人教版高中化學必修第一冊第2章海水中的重要元素-鈉和氯第2節(jié)第2課時氯氣的實驗室制法氯離子的檢驗課件

第二章第二節(jié)第二課時氯氣的實驗室制法氯離子的檢驗知識點一氯氣的實驗室制法知識點二氯離子的檢驗目錄索引

素養(yǎng)目標學習要點1.通過對氯離子檢驗方法的實驗探究,培養(yǎng)證據(jù)意識,建立觀點、結論和證據(jù)之間的邏輯關系,培養(yǎng)證據(jù)推理與模型認知的學科素養(yǎng)。2.通過實驗探究氯氣的制備,設計實驗探究氯氣性質及含氯化合物的制備,培養(yǎng)科學探究與創(chuàng)新意識的學科素養(yǎng)。四套裝置:氣體制備的四套裝置(制備裝置、凈化裝置、收集裝置和尾氣處理裝置)兩種試劑:檢驗Cl-的試劑(稀硝酸和硝酸銀溶液)知識點一氯氣的實驗室制法基礎落實?必備知識全過關1.反應原理

MnO2與稀鹽酸不反應實驗室用MnO2和濃鹽酸加熱反應制取Cl2。

鹽酸必須注明“(濃)”化學方程式為

,

離子方程式為

。

MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2OMnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O2.實驗裝置

儀器a的名稱:

。

儀器b的名稱:

。

裝置ABC作用制備氯氣_______________

_______________

分液漏斗圓底燒瓶收集氯氣尾氣吸收名師點撥不能用澄清石灰水代替氫氧化鈉溶液進行尾氣處理,因Ca(OH)2微溶于水,澄清石灰水的濃度很小,不能確保氯氣被完全吸收。特別提醒實驗室制備Cl2的注意事項(1)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)。(2)實驗結束后,先使反應停止并排出裝置中殘留的Cl2,再拆卸裝置,避免污染空氣。正誤判斷(1)實驗室制取干燥、純凈的氯氣,可依次通過濃硫酸、飽和食鹽水。(

)(2)尾氣Cl2可以用澄清石灰水吸收。(

)(3)Cl2中的HCl可以通過NaOH溶液除去。(

)(4)實驗室制備氯氣反應中HCl表現(xiàn)還原性和酸性。(

)×提示

通過飽和食鹽水時會帶出水蒸氣,故最后用濃硫酸除水。

×提示

澄清石灰水的濃度太小。

×提示

Cl2也能與NaOH溶液反應。

√重難突破?能力素養(yǎng)全提升探究角度1

氯氣的實驗室制法例1某研究性學習小組為了制取、收集純凈干燥的氯氣并探究氯氣的性質,他們設計了如圖所示的實驗裝置:(已知:2KI+Cl2══I2+2KCl,淀粉溶液遇I2變藍色)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

。

abedcMnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O干燥Cl2

飽和食鹽水

溶液變藍色

溶液紅色逐漸褪去

解析

(1)制得的Cl2中含有HCl、H2O(g)雜質,先通過飽和食鹽水、濃硫酸除去雜質,再利用向上排空氣法收集,最后通過淀粉碘化鉀溶液探究其性質。因此實驗裝置連接順序為fabedc。(2)E為MnO2氧化濃鹽酸制取Cl2的裝置,化學方程式為MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O。(3)B裝置中盛裝濃硫酸,作用是吸收H2O(g),干燥Cl2;A裝置中試劑X是飽和食鹽水,作用是除去HCl。(4)C裝置中氯氣置換出單質碘,因此溶液變?yōu)樗{色。圖解要點

氣體制備裝置的分析流程:【變式設問】(1)如何檢查裝置E的氣密性?(2)已知消耗1個Cl2可以生成1個NaClO,則生成74.5gNaClO消耗m(MnO2)為多少?消耗的m(HCl)呢?提示

在裝置E的f處連接橡膠管,夾上止水夾,打開分液漏斗的活塞向燒瓶中加水,一段時間后水不再滴落,則說明裝置E氣密性良好。提示

87

g

>146

g

74.5

g

NaClO~71

g

Cl2~87

g

MnO2~146

g

HCl,鹽酸變稀后不能與MnO2反應。[對點訓練1]實驗室制取氯氣裝置如圖所示,主要操作步驟為①加熱制取氯氣②收集氯氣③檢查裝置氣密性④處理尾氣下列選項中正確的實驗操作順序是(

