2022-2023学年新教材高中化学 第二章 海水中的重要元素——钠和氯 第二节 氯及其化合物 第2课时 氯气的实验室制法 氯离子的检验学生用书 新人教版必修第一册.docx

1、第2课时氯气的实验室制法氯离子的检验核心微网络素养新要求1.学会实验室制取氯气的方法，认识其实验装置的典型性。2学会Cl的检验方法和物质检验的注意事项，培养科学探究意识。学业基础自学思记尝试一、氯气的实验室制法1反应原理二氧化锰(软锰矿的主要成分)和浓盐酸反应。MnO24HCl(浓)MnCl2Cl22H2O2实验装置制取纯净、干燥的Cl2的实验装置如下图所示。(1)发生装置：如图中A(“固液 气”型)。(2)净化装置：如图中B，用饱和食盐水除去Cl2中的HCl气体。(3)干燥装置：如图中C，用浓H2SO4吸收Cl2中的水蒸气。无水CaCl2、P2O5也可用来干燥Cl2，干燥装置如下图所示。(4

2、)收集方法：用向上排空气法收集Cl2，如图中D所示。(5)验满方法：用湿润的淀粉KI试纸(变蓝)或观察瓶口的颜色。(6)尾气吸收：用NaOH溶液吸收多余的Cl2(如图中E所示)，发生的反应为Cl22NaOH=NaClNaClOH2O特别提醒(1)实验室用MnO2和盐酸制Cl2，盐酸必须为浓盐酸，随着反应的进行，盐酸的浓度逐渐减小，变成稀盐酸，稀盐酸与MnO2不反应，反应停止。(2)在MnO2和浓盐酸的反应中，浓盐酸既起还原剂作用，又起酸的作用，体现了还原性和酸性。(3)不能用澄清石灰水来吸收Cl2，原因是CaOH2在水中的溶解度很小，不能将Cl2吸收完全。方法导引实验室中制取气体装置的设计实验

3、室中制取气体的装置包括发生装置和收集装置，根据实际需要，还可增加除杂装置和尾气处理装置等。3.实验室制取氯气的简易方法用KMnO4、KClO3、Ca(ClO)2、K2Cr2O7等强氧化剂代替MnO2制取氯气，反应不需要加热且反应速率较快，如2KMnO416HCl(浓)=2MnCl22KCl5Cl28H2OKClO36HCl(浓)=KCl3Cl23H2OCa(ClO)24HCl(浓)=CaCl22Cl22H2OK2Cr2O714HCl(浓)=2CrCl32KCl3Cl27H2O【注意】上述反应中，浓盐酸均表现出还原性和酸性。和反应中，Cl2是氧化产物；和反应中，Cl2既是氧化产物，又是还原产物。

4、二、Cl的检验1实验探究实验现象离子方程式或解释加入AgNO3溶液加入稀硝酸稀盐酸_AgCl=_NaCl溶液_Na2CO3溶液_2Ag+CO32=Ag2CO3Ag2CO32H=2AgCO2H2O2.氯离子的检验方法(1)操作方法：向未知溶液中先加_，再加_。(2)现象：产生_，加稀硝酸时，沉淀_。(3)原理：_。(4)加入稀硝酸的目的：排除_等离子的干扰。特别提醒(1)不能用稀盐酸酸化，因为盐酸会引入Cl。(2)Cl的检验步骤也可表述为在待测液中直接加入稀硝酸酸化的AgNO3溶液，若产生白色沉淀，则证明溶液中含有Cl。即学即练1判断正误，正确的打“”，错误的打“”(1)实验室制取氯气，可用稀盐

5、酸代替浓盐酸。()(2)实验室制备的氯气常含有氯化氢和水蒸气。()(3)氯气有毒，故应排到实验室外。()(4)溶液中加入AgNO3溶液有沉淀，说明溶液中一定含Cl。()(5)NaClO中含有氯元素，故向NaClO溶液中加入用硝酸酸化的AgNO3溶液，可产生白色沉淀。()(6)某溶液中滴加AgNO3溶液后有白色沉淀生成，则该溶液中一定含有Cl。()(7)检验Cl2中是否混有HCl，可加入AgNO3溶液中，若有白色沉淀产生，说明Cl2中混有HCl。()(8)检验Na2CO3溶液中是否有NaCl杂质，可先加AgNO3溶液，再加过量的稀盐酸，若沉淀不溶解，则有NaCl杂质。()2欲除去Cl2中的少量H

