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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[新教材内容有哪些][新课程标准是什么]1.能根据反应原理选取实验装置制备氯气。2.通过实验室制取氯气的探究活动，树立安全意识和环保意识。3.了解氯离子的检验方法。[自学新教材]阅读教材，回答下列问题：1．制备原理制备氯气的反应原理：___________________________________________，离子方程式：_______________________________________，氧化剂是，还原剂是，浓盐酸还兼起着作用，生成1个Cl2分子，转移个电子。MnO2＋4HCl(浓)=====△MnCl2＋Cl2↑＋2H2OMnO2＋4H＋＋2Cl－=====△Mn2＋＋Cl2↑＋2H2OMnO2HCl酸性22．仪器装置(1)装置特点：固＋液――→△气。(2)主要仪器：铁架台(带铁圈)、酒精灯、石棉网、A、B、CD、E、F等。装置如图所示。分液漏斗圆底烧瓶洗气瓶集气瓶烧杯3．除杂装置C装置的作用是；D装置的作用是。4．收集方法(1)法(Cl2的密度大于空气)。(2)法(Cl2在饱和NaCl溶液中的溶解度很小)。5．验满方法(1)将试纸靠近盛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。除去Cl2中的HCl干燥Cl2向上排空气排饱和食盐水湿润的蓝色石蕊湿润的淀粉碘化钾6．尾气处理Cl2有毒，易污染空气，常用NaOH溶液吸收多余的Cl2，反应的离子方程式为______________________________。7．思考讨论(1)盐酸的浓度对反应的影响：_______________________________________________________________________________________________________________________。(2)温度对反应的影响：___________________________________________________________________________。Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O反应用浓盐酸，随着反应进行，浓盐酸变成稀盐酸，因为MnO2与稀盐酸不反应，所以反应将停止，无论MnO2是否足量，盐酸均不能完全反应温度过高会加快HCl的挥发，为了减少制得的Cl2中HCl的含量，加热温度不宜过高(3)(填“能”或“不能”)用水代替饱和食盐水来除去杂质HCl，原因：_______________________________________________。(4)(填“能”或“不能”)用水或澄清石灰水代替NaOH吸收尾气，原因：______________________________________________________________。不能氯气在水中有一定的溶解度，要防止氯气在水中的溶解水吸收氯气的效果太差，澄清石灰水的溶解度很小，吸收效果也很差不能(5)氧化剂MnO2也可用其他氧化剂代替，如KMnO4、KClO3等，如把浓盐酸滴到KMnO4或KClO3固体上即发生反应：2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O，KClO3＋6HCl(浓)===KCl＋3Cl2↑＋3H2O，发生装置将如何发生变化？因为反应特点仍然是固＋液―→气，但不需要加热，所以发生装置只需要撤掉酒精灯、石棉网、铁圈等。[落实新知能]实验室制取气体装置的设计1．气体制备、除杂、收集、尾气处理等装置的选择(1)依据反应物的状态和反应条件→发生装置。(2)依据气体及其所含杂质的性质→除杂装置。(3)依据气体的密度、气体在水中的溶解性，以及是否与水反应→收集装置。(4)依据气体的性质→尾气处理装置。2．制取气体装置的一般连接顺序发生装置→除杂装置(如需要)→收集装置→尾气处理装置(如需要)。[演练新学考]1．下列关于氯气的实验装置能达到实验目的或实验效果的是()解析：氯气的密度大于空气，采用向上排空气法收集，则导管应长进短出，故A错误；HCl极易溶于水，氯气也能溶于水，应该用排饱和食盐水的方法除去氯气中的HCl，故B错误；氯气没有漂白性，次氯酸有漂白性，该实验能证明次氯酸有漂白性，故C错误；氯气能和碱性物质反应生成盐，可以用NaOH溶液吸收氯气，故D正确。答案：D2．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解析：由于浓盐酸易挥发，故必须缓慢加热以减少HCl的挥发；Cl2的密度比空气大，故应用向上排空气法收集Cl2；Cl2极易与碱反应：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O，故应用较浓的碱液吸收多余的Cl2。答案：C3．实验室利用如图所示装置制取并收集氯气，有关描述正确的是()A．发生装置应先加热再逐滴加入浓盐酸B．饱和食盐水可以用饱和碳酸氢钠溶液代替C．若用稀盐酸代替浓盐酸不能制得氯气，说明浓盐酸的氧化性较强D．可以通过观察集气瓶中气体的颜色判断氯气是否收集满解析：浓盐酸易挥发，先加热会加速盐酸的挥发，所以应先加入浓盐酸，再用小火加热，故A错误；饱和食盐水的作用是除去氯气中的氯化氢，如果用饱和碳酸氢钠溶液，则碳酸氢钠溶液既吸收氯化氢又吸收氯气，故B错误；若用稀盐酸代替浓盐酸不能制得氯气，说明浓盐酸的还原性强，故C错误；氯气为黄绿色，可以通过观察集气瓶中气体的颜色判断氯气是否收集满，故D正确。答案：D4．氯气是一种重要的化工原料。(1)实验室可用二氧化锰和浓盐酸反应制取氯气，反应的化学方程式是__________________________________。(2)某学习小组利用此原理设计如图所示的装置制取氯气。