)A.①②③④ B.③①②④C.②④③① D.④③①②B解析

由上述分析可知,利用圖中裝置,先檢驗氣密性,再加入藥品并加熱制備氯氣,然后收集氯氣,最后處理尾氣,則正確的實驗操作順序是③①②④。思維模型

實驗室制取氯氣的流程

探究角度2

含氯化合物的制備及氯氣性質的檢驗實驗例2已知氯化鐵易潮解,遇水發(fā)生反應。利用下列裝置可以制備無水氯化鐵。下列有關說法正確的是(

)A.燒瓶B中制備氯氣的反應物為二氧化錳和稀鹽酸B.裝置C、D中分別盛有濃硫酸、飽和食鹽水C.裝置E和裝置F之間需要增加一個干燥裝置,才能制得無水氯化鐵D.裝置F中盛有NaOH溶液,目的是檢驗有無氯氣逸出答案

C

解析

制備Cl2的反應物為MnO2和濃鹽酸,A錯誤;干燥裝置應在除雜裝置后,裝置C、D中分別盛有飽和食鹽水、濃硫酸,B錯誤;裝置F中揮發(fā)出的水蒸氣易逆行進入裝置E,需在裝置E、F之間增加干燥裝置,C正確;裝置F中盛有NaOH溶液,是尾氣吸收裝置,D錯誤?！咀兪皆O問】(1)裝置B、E都需要加熱,首先加熱的裝置是

。

(2)說明裝置內空氣排盡的現(xiàn)象是

。

提示

B。應該先加熱B產生氯氣,利用氯氣排盡裝置內的空氣。

提示

裝置中充滿黃綠色氣體。

[對點訓練2]ClO2氣體是一種低毒高效的消毒劑,濃度較大時易分解爆炸。制備ClO2的實驗裝置如圖所示。下列說法錯誤的是(

)A.a用于平衡氣壓B.實驗結束后再通空氣C.④裝置中,NaClO2作還原劑D.⑤的作用是吸收ClO2B解析

長導管a可使裝置內外壓強相等,有平衡氣壓的作用,A正確;ClO2濃度較大時易分解爆炸,因此在實驗開始時就要通入空氣,以稀釋ClO2的濃度,防止爆炸,B錯誤;裝置④為制備ClO2的裝置,NaClO2中的Cl元素的化合價由+3價升高至+4價,作還原劑,C正確;裝置⑤可吸收ClO2,D正確。知識點二氯離子的檢驗基礎落實?必備知識全過關1.結合課本實驗2-9,完成以下表格

項目實驗現(xiàn)象離子方程式加入AgNO3溶液加入稀硝酸稀鹽酸

Ag++Cl-══AgCl↓NaCl溶液

Na2CO3溶液

產生白色沉淀

沉淀不溶解產生白色沉淀

沉淀不溶解Ag++Cl-══AgCl↓

產生白色沉淀

沉淀溶解,放出無色氣體2.氯離子的檢驗過程

特別提醒氯離子檢驗注意事項(1)檢驗時要加稀硝酸,以排除

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-。名師點撥氯離子檢驗的規(guī)范描述取少量待測液于試管中,先加入稀硝酸酸化,再加入AgNO3溶液,若溶液中有白色沉淀生成,說明該溶液中含有Cl-。重難突破?能力素養(yǎng)全提升探究角度

氯離子的檢驗例題

用如圖所示方法,檢驗某固體中是否含有Cl-,下列說法正確的是(

)A.①是BaCl2溶液,②是稀鹽酸B.①是稀鹽酸,②是稀BaCl2溶液C.①是稀硝酸,②是AgNO3溶液D.①是稀硫酸,②是AgNO3溶液C解析

氯離子的特征離子反應是可以和銀離子反應生成不溶于硝酸的白色沉淀,氯離子的檢驗方法是向待測液中滴加硝酸酸化,再加入硝酸銀溶液,如果出現(xiàn)白色不溶于水的沉淀,則含有銀離子,①是BaCl2溶液或①是稀鹽酸,引入氯離子,①是稀硫酸,②是AgNO3溶液,硫酸銀微溶,干擾檢驗,所以C項正確。圖解要點

