CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2OD．將盛有石灰乳的廣口瓶用冰水冷卻

有利于提高漂白粉的產(chǎn)率B實(shí)驗(yàn)2-9：溶液中氯離子的檢驗(yàn)

在5支試管中分別加入2～3mL稀鹽酸、NaCl溶液、Na2CO3溶液、自來水、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。實(shí)驗(yàn)試劑實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象反應(yīng)原理稀鹽酸NaCl溶液Na2CO3溶液產(chǎn)生白色沉淀沉淀不溶解HCl＋AgNO3=AgCl↓＋HNO3產(chǎn)生白色沉淀沉淀不溶解NaCl＋AgNO3=AgCl↓＋NaNO3產(chǎn)生白色沉淀后沉淀溶解產(chǎn)生氣泡Ag2CO3＋2HNO3=CO2↑＋H2O＋2AgNO3Ag＋＋Cl－===AgCl↓Ag＋＋Cl－===AgCl↓Na2CO3＋2AgNO3=Ag2CO3↓＋2NaNO32Ag＋＋CO32－===Ag2CO3↓Ag2CO3＋2H+===CO2↑＋H2O

氯離子的檢驗(yàn)氯離子的檢驗(yàn)1.檢驗(yàn)原理Ag＋＋Cl－===AgCl↓2.檢驗(yàn)步驟

取少量待測液于試管中，先加入稀硝酸酸化，再加入硝酸應(yīng)溶液，若有白色沉淀生成，說明溶液中含有Cl-?；蛘呦跛崴峄南跛徙y溶液微點(diǎn)撥(1)稀硝酸與AgNO3溶液的添加順序?qū)z驗(yàn)無影響；也可直接加硝酸酸化的硝酸銀溶液。(2)Ag2SO4不溶于水、可溶于稀硝酸。Ag2SO4+HNO3＝AgHSO4+AgNO3排除CO32-、SO42-等的干擾【例】某綠色溶液A含有H+、Na+、Mg2+、Fe2+、Cu2+、SO42-、Cl-、CO32-和HCO3-離子中的若干種，取該溶液進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)(已知Ag2SO4微溶于水，可溶于酸)①向溶液中滴加Ba(OH)2溶液，過濾，得到不溶于酸的白色沉淀和綠色濾液B；②取濾液B，先用HNO3酸化，再滴加0.001mol/LAgNO3溶液，有白色沉淀生成。下列說法不正確的是A．溶液A中一定存在H+、SO42-和Cl-B．溶液A中不存在Mg2+、CO32-和HCO3-，不能確定Na+的存在C．第②步生成的白色沉淀中只有AgCl，沒有Ag2CO3D．溶液A中存在Fe2+與Cu2+中的一種或兩種，且可以用NaOH溶液判斷2.檢驗(yàn)?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AgNO3溶液，看是否有白色沉淀生成C．取樣，先加稀硝酸酸化，再加入AgNO3溶液，看是否有白色沉淀生成D．取樣，加少量AgNO3溶液，有白色沉淀生成，再加稀鹽酸，看白色沉淀是否消失課堂檢測C3.為確定某溶液中的離子組成，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：①取少量溶液加入稀鹽酸至溶液呈酸性，產(chǎn)生使澄清石灰水變渾濁的無色無味氣體②在①溶液中再滴加Ba(NO3)2溶液，產(chǎn)生白色沉淀③?、谏蠈忧逡豪^續(xù)滴加Ba(NO3)2溶液至無沉淀時(shí)，再滴加AgNO3溶液，產(chǎn)生白色沉淀根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，下列推斷正確的是:(

)A．一定有CO32-

B．一定有Cl-

C．一定有SO42-

D．一定有HCO3-課堂檢測C自我測試1.在制氯氣時(shí)有如下操作，操作順序正確的是①連接好裝置，檢查氣密性②緩緩加熱，加快反應(yīng)，使氣體均勻逸出③在圓底燒瓶中加入二氧化錳粉末④從盛有濃鹽酸的分液漏斗中將濃鹽酸緩緩滴入燒瓶中⑤將多余的氯氣用氫氧化鈉溶液吸收⑥用向上排空氣法收集氯氣A.①②③④⑤⑥B.③④②①⑥⑤C.①④③②⑥⑤