2019-2020学年高中化学 第二章 第2课时 氯气的实验室制法 氯离子的检验课件 新人教版必修1

第2课时氯气的实验室制法氯离子的检验1.回顾初中所学的二氧化碳的实验装置,结合实验室制取氯气所用的二氧化锰和浓盐酸的性质,选择合适的实验装置制取氯气,培养科学探究与创新意识,提升实验能力。2.通过对比实验掌握氯离子的检验方法,培养证据推理与科学探究能力。知识铺垫新知预习自主测试1.实验室制取气体时,如何确定气体的发生装置?提示依据反应物的状态及反应条件(如是否需要加热等)。2.气体的收集方法知识铺垫新知预习自主测试一、氯气的实验室制法1.反应原理是MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O。2.由于氯气的密度大于空气的密度,所以可采用向上排空气法收集氯气。3.由于氯气有毒,所以应用NaOH溶液吸收尾气,发生的反应为Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O。知识铺垫新知预习自主测试二、氯离子的检验知识铺垫新知预习自主测试1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。(1)待测液中滴加AgNO3溶液后有白色沉淀产生,说明该溶液中含有Cl-。()(2)实验室制取Cl2时,MnO2做氧化剂。()(3)MnO2与稀盐酸在高温下反应也可产生Cl2。()(4)实验室制Cl2时,Cl2中往往含有HCl杂质。()答案(1)×(2)√(3)×(4)√知识铺垫新知预习自主测试2.某化学兴趣小组利用MnO2和浓盐酸及如图装置制备Cl2。下列分析中不正确的是()A.a中可用分液漏斗代替长颈漏斗B.a中缺少加热装置C.b中盛放NaOH溶液可以净化Cl2D.d中的导管口若连接倒置漏斗可防止倒吸知识铺垫新知预习自主测试答案C解析生成的氯气中易混有氯化氢气体,应该用饱和食盐水除去氯化氢,氯化氢和氯气均能与氢氧化钠溶液反应,故b中不能盛放氢氧化钠溶液。探究一探究二素养脉络随堂检测Cl2的实验室制法问题探究下列装置是实验室制取氯气的典型装置:探究一探究二素养脉络随堂检测(1)实验室制取气体的整套装置一般包含哪些装置?提示一般包含:气体发生装置→除杂装置→收集装置→尾气处理装置。(2)氯气有毒,实验室中制取氯气时应做哪些安全措施?提示可在通风橱中进行实验,用氢氧化钠溶液吸收尾气。(3)二氧化锰只能氧化浓盐酸,进行该实验时,浓盐酸能否完全反应?提示不能。随着反应的进行,浓盐酸变为稀盐酸,反应即停止。(4)结合实验室制取氯气的原料及其性质,思考氯气中会含有什么杂质,该如何除去。提示盐酸具有挥发性,故Cl2中会含有HCl、水蒸气,可用饱和食盐水除去HCl,用浓硫酸吸收水蒸气。探究一探究二素养脉络随堂检测深化拓展1.氯气的实验室制法(1)反应原理MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O(2)仪器装置装置特点:固+液气。主要仪器:铁架台、酒精灯、圆底烧瓶、分液漏斗、集气瓶、烧杯、石棉网等。装置如下图所示。探究一探究二素养脉络随堂检测说明:C装置的作用是除去Cl2中的HCl;D装置的作用是干燥Cl2;F装置的作用是吸收多余的Cl2,防止污染环境。探究一探究二素养脉络随堂检测(3)收集方法①向上排空气法(Cl2的密度大于空气的密度)。②排饱和食盐水法(Cl2在饱和NaCl溶液中的溶解度很小,且用此法可除去实验过程中挥发产生的HCl气体)。(4)验满方法①将湿润的淀粉碘化钾试纸靠近盛Cl2的瓶口,观察到试纸立即变蓝,则证明已集满。②将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛Cl2的瓶口,观察到试纸立即发生先变红后褪色的变化,则证明已集满。