新人教版高中化學(xué)必修一課時(shí)講義：第二章 第二節(jié) 第二課時(shí)　氯氣的制法　氯離子的檢驗(yàn)含解析

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1、 第二課時(shí)　氯氣的制法　氯離子的檢驗(yàn) [明確學(xué)習(xí)目標(biāo)]　1.掌握實(shí)驗(yàn)室制取Cl2的原理和實(shí)驗(yàn)裝置。2.掌握Cl－的檢驗(yàn)方法。 學(xué)生自主學(xué)習(xí) 氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法 1．藥品：二氧化錳和濃鹽酸。 2．原理：MnO2＋4HCl(濃)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。(化學(xué)方程式) 離子方程式為MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O。 3．裝置 (1)發(fā)生裝置(Ⅰ部分) ①特點(diǎn)：固體＋液體氣體。 ②儀器：鐵架臺(tái)、酒精燈、石棉網(wǎng)、圓底燒瓶、分液漏斗等。 ③試劑：A中盛放濃鹽酸，B中盛放二氧化錳。 (2)凈化裝置(Ⅱ部分) (3)收集裝置(Ⅲ部分)

2、 ①收集方法：向上排空氣法。 ②驗(yàn)滿方法：濕潤(rùn)的藍(lán)色石蕊試紙或濕潤(rùn)的淀粉-KI試紙放在集氣瓶口。 (4)尾氣處理裝置(Ⅳ部分) ①導(dǎo)氣管要伸入液面以下。 ②F中盛放的試劑：氫氧化鈉溶液(或其他堿液)，作用是吸收過量的氯氣，防止污染環(huán)境。 氯離子的檢驗(yàn) 1．氯離子檢驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)探究 在3支試管中分別加入2～3 mL稀鹽酸、NaCl溶液、Na2CO3溶液，然后各滴入幾滴AgNO3溶液，觀察現(xiàn)象。然后再分別加入少量稀硝酸，觀察現(xiàn)象。 2．氯離子檢驗(yàn)的一般步驟 某溶液無現(xiàn)象白色沉淀，則證明原溶液中含Cl－。 1．實(shí)驗(yàn)室制Cl2時(shí)，MnO2起了什么作用？還能用什么物質(zhì)代

3、替MnO2來制Cl2? 提示：氧化劑作用，還可用氧化性比MnO2強(qiáng)的物質(zhì)如KMnO4、KClO3、漂白粉等代替MnO2來與鹽酸反應(yīng)制Cl2。 2．用濃鹽酸和MnO2加熱制得的Cl2中含有什么雜質(zhì)？ 提示：濃鹽酸中含HCl和H2O，HCl、H2O易揮發(fā)，故制得的Cl2中含有HCl、H2O(g)等雜質(zhì)。 3．Cl－檢驗(yàn)時(shí)，為什么要加稀硝酸？中學(xué)階段所學(xué)的不溶于稀硝酸的白色沉淀有哪些？ 提示：稀硝酸能排除CO等離子的干擾。中學(xué)階段?？嫉牟蝗苡谙∠跛岬陌咨恋碛蠥gCl和BaSO4。 課堂互動(dòng)探究 知識(shí)點(diǎn)一　氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法 (1)氣體制備裝置一般包括氣體發(fā)生裝置、凈化裝置、收

4、集裝置和污染氣體的尾氣處理裝置四部分。 (2)反應(yīng)物中的鹽酸一定要用濃鹽酸，濃鹽酸一旦變成稀鹽酸，反應(yīng)將不再進(jìn)行。 (3)氧化劑MnO2也可用其他氧化劑代替，如KMnO4、KClO3等，如把濃鹽酸滴到KMnO4固體上即發(fā)生反應(yīng)2KMnO4＋16HCl(濃)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O。 (4)加熱前要先打開分液漏斗把部分濃鹽酸放下后再加熱，不要先加熱后放酸，以免炸裂圓底燒瓶；分液漏斗的作用是通過控制濃鹽酸的流速和量來控制Cl2的生成速率和生成量。 (5)為了減少制得的Cl2中HCl的含量，加熱溫度不宜過高，以減少HCl揮發(fā)。 (6)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，先使反應(yīng)停止并吸收

