2020版高中化学 第四章 非金属及其化合物 第2节 富集在海水中的元素——氯 第2课时 氯气的制法

第四章非金属及其化合物第二节富集在海水中的元素——氯第二课时氯气的制法氯离子(Cl－)的检验1.了解实验室制取Cl2的原理和实验装置。2.掌握Cl－的检验方法。[晨背重点语句]1.实验室制备Cl2的反应原理MnO2＋4HCl(浓)=====△MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。2.氯气制备的流程发生装置⇒净化装置⇒收集装置⇒尾气吸收装置3.Cl－的检验：先在被检液中加稀HNO3酸化，再加AgNO3溶液，如产生白色沉淀，则可判断溶液中含有Cl－。知识梳理·对点练课后提能·层级练知识梳理·对点练知识点一氯气的制法1．氯气的实验室制法(1)反应原理实验室用MnO2和浓盐酸加热反应制取Cl2，反应的化学方程式为1__________________________________________，离子方程式为2____________________________________________。MnO2＋4HCl(浓)=====△MnCl2＋Cl2↑＋2H2OMnO2＋4H＋＋2Cl－=====△Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O(2)实验装置①发生装置(Ⅰ)a．特点：固体＋液体――→△气体。b．仪器：铁架台、酒精灯、石棉网、圆底烧瓶、分液漏斗等。c．试剂：A中盛放浓盐酸，B中盛放二氧化锰。②净化装置(Ⅱ)组成盛放试剂试剂的作用C饱和氯化钠溶液除去氯气中的氯化氢D浓硫酸干燥氯气③收集装置(Ⅲ)a．收集方法：向上排空气法(装置E，Cl2的密度大于空气的密度)。也可用排饱和食盐水法(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)。b．验满方法：用湿润的KI­淀粉试纸检验。将湿润的KI­淀粉试纸放在集气瓶口，若试纸变蓝，则证明Cl2已收集满。④尾气处理装置(Ⅳ)a．导气管要伸入液面以下。b．F中盛放试剂：氢氧化钠溶液，作用：吸收过量的氯气，防止污染环境。2．氯气的工业制法工业上用电解饱和食盐水的方法制取Cl2，反应的化学方程式为2NaCl＋2H2O=====电解2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。1．某实验室的尾气中含有较多的氯气，有毒，要吸收这些尾气，下列试剂最适合的是()A．饱和石灰水B．饱和食盐水C．自来水D．烧碱溶液解析：选D虽然氯气能与饱和石灰水反应，但相同条件下，氢氧化钠的溶解度大于氢氧化钙的溶解度，吸收效果烧碱溶液更好，A项错误，D项正确；饱和食盐水中氯离子浓度达到最大，抑制氯气的溶解，则吸收效果最不好，B项错误；自来水中含有氯离子，将抑制氯气的溶解，且氯气的溶解度较小，用水吸收效果不好，C项错误。2．实验室中常用MnO2氧化浓盐酸的方法制取氯气，实验装置如图所示：(1)圆底烧瓶中发生反应的离子方程式是________________________________________________________________________________________________________。(2)如果将过量二氧化锰与20mL12mol·L－1的盐酸混合加热，充分反应后生成的氯气明显少于0.06mol。其主要原因有：①____________________________________________________，②________________________________________________。(3)为了提高浓盐酸的利用率，你对实验的建议是_______________________________________________________________________________________________________。(4)实验结束清洗仪器时，为了减少烧瓶中残留氯气对环境的污染，可以向烧瓶中加入的溶液是________，有关的离子方程式是_________________________________________________________________________________________________________。解析：由题所给盐酸中HCl的物质的量是0.24mol，但由于盐酸受热易挥发，且随着反应的不断进行，盐酸的浓度越来越小，变为稀盐酸后不再与MnO2反应，所以产生的Cl2的物质的量小于0.06mol。答案：(1)MnO2＋4H＋＋2Cl－=====△Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O(2)①加热使HCl大量挥发②盐酸浓度变小后不再发生反应(3)将浓盐酸慢慢滴下；加热用小火(4)NaOH溶液Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O；H＋＋OH－===H2O知识点二Cl－的检验1．实验探究实验现象加入AgNO3溶液加入稀硝酸离子方程式稀盐酸3____________4____________Ag＋＋Cl－===AgCl↓NaCl溶液5____________6____________7__________________________产生白色沉淀沉淀不溶解产生白色沉淀沉淀不溶解Ag＋＋Cl－==AgCl↓实验现象加入AgNO3溶液加入稀硝酸离子方程式Na2CO3溶液8____________9________________________2Ag＋＋CO2－3===Ag2CO3↓Ag2CO3＋2H＋===2Ag＋＋CO2↑＋H2O产生白色沉淀沉淀溶解，放出无色气体实验现象加入AgNO3溶液加入稀硝酸离子方程式自来水10____________11____________12_________________________蒸馏水13____________产生白色沉淀沉淀不溶解Ag＋＋Cl－无明显现象===AgCl↓2.氯离子的检验方法(1)操作方法：向未知溶液中先加14____________，再加15____________。(2)现象：产生16____________，加稀硝酸时，沉淀17____________。(3)原理：18_____________________________________。(4)加入稀硝酸的目的：排除19__________等离子的干扰。AgNO3溶液稀HNO3白色沉淀不溶解Ag＋＋Cl－===AgCl↓CO2－33．下列检验Cl－的方法正确的是()A．在某溶液中滴加AgNO3溶液，若产生白色沉淀说明该溶液中有Cl－B．在某溶液中先滴加盐酸，再滴加AgNO3溶液，若产生白色沉淀，说明溶液中有Cl－C．在某溶液中先滴加AgNO3溶液，产生白色沉淀，再滴加盐酸，沉淀不消失，说明溶液中有Cl－D．在某溶液中滴加用HNO3酸化的AgNO3溶液，若产生白色沉淀，说明溶液中有Cl－解析：选D可能有CO2－3、PO3－4等的干扰，A错误；加入盐酸，引入Cl－，B、C错误；硝酸酸化排除干扰，加硝酸银溶液得到不溶于稀硝酸的白色沉淀即为AgCl，由此说明原溶液中有Cl－，D正确。4．在未知液中加入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，由此判断水溶液中含有()A．Cl－、SO2－4B．Cl－、NO－3C．Cl－、CO2－3D．Cl－、OH－解析：选C根据题给现象，生成的白色沉淀部分溶于稀硝酸，且产生使石灰水变浑浊的气体，则原溶液中存在CO2－3和Cl－。