6、Cl气体，可选用()ANaOH溶液B饱和食盐水C浓硫酸D石灰水32022苏州高一调研1774年，舍勒在研究软锰矿(主要成分是MnO2)的过程中，将它与浓盐酸混合加热，产生了一种黄绿色气体。1810年，戴维确认这是一种新元素组成的单质，并命名为chlorine(中文命名氯气)。实验室制取Cl2时，下列装置能达到相应实验目的的是()A.制备Cl2B.净化Cl2C.收集Cl2D.尾气处理4.2022深圳高一检测实验室用二氧化锰和浓盐酸来制取氯气，主要操作有以下几步，其中正确的实验操作顺序是()将蒸馏烧瓶固定在铁架台上把酒精灯放在铁架台上，根据酒精灯高度确定铁圈的位置，固定铁圈放好石棉网用药匙向蒸馏烧

7、瓶中加入MnO2，再向分液漏斗中加浓盐酸，并将导管放入集气瓶中检验装置的气密性在蒸馏烧瓶上装好分液漏斗，连接好导气管ABCD5检验某溶液中是否含有Cl，正确的操作是()A取样，滴加AgNO3溶液，看是否有白色沉淀生成B取样，先加盐酸酸化，再加入AgNO3溶液，看是否有白色沉淀生成C取样，加入少量AgNO3溶液，有白色沉淀生成，再加稀盐酸，看白色沉淀是否消失D取样，先加稀硝酸酸化，再加入AgNO3溶液，看是否有白色沉淀生成6实验室常用二氧化锰和浓盐酸反应制备氯气，用如图装置可制备纯净、干燥的氯气，并验证其部分性质。试回答下列问题：(1)A中发生反应的化学方程式是_。(2)C、D中所用试剂分别是_

8、、_。(3)B中出现的现象是_。(4)请用离子方程式表示F中NaOH溶液的作用：_。核心素养合作探究分享目标1氯气的实验室制法例1 下列关于实验室制取Cl2的说法正确的是()A将混有HCl杂质的Cl2通过盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶除去杂质B实验室制取Cl2，浓盐酸起到酸性和氧化剂作用C实验室用如图装置除去Cl2中的少量HClD实验室制备Cl2，可用排饱和食盐水集气法收集状元随笔MnO2与浓HCl反应特点(1)浓盐酸中，一部分Cl的化合价升高，另一部分Cl的化合价不变。(2)随着反应的进行盐酸浓度变小，故MnO2足量时，盐酸不能完全反应。提升1如图所示是某学生设计的实验室制备并干燥Cl2及

9、吸收多余氯气的实验装置图，请回答：(1)指出上述图中的各处错误：_；_；_；_。(2)在改进后的装置中，下列物质的作用分别是：饱和食盐水_；浓硫酸_；NaOH溶液_。(3)制备实验开始时，先检查装置的气密性，接下来的操作依次是_。A向烧瓶中加入MnO2粉末B加热C向烧瓶中加入浓盐酸(4)为了提高浓盐酸的利用率，你对实验的建议是_。(5)圆底烧瓶中发生反应的离子方程式是_。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_。(6)如果将过量二氧化锰与一定量的浓盐酸混合加热，充分反应后生成的氯气量明显小于理论值。其主要原因有：_，_。状元随笔实

10、验室制备Cl2注意事项(1)必须用浓盐酸，MnO2与稀盐酸不反应。(2)为了减少制得的Cl2中HCl的含量，所以加热温度不宜过高，减少HCl的挥发。(3)实验结束后，先使反应停止并排出装置中残留的Cl2，再拆卸装置，避免污染空气。(4)尾气吸收时，不能用澄清石灰水吸收Cl2，因为溶液中Ca(OH)2浓度小，吸收不完全。关键能力Cl2的实验室制法1反应原理：Cl2的制法不是一成不变的，MnO2所起的作用是氧化剂，也可用其他氧化剂代替。如KMnO4、KClO3、K2Cr2O7等。浓盐酸也可用NaCl固体和浓H2SO4代替。2实验装置(1)发生装置()固液 气体若选用氧化性更强的KMnO4则不需加热

11、。(2)净化装置()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()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)。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()导气管要伸入液面以下。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。目标2氯离子的检验例2 在某未知溶液中加入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