氯離子檢驗操作的分析

[對點訓練]下列檢驗硫酸鈉溶液中含有氯離子的方法正確的是(

)A.先加BaCl2溶液,過濾,再加AgNO3溶液B.先加AgNO3溶液,再加稀硝酸溶液C.先加足量的Ba(NO3)2溶液,過濾,再加AgNO3溶液D.先加足量的Ba(OH)2溶液,過濾,再加AgNO3溶液C解析

先加BaCl2溶液,引入了氯離子,最終無法確定原溶液中是否有氯離子,A錯誤;與Ag+能生成Ag2SO4沉淀,對Cl-的檢驗有干擾,B錯誤;先加足量Ba(NO3)2溶液,除去硫酸根離子,過濾,再加AgNO3溶液,生成白色沉淀,證明有Cl-存在,C正確;先加Ba(OH)2溶液,除去

的同時引入了大量OH-,Ag+與OH-反應,對后續(xù)Cl-的檢驗有干擾,D錯誤。思維模型

氯離子的檢驗原理及注意事項

學以致用?隨堂檢測全達標題組1氯離子的檢驗1.(教材改編題)檢驗某溶液中是否含有Cl-,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解析

檢驗Cl-時加鹽酸酸化會引入Cl-干擾檢驗,常加稀硝酸酸化,主要是排除

等離子的干擾。反之檢驗硫酸根時也需要排除氯離子的干擾。2.檢驗Cl-時所用試劑稀硝酸的作用是(

)A.防止

的干擾 B.防止Cl-的干擾C.生成Ag2CO3沉淀 D.防止

的干擾A解析

檢驗Cl-時,加入的AgNO3溶液能與

結合生成Ag2CO3白色沉淀,干擾Cl-的檢驗,故用稀硝酸排除

的干擾。題組2氯氣的實驗室制備3.下列常用的干燥劑中,不能用來干燥氯氣的是(

)A.濃硫酸 B.堿石灰C.無水氯化鈣 D.P2O5B解析

堿石灰具有堿性,能與氯氣發(fā)生反應,因此不能用堿石灰干燥氯氣。

4.(2024·湖南張家界高一檢測)下列關于實驗室用MnO2制取Cl2的敘述不正確的是(

)A.MnO2與濃鹽酸共熱B.緩慢加熱反應C.用向下排空氣法收集Cl2D.多余的Cl2常用較濃的堿液吸收C解析

實驗室用MnO2和濃鹽酸共熱制取氯氣;由于濃鹽酸易揮發(fā),故必須緩慢加熱以減少HCl的揮發(fā);Cl2的密度比空氣的密度大,故應用向上排空氣法收集Cl2;Cl2極易與堿發(fā)生反應,故應用較濃的堿液吸收多余的Cl2。5.(2024·山東聊城高一檢測)某化學興趣小組利用MnO2和濃鹽酸及如圖裝置制備Cl2。下列分析中不正確的是(

)A.①中可用分液漏斗代替長頸漏斗B.①中缺少加熱裝置C.②中盛放的NaOH溶液可以凈化氯氣D.④中盛放的NaOH溶液可以吸收尾氣C解析

①中可用分液漏斗代替長頸漏斗,避免鹽酸揮發(fā),氣體逸出,同時便于控制反應速率,A正確;二氧化錳和濃鹽酸需要加熱才能反應生成氯氣,需要添加加熱裝置,B正確;②中盛放的NaOH溶液吸收氯氣,不能凈化Cl2,可以用飽和食鹽水凈化氯氣,C錯誤;氫氧化鈉溶液與氯氣反應,可以吸收氯氣,防止污染空氣,D正確。6.(2024·海南文昌高一檢測)在實驗室中用二氧化錳跟濃鹽酸反應制備干燥純凈的氯氣。進行此實驗,所用儀器如圖所示。(1)連接上述儀器的正確順序(填各接口處的字母):

接

;

接

;