(5)尾气处理Cl2有毒,易污染空气,需用NaOH溶液吸收。探究一探究二素养脉络随堂检测2.实验室制取氯气的其他方法可用KMnO4、KClO3、Ca(ClO)2等氧化剂代替MnO2与浓盐酸反应(不需加热),如2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。探究一探究二素养脉络随堂检测素能应用典例1氯是一种海水富集元素。下图是一套制取并验证氯气部分化学性质的实验装置:探究一探究二素养脉络随堂检测回答下列问题:(1)装置Ⅰ中,仪器a的名称为。(2)装置Ⅱ的作用是。(3)当有少量Cl2气流通过后,装置Ⅲ中反应的离子方程式为。(4)当Cl2气流持续通过时,装置Ⅳ中干燥的有色布条能否褪色?。(5)装置Ⅴ反应的离子方程式为。探究一探究二素养脉络随堂检测答案(1)分液漏斗(2)吸收Cl2中的HCl(3)Cl2+2I-=I2+2Cl-(4)能(5)Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O解析装置Ⅰ为Cl2的发生装置,仪器a为分液漏斗;装置Ⅱ为净化装置,吸收Cl2中的HCl;Cl2可与KI发生反应Cl2+2I-=I2+2Cl-,生成的I2使淀粉溶液变为蓝色;干燥的Cl2无漂白性,但Cl2从装置Ⅱ、Ⅲ中逸出时会带入H2O,故装置Ⅳ中干燥的有色布条会褪色;装置Ⅴ为尾气吸收装置,Cl2可与NaOH溶液发生反应Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O。探究一探究二素养脉络随堂检测变式训练1在制氯气时有如下操作,操作顺序正确的是()①连接好装置,检查气密性②缓缓加热,加快反应,使气体均匀逸出③在圆底烧瓶中加入二氧化锰粉末④从盛有浓盐酸的分液漏斗中将浓盐酸缓缓滴入烧瓶中⑤将多余的Cl2用NaOH溶液吸收⑥用向上排空气法收集氯气A.①②③④⑤⑥B.③④②①⑥⑤C.①④③②⑥⑤D.①③④②⑥⑤答案D解析确定实验室制取气体的操作顺序要注意:①连接好装置后,要先检查气密性,后装药品;②装药品的顺序是先加固体,后加液体;③对于有毒的气体,一定要有尾气处理装置。探究一探究二素养脉络随堂检测Cl-的检验问题探究2~3mL试样现象解释或离子方程式加AgNO3溶液加稀硝酸稀盐酸白色沉淀沉淀不溶解Cl-+Ag+AgCl↓NaCl溶液白色沉淀沉淀不溶解Cl-+Ag+AgCl↓Na2CO3溶液白色沉淀有无色气体产生,沉淀溶解2Ag++CO32-Ag2CO3↓、Ag2CO3+2H+2Ag++CO2↑+H2O探究一探究二素养脉络随堂检测(1)若在某无色溶液中加入AgNO3溶液,产生白色沉淀,则溶液中一定含有Cl-吗?为什么?提示不一定含Cl-,C与Ag+反应也生成白色沉淀。(2)检验Cl-时为何要加入稀硝酸?提示防止C等离子的干扰。O32-O32-探究一探究二素养脉络随堂检测深化拓展1.检验待测液中含有Cl-的一般答题模板待测液白色沉淀,证明待测液中含Cl-。2.溶液中Cl-检验的注意事项要排除CO32-、PO43-等离子的干扰,它们与Ag+生成的沉淀溶于稀硝酸,故一般先在待测液中加入稀硝酸酸化,以排除CO32-等离子的干扰。探究一探究二素养脉络随堂检测素能应用典例2检验某未知溶液中是否含有氯离子(Cl-),正确的操作是()A.向未知溶液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀产生B.向未知溶液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀产生,加入盐酸,沉淀不消失C.向未知溶液中加入稀硝酸酸化后,再加入AgNO3溶液,有白色沉淀产生D.