12、无味的气体生成，将气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊，由此判断该未知溶液中含有()ACl、SO42BCl、NO3CCl、CO32DCl、OH提升2用如图所示方法，检验某固体中是否含有Cl，下列说法正确的是()A是BaCl2溶液，是稀盐酸B是稀盐酸，是稀BaCl2溶液C是稀硝酸，是AgNO3溶液D是稀硫酸，是AgNO3溶液状元随笔氯离子检验注意事项(1)检验时要加稀硝酸，以排除CO32等离子的干扰。不能用稀硫酸，因为Ag2SO4微溶，会干扰实验。更不能用盐酸，因为盐酸中含有Cl。(2)若被检液中含有SO42，需先用Ba(NO3)2溶液除去SO42，然后再加入稀硝酸酸化的AgNO3溶液，检验Cl的存

13、在。关键能力氯离子的检验及答题规范学考评价夯实测控演练1实验室制取的氯气常用排饱和食盐水的方法收集，原因是()A可产生更多的氯气B只有饱和食盐水才能除去HCl杂质C既能除去HCl，又能减少Cl2的溶解D食盐水易得到2.2022辽宁合格考实验室制取氯气装置如图所示，主要操作步骤为加热制取氯气收集氯气检查装置气密性处理尾气。下列选项中正确的实验操作顺序是()ABCD32021浙江1月学考改编含氯消毒剂在新冠肺炎疫情防控中发挥了巨大作用。实验室中利用下图装置模拟制备“84”消毒液(有效成分为NaClO，由氯气和NaOH溶液反应制得)，下列说法正确的是()A盛放浓盐酸的仪器是长颈漏斗B为除去Cl2中的

14、HCl，装置a中的试剂为饱和NaCl溶液C装置c中的试剂为澄清石灰水，其作用是吸收尾气D实验装置中缺少氯气的干燥装置4下列装置或原理能达到实验目的的是()5有一包白色固体，它可能是KCl、K2CO3、KNO3中的一种或几种，进行下列实验：溶于水，得无色溶液；在所得溶液中滴入AgNO3溶液，生成白色沉淀；再滴加稀硝酸，沉淀量减少但不完全消失，同时有气泡生成。根据上述现象判断：(1)白色固体一定含有的成分是_，可能含有的成分是_；(2)请写出上述实验中有关反应的离子方程式：_。6某研究性学习小组为了制取、收集纯净干燥的氯气并探究氯气的性质，他们设计了如图所示的实验装置：(已知：2KICl2=I22

15、KCl，淀粉溶液遇I2变蓝)请回答下列问题：(1)整套实验装置的连接顺序是f接_，_接_，_接_。(填各接口处的字母代号)(2)E装置中制取氯气的化学方程式是_。(3)B装置的作用是_；A装置中试剂X是_。(4)C装置中可观察到的现象是_，D装置中可观察到的现象是_。第2课时氯气的实验室制法氯离子的检验学业基础二、1产生白色沉淀沉淀不溶解AgCl产生白色沉淀沉淀不溶解AgCl=AgCl产生白色沉淀沉淀溶解，有气泡产生2(1)AgNO3溶液稀HNO3(2)白色沉淀不溶解(3)AgCl=AgCl4CO32即学即练1答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)2解析：利用了HCl极易溶于水

16、而Cl2在饱和食盐水中溶解度很小的原理。答案：B3解析：A.二氧化锰与浓盐酸共热反应制备氯气，由图可知，装置中缺酒精灯，故A错误；B.净化氯气时，应先将混合气体通过盛有饱和食盐水的洗气瓶除去氯气中混有的氯化氢气体，再通过盛有浓硫酸的洗气瓶干燥氯气，由图可知，洗气瓶的顺序颠倒，得到的是含有水蒸气的氯气，故B错误；C.由图可知，收集氯气的装置只有进气管，无出气管，不能收集氯气，故C错误；D.氯气有毒，收集氯气后应将尾气通过盛有氢氧化钠溶液的烧杯中吸收氯气，防止污染空气，故D正确。答案：D4解析：安装仪器时遵循顺序：由下而上，由左向右；安装好仪器后先检查气密性，再加入药品。答案：D5答案：D6答案：