①在该实验中，制取氯气的装置是________(填标号)。②C装置中盛放饱和氯化钠溶液，其作用是_________________________________________。③D装置的作用是干燥氯气，其中盛放的试剂是___________________________________________。④该实验存在明显的缺陷，改进的方法是______________________________________________。解析：实验室用二氧化锰和浓盐酸反应制取氯气的反应原理是MnO2＋4HCl(浓)=====△MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，该反应是固体和液体需要加热的反应，故选c装置制取氯气。因为氯化氢易挥发，制取的氯气中含有杂质氯化氢，还有水蒸气，所以要得到干燥纯净的氯气，应先通过饱和氯化钠溶液，除去氯气中的氯化氢，再通过浓硫酸干燥氯气，最后为防止氯气污染环境，要用氢氧化钠溶液吸收尾气。答案：(1)MnO2＋4HCl(浓)=====△MnCl2＋Cl2↑＋2H2O(2)①c②除去氯气中的氯化氢③浓硫酸④在E装置后连接一个盛有氢氧化钠溶液的烧杯(合理即可)[自学新教材]阅读教材，回答下列问题：1．实验探究：在三支试管中分别加入2～3mL稀盐酸、NaCl溶液、Na2CO3溶液，然后各滴入几滴AgNO3溶液，观察现象，再分别加入少量稀硝酸，填写表格：现象2～3mL试样AgNO3溶液稀硝酸解释或离子方程式稀盐酸_____________________________________NaCl溶液____________________________________Na2CO3溶液____________________________白色沉淀沉淀不溶解Ag＋＋Cl－===AgCl↓白色沉淀沉淀不溶解Ag＋＋Cl－===AgCl↓白色沉淀沉淀溶解并产生气泡2Ag＋＋CO2－3===Ag2CO3↓、Ag2CO3＋2H＋===2Ag＋＋H2O＋CO2↑2.实验结论：检验Cl－常用AgNO3溶液，一般先在待检液中滴入适量稀硝酸酸化，排除CO2－3的干扰，然后滴入AgNO3溶液，如产生白色沉淀，则可判断该溶液中含有Cl－。[落实新知能]氯离子的检验及答题规范规范描述实验现象反应原理选用试剂取少量待测液于一洁净试管中，加入硝酸酸化的AgNO3溶液，若观察到溶液中有白色沉淀生成，说明溶液中含有Cl－产生白色沉淀Ag＋＋Cl－===AgCl↓AgNO3溶液、稀硝酸[注意]①检验时要先加稀硝酸，以排除CO2－3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SO2－4，需先用Ba(NO3)2溶液除去SO2－4，然后再加入硝酸酸化的AgNO3溶液，检验Cl－的存在。[演练新学考]1．检验某未知溶液中是否含有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，有白色沉淀产生解析：A操作不正确，不能排除CO2－3等离子的干扰；B操作不正确，因为Ag2CO3跟HCl反应时，生成的AgCl仍是白色沉淀；D操作不正确，用盐酸酸化，引入了Cl－，无法确定原溶液中是否有Cl－。答案：C2．检验Cl－时所用试剂HNO3的作用是()A．防止CO2－3等的干扰B．防止Cl－的干扰C．生成Ag2CO3沉淀D．防止NO－3的干扰答案：A[难度增一点][典例]高铁酸钾(K2FeO4)是一种强氧化剂，可作为水处理剂或高容量电池材料。FeCl3与KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4。某学习小组的学生设计了如图装置制取少量的K2FeO4，已知：FeCl3的沸点为315℃。请根据要求回答下列问题：(1)检查装置的气密性后，应先点燃________(填“A”或“D”)处的酒精灯。(2)B装置中盛放的试剂是_________________，其作用是______________________________________________。(3)C装置中竖直玻璃管的作用是_______________。(4)从D装置通过导管进入E装置的物质是_____________________________________。(5)E中可能发生多个反应，其中一个为Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O；制备K2FeO4的离子方程式为_______________________________________________。(6)简述K2FeO4作为水处理剂的优点：______________。[解析](1)检验气密性后，应先点燃A处(气体发生装置)的酒精灯，排出装置中的空气，防止空气中的氧气与铁粉反应生成氧化铁。(2)饱和食盐水用于除去氯气中的氯化氢。(3)由于氯化铁降温后由气态变为固态，有可能堵塞连接D、E装置的导管，造成危险，故需通过观察C装置竖直导管中液面变化判断导管是否堵塞。(4)D装置中铁粉与Cl2反应生成的氯化铁高温下以气体形式进入E，同时未反应完的氯气也会进入E。(5)E中制备K2FeO4的离子方程式为2Fe(OH)3＋3ClO－＋4OH－===2FeO2－4＋5H2O＋3Cl－或2Fe3＋＋3ClO－＋10OH－===2FeO2－4＋5H2O＋3Cl－。(6)K2FeO4具有强氧化性，其被还原产生的Fe3＋水解生成的Fe(OH)3胶体具有净水作用。[答案](1)A(2)饱和食盐水除去Cl2中的氯化氢气体杂质(3)便于观察D、E装置之间的导管是否堵塞(4)Cl2、FeCl3(5)2Fe(OH)3＋3ClO－＋4OH－===2FeO2－4＋5H2O＋3Cl－(或2Fe3＋＋3ClO－＋10OH－===2FeO2－4＋5H2O＋3Cl－)(6)K2FeO4具有强氧化性，其被还原产生的Fe3＋水解生成的Fe(OH)3胶体具有净水作