5、殘留的Cl2，再拆卸裝置，避免污染空氣。 1　某化學(xué)小組用下圖所示裝置制取氯氣，下列說法不正確的是(　　) A．該裝置圖中至少存在兩處明顯錯(cuò)誤 B．該實(shí)驗(yàn)中收集氯氣的方法不正確 C．為了防止氯氣污染空氣，必須進(jìn)行尾氣處理 D．在集氣瓶的導(dǎo)管口處放一片濕潤(rùn)的淀粉碘化鉀試紙可以證明是否有氯氣逸出 [批注點(diǎn)撥] [解析]　應(yīng)用酒精燈加熱、尾氣應(yīng)處理，A、C正確；向上排空氣法收集Cl2是正確的，B錯(cuò)誤；在集氣瓶的導(dǎo)管口處放一片濕潤(rùn)的淀粉碘化鉀試紙可以證明是否有氯氣逸出，若逸出則變藍(lán)，反之則不變色，D正確。 [答案]　B [練1]　實(shí)驗(yàn)室制氯氣時(shí)有如下操作，操作順序正確

6、的是(　　) ①連接好裝置，檢查氣密性?、诰従徏訜帷、墼跓恐屑尤肷倭康腗nO2，向分液漏斗中加入濃鹽酸?、芡ㄟ^分液漏斗慢慢向燒瓶中注入濃鹽酸　⑤將多余氯氣用濃NaOH溶液吸收?、蕻?dāng)有連續(xù)氣泡出現(xiàn)時(shí)，開始用向上排空氣法收集氯氣 A．①②③④⑤⑥ B．③④②①⑥⑤ C．①④③②⑥⑤ D．①③④②⑥⑤ 答案　D 解析　實(shí)驗(yàn)室制取氯氣的實(shí)驗(yàn)步驟為：先連接好裝置，檢查裝置的氣密性，加試劑(先固體后液體)，緩緩加熱，收集氣體，尾氣處理。 [練2]　某實(shí)驗(yàn)室的尾氣中含有較多的氯氣，有毒，要吸收這些尾氣，下列試劑最適合的是(　　) A．飽和的石灰水 B．飽和的食鹽水 C．自來水 D．燒堿溶液

7、 答案　D 解析　雖然氯氣能與飽和石灰水反應(yīng)，但相同條件下，氫氧化鈉的溶解度遠(yuǎn)大于氫氧化鈣的溶解度，吸收效果燒堿溶液更好，A錯(cuò)誤，D正確；氯氣在飽和食鹽水、自來水中的溶解度很小，不適合用來作吸收劑，B、C錯(cuò)誤。 方法規(guī)律　(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)要緩緩加熱，減少氯化氫的揮發(fā)。 (2)Cl2的密度大于空氣，集氣瓶中的導(dǎo)氣管要做到長(zhǎng)管進(jìn)短管出。 (3)收集Cl2也可用排飽和食鹽水的方法，此時(shí)應(yīng)短管進(jìn)，長(zhǎng)管出。 (4)不能用澄清石灰水或飽和石灰水來吸收Cl2，原因是Ca(OH)2在水中的溶解度很小，不能將Cl2吸收完全。 知識(shí)點(diǎn)二　Cl－的檢驗(yàn) (1)用稀硝酸酸化，主要是排除的干擾。

8、(2)不能用稀鹽酸酸化，因?yàn)辂}酸會(huì)引入Cl－。 (3)Cl－的檢驗(yàn)步驟也可表述為在待測(cè)液中直接加入硝酸酸化的AgNO3溶液，若產(chǎn)生白色沉淀，則證明溶液中含有Cl－。 　 　　　　　　　　　　　　　　　 2　下列檢驗(yàn)Cl－的方法正確的是(　　) A．在某溶液中滴加AgNO3溶液，若產(chǎn)生白色沉淀說明該溶液中有Cl－ B．在某溶液中先滴加鹽酸，再滴加AgNO3溶液，若產(chǎn)生白色沉淀，說明溶液中有Cl－ C．在某溶液中先滴加AgNO3溶液，產(chǎn)生白色沉淀，再滴加鹽酸，沉淀不消失，說明溶液中有Cl－ D．在某溶液中滴加用HNO3酸化的AgNO3溶液，若產(chǎn)生白色沉淀，說明溶液中有Cl－

9、 [批注點(diǎn)撥] [解析]　A、C項(xiàng)中若溶液中有CO也會(huì)有此現(xiàn)象；B項(xiàng)中由于加入了Cl－，故無法判斷出原溶液是否含Cl－。 [答案]　D [練3]　檢驗(yàn)Cl－所用的試劑為AgNO3溶液和稀硝酸，稀硝酸的作用是(　　) A．防止CO等離子的干擾 B．防止Cl－的干擾 C．生成AgNO3沉淀 D．防止NO的干擾 答案　A 解析　Ag2CO3也是不溶于水的白色沉淀，加入稀HNO3的目的是防止CO的干擾。 [練4]　自來水廠常用氯氣對(duì)生活用水進(jìn)行殺菌消毒。市場(chǎng)上有些不法商販為牟取暴利，用這樣的自來水冒充純凈水(離子的濃度非常低)出售，給人們的生活造成了一定的不良影響。在下列化