17、(1)MnO24HCl(浓)MnCl2Cl22H2O(2)饱和食盐水浓硫酸(3)溶液由无色变为蓝色(4)Cl22OH=ClClOH2O核心素养例1解析：Cl2通入饱和NaHCO3溶液反应生成CO2，引入新的杂质，并且消耗Cl2，A项不正确；实验室制取Cl2，浓盐酸起到酸性和还原剂的作用，B项不正确；用饱和食盐水除去Cl2中的HCl气体时，导气管应长进短出，C项不正确；实验室用排饱和食盐水法收集Cl2是因为Cl2难溶于饱和食盐水，而能溶于水，D项正确。答案：D提升1解析：(1)从试剂，装置(制气、净化、收集、尾气吸收)角度考虑。(2)先除HCl，后干燥，再收集，最后尾气吸收。(3)检查装置气密性

18、后的操作顺序为先加固体药品，然后加入液体药品，最后加热。(4)为减少盐酸的挥发，慢慢滴加浓盐酸，用小火加热。(5)利用Cl2和NaOH溶液反应除多余的Cl2。(6)由于加热过程中，一部分HCl挥发不参与化学反应，且随着反应的进行，盐酸浓度越来越小，变为稀盐酸后，不再与MnO2发生反应生成Cl2。答案：(1)原料使用了稀盐酸没有酒精灯加热盛浓硫酸和盛饱和食盐水的洗气瓶位置颠倒两洗气瓶里进气导管和出气导管的长短颠倒(2)除去Cl2中的氯化氢除去氯气中的水蒸气吸收多余的氯气(3)ACB(4)将浓盐酸慢慢滴下；加热用小火(5)MnO24H2ClMn2Cl22H2ONaOH溶液Cl22OH=ClClOH

19、2O、HOH=H2O(6)加热使HCl大量挥发盐酸变稀后不再发生反应例2答案：C提升2答案：C学考评价1答案：C2答案：B3解析：制备Cl2装置中盛放浓盐酸的仪器是分液漏斗，相对于长颈漏斗，更便于控制滴加速度、随用随停，A项错误；装置a中的试剂为饱和NaCl溶液，除去Cl2中的HCl，B项正确；装置c中用NaOH溶液吸收尾气，C项错误；实验过程是将生成的氯气通入NaOH溶液中反应，因此无需干燥装置，D项错误。答案：B4解析：高锰酸钾具有强氧化性，浓盐酸与高锰酸钾在常温下发生氧化还原反应可生成氯气，能用于制取氯气，故A正确；氯气和氯化氢气体都能与氢氧化钠溶液反应，应用饱和食盐水除去氯气中的氯化氢

20、，故B错误；氯气与饱和食盐水不反应，应用氢氧化钠溶液进行尾气处理，故C错误；氯水中含有的次氯酸具有漂白性，可漂白pH试纸，不能用pH试纸测定氯水的pH，故D错误。答案：A5解析：由产生白色沉淀知，可能含有K2CO3和KCl中的一种或两种；由沉淀量减少且有气泡生成知，一定含有K2CO3；根据沉淀不完全消失可知，一定含有KCl。答案：(1)KCl和K2CO3KNO32Ag+Cl=AgCl，2Ag+CO32=Ag2CO3，Ag2CO32H=2AgH2OCO2点拨：某种离子和银离子产生白色沉淀，并不能确定该离子是氯离子。Ag2CO3也是白色沉淀，注意用硝酸排除干扰。6解析：(1)制得的Cl2中含有HC

21、l、H2O(g)杂质，先通过饱和食盐水、浓硫酸除去杂质，再利用向上排空气法收集，最后通过淀粉碘化钾溶液探究其性质。因此实验装置的连接顺序为fabedc。(2)E装置为MnO2氧化浓盐酸制取Cl2的装置，化学方程式为MnO24HCl(浓)MnCl2Cl22H2O。(3)B装置中盛装浓硫酸，作用是吸收H2O(g)，干燥Cl2；A装置中试剂X是饱和食盐水，作用是除去HCl。(4)C装置中氯气置换出单质碘，因此溶液变为蓝色；D装置中Cl2与NaOH反应，而使滴有酚酞的氢氧化钠溶液红色逐渐褪去。答案：(1)abedc(2)MnO24HCl(浓)MnCl2Cl22H2O(3)干燥Cl2饱和食盐水(4)溶液变为蓝色溶液红色逐渐褪去