向未知溶液中加入稀盐酸酸化后,再加入AgNO3溶液,有白色沉淀产生答案C解析A操作不正确,它不能排除C等的干扰;B操作不正确,若未知溶液中含C,其与Ag+生成的Ag2CO3跟盐酸反应时,生成AgCl白色沉淀;D操作不正确,用盐酸酸化,引入了Cl-。O32-O32-探究一探究二素养脉络随堂检测变式训练2在某未知液中加入AgNO3溶液有白色沉淀生成,加入稀硝酸后,沉淀部分溶解,有无色无味的气体生成,将气体通入澄清石灰水,石灰水变浑浊。由此判断该未知液中含有()A.Cl-、SO42-B.Cl-、NO3-C.Cl-、CO32-D.Cl-、OH-答案C解析能使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体应是CO2,又因为加入稀硝酸后沉淀部分溶解,故原溶液中除含有C外,还有Cl-。O32-探究一探究二素养脉络随堂检测探究一探究二素养脉络随堂检测1.检验Cl-时所用试剂稀硝酸的作用是()A.防止CO32-的干扰B.防止Cl-的干扰C.生成Ag2CO3沉淀D.防止NO3-的干扰答案A解析检验Cl-时,加入的AgNO3溶液能与C反应生成Ag2CO3白色沉淀,干扰Cl-的检验,加入稀硝酸可排除C等的干扰。O32-O32-探究一探究二素养脉络随堂检测2.下列关于实验室用MnO2制取Cl2的叙述不正确的是()A.MnO2与浓盐酸共热B.缓慢加热反应C.用向下排空气法收集Cl2D.多余氯气常用较浓的碱液吸收答案C解析由于浓盐酸易挥发,故必须缓慢加热以减少其挥发;Cl2的密度比空气的大,故应用向上排空气法收集Cl2;Cl2极易与碱溶液反应,如Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,故应用较浓的碱液吸收多余的Cl2。探究一探究二素养脉络随堂检测3.已知KMnO4与浓盐酸在常温下反应能产生Cl2。若用下图所示的实验装置来制备纯净、干燥的氯气,并验证其与金属的反应,每个虚线框表示一个单元装置,其中有错误的是()A.①和②处B.只有②处C.②和③处D.②③④处探究一探究二素养脉络随堂检测答案D解析①是氯气的发生装置,②应是除去氯气中氯化氢杂质的装置,③是干燥装置,④是氯气与金属反应的装置。除杂时不能消耗欲保留的气体,因为氯气可与NaOH溶液反应,化学方程式为Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,所以②处错误;③中进气管短,出气管却插入液面下,无法干燥气体,也不能使气体进入④中与金属反应,所以③处错误;④是一个封闭体系,未反应的气体不断蓄积,会使容器内压强过大而发生爆炸,且进气导管应伸入试管底部,所以④处错误。探究一探究二素养脉络随堂检测4.能证明某溶液中含有NaCl的是()A.焰色试验显黄色B.溶液有咸味C.取少量溶液于试管中,滴加稀硝酸酸化的硝酸银溶液,出现白色沉淀D.焰色试验显黄色,同时又能与硝酸酸化的硝酸银溶液反应生成白色沉淀答案D解析焰色试验显黄色,则证明含有Na+;加入稀硝酸酸化的AgNO3溶液后生成白色沉淀,则证明含有Cl-。探究一探究二素养脉络随堂检测5.(1)实验室制取Cl2时,下列操作不正确的是(填序号)。探究一探究二素养脉络随堂检测①装置Ⅰ可用于制取少量Cl2②用装置Ⅱ除去Cl2中的少量HCl③用装置Ⅲ制取Cl2④用装置Ⅳ干燥Cl2(2)实验室制取干燥、纯净的氯气,除了用二氧化锰、浓盐酸外还需要的药品有、、。探究一探究二素养脉络随堂检测答案(1)①②③④(2)饱和食盐水浓硫酸NaOH溶液解析(1)①实验室制取Cl2用浓盐酸和MnO2反应,而不能用稀盐酸;②除去Cl2中的HCl气体应用饱和食盐水,NaHCO3溶液与Cl2反应并放出CO2气体,且气体应“长进短出”;③MnO2与浓盐酸需在加热条件下反应;④使用浓硫酸洗气瓶干燥Cl2,应“长进短出”。(2)实验室制取干燥、纯净Cl2,还需饱和食盐水除去HCl气体,浓硫酸干燥Cl2、NaOH溶液除去多余的Cl2。