10、學(xué)試劑中，可以用于鑒別這種自來水和純凈水的是(　　) A．酚酞試液 B．氯化鋇溶液 C．氫氧化鈉溶液 D．硝酸銀溶液 答案　D 解析　Cl2消毒過的自來水中含有HCl和HClO，用AgNO3溶液即可鑒別，產(chǎn)生白色沉淀的是自來水，不產(chǎn)生沉淀的是純凈水。 本課歸納總結(jié) 　　　　1.實(shí)驗(yàn)室制備Cl2的反應(yīng)原理： MnO2＋4HCl(濃)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。 2．氯氣制備的流程： ??? 3．Cl－的檢驗(yàn)：先在被檢液中加稀HNO3酸化，再加AgNO3溶液，如產(chǎn)生白色沉淀，則可判斷溶液中含有Cl－。 學(xué)習(xí)效果檢測(cè) 1．在實(shí)驗(yàn)室中制取純凈

11、、干燥的氯氣，常使生成的氯氣通過兩個(gè)洗氣瓶，第一個(gè)洗氣瓶中盛有(　　) A．濃硫酸 B．燒堿溶液 C．飽和食鹽水 D．石灰水 答案　C 解析　實(shí)驗(yàn)室制出的氯氣中?；煊猩倭縃Cl氣體和水蒸氣，只有先通過盛有飽和食鹽水的洗氣瓶除去HCl氣體后，再除去水蒸氣。如順序顛倒，則干燥后的氯氣通過食鹽水時(shí)又會(huì)帶出水蒸氣，最終不能得到干燥的氯氣。 2．下列離子方程式錯(cuò)誤的是(　　) A．實(shí)驗(yàn)室制Cl2：MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O B．在NaCl溶液中滴入AgNO3試液：Ag＋＋Cl－===AgCl↓ C．Cl2溶于水：Cl2＋H2O===2H＋＋Cl－＋Cl

12、O－ D．用NaOH溶液吸收Cl2：Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O 答案　C 解析　本題中HClO是弱酸應(yīng)寫成分子形式。 3．在實(shí)驗(yàn)室中用濃鹽酸與MnO2共熱制取Cl2。下列收集Cl2的裝置正確的是(　　) 答案　C 解析　A中裝置沒有出氣導(dǎo)管，不能用于收集氣體；B中裝置用于收集密度比空氣小的氣體；C中裝置可以收集密度比空氣大的氣體，且C中具有尾氣吸收裝置；D中裝置可用于吸收氯氣，不能用于收集氯氣。 4．能證明某溶液中含有NaCl的是(　　) A．焰色反應(yīng)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

13、反應(yīng)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 答案　D 解析　該溶液焰色反應(yīng)是黃色，說明存在Na＋；與硝酸酸化的硝酸銀溶液反應(yīng)生成白色沉淀，說明存在Cl－；同時(shí)滿足上述兩方面即可說明溶液中含有NaCl。 5．在實(shí)驗(yàn)室中用MnO2和濃鹽酸反應(yīng)制取純凈干燥的氯氣時(shí)，用濃硫酸干燥氯氣，用飽和食鹽水吸收Cl2中的氯化氫氣體。Cl2在飽和食鹽水中的溶解度很小。用氫氧化鈉溶液吸收多余的Cl2，以防止污染空氣。下圖是某學(xué)生設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置圖： 上述裝置中有哪些錯(cuò)誤？請(qǐng)分別指出。(有幾處填幾處) (1)____________________； (2)_______________

14、_____； (3)____________________； (4)____________________。 答案　(1)燒瓶下面缺石棉網(wǎng) (2)鐵圈下面沒有酒精燈 (3)盛濃硫酸的洗氣瓶和盛飽和食鹽水的洗氣瓶位置顛倒了 (4)盛濃H2SO4的洗氣瓶和盛飽和食鹽水的洗氣瓶導(dǎo)管短進(jìn)長(zhǎng)出了 解析　本題屬識(shí)圖題，要求學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，?duì)全套實(shí)驗(yàn)裝置中錯(cuò)誤之處作出判斷，學(xué)生必須對(duì)實(shí)驗(yàn)原理和過程非常的熟悉。首先明確目標(biāo)，要得到干燥純凈的氯氣，因?yàn)榉磻?yīng)中產(chǎn)生的氣體含有揮發(fā)出來的氯化氫氣體和水蒸氣，這是要除掉的雜質(zhì)。一般情況下，是先除去其他的氣體，最后再除去水蒸氣，因?yàn)樵诔テ渌s質(zhì)的時(shí)候，有可能還會(huì)產(chǎn)生水蒸氣。