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第2课时氯气的实验室制法氯离子的检验第二章海水中的重要元素——钠和氯课程标准核心素养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。1.科学探究与创新意识：选择常见的实验仪器、装置和试剂，完成氯气的制备、氯离子的检验等实验。2.科学态度与社会责任：通过对氯气的性质探究等一系列科学探究活动，增强安全意识和培养严谨求实的科学精神。第二章海水中的重要元素——钠和氯氯气的实验室制法1．实验原理：反应的化学方程式为____________________________________________。2．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)、集气瓶、烧杯等。装置如图所示。MnO2＋4HCl(浓)=====△分液漏斗圆底烧瓶MnCl2＋2H2O＋Cl2↑3．净化装置：C装置的作用是__________________；D装置的作用是__________。4．收集方法(1)_______________法(Cl2密度大于空气)。(2)排_____________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向上排空气饱和食盐水湿润的淀粉碘化钾湿润的蓝色石蕊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．注意事项(1)必须用浓盐酸，MnO2与稀盐酸不反应，无论MnO2是否足量，盐酸均不能完全反应。(2)为了减少制得的Cl2中HCl的含量，加热温度不宜过高，减少HCl的挥发。Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O(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，因为澄清石灰水中Ca(OH)2浓度小，吸收不完全。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→气体的发生装置。(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)。1．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．多余的Cl2常用较浓的碱液吸收解析：选C。由于浓HCl易挥发，故必须缓慢加热以减少HCl的挥发；Cl2的密度比空气的密度大，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。2．下列实验装置能达到实验目的或实验效果的是()ABCD收集氯气除去氯气中少量的氯化氢证明氯气具有漂白性吸收制备氯气时的尾气解析：选D。A.氯气密度大于空气，应采用向上排空气法收集，则导气管采用“长进短出”，故A错误；B.HCl极易溶于水，氯气也能溶于水，应该用饱和食盐水洗气法除去氯气中的HCl，故B错误；C.氯气没有漂白性，次氯酸有漂白性，该实验不能证明氯气有漂白性，故C错误；D.氯气能和碱性物质反应，可以用NaOH溶液吸收氯气，故D正确。3．如图所示仪器可用于实验室制备少量无水FeCl3，仪器连接顺序正确的是()A．a—b—c—d—e—f—g—hB．a—e—d—c—b—h—i—gC．a—d—e—c—b—h—i—gD．a—c—b—d—e—h—i—f解析：选B。按制气→除HCl→除H2O→制备FeCl3→吸收Cl2顺序连接。氯离子的检验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，观察现象，填写下表：实验现象滴入几滴AgNO3溶液加入少量稀硝酸稀盐酸______________________________NaCl溶液______________________________Na2CO3溶液________________________________________有白色沉淀生成沉淀不溶解有白色沉淀生成沉淀不溶解有白色沉淀生成沉淀溶解，有气泡产生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－。1．自来水厂常用氯气对生活用水进行杀菌、消毒。市场上有些不法商贩为牟取暴利，用这样的自来水冒充纯净水(离子的浓度非常低)出售，给人们的生活造成了一定的不良影响。在下列化学试剂中，可以用于鉴别这种自来水和纯净水的是()A．酚酞试液B．氯化钡溶液C．氢氧化钠溶液D．硝酸银溶液答案：D2．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课堂小结合格考训练1．已知KMnO4在常温下与浓盐酸反应生成Cl2，如图是用KMnO4与浓盐酸反应制取Cl2的简易装置，下列叙述不正确的是()A.在试管①中盛有饱和食盐水，用试管②收集Cl2B.用试管①收集Cl2，试管②可防止NaOH溶液倒吸到试管①中C.③用于吸收多余的Cl2，防止污染环境D.用该装置收集到的Cl2中会混有HCl气体和水蒸气解析：选A。根据导管的进出长短可知试管①用于收集Cl2，试管②用于防止NaOH溶液倒吸入①中，NaOH溶液吸收多余的Cl2，防止污染环境，①中收集到的Cl2不纯，混有HCl气体和水蒸气。2．在实验室中用浓盐酸与MnO2共热制取Cl2并进行相关实验。下列收集Cl2的装置正确的是()解析：选C。集气瓶中使用单孔橡胶塞塞紧，只能进气，不能排气，则瓶内压强增大到一定程度，可能将橡胶塞弹出，不安全，A项错误；因为Cl2的密度比空气大，Cl2应短管进，B项错误；该装置既能收集Cl2，又能进行尾气处理，C项正确；由于Cl2和NaOH反应，所以不能收集到Cl2，D项错误。3．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，且产生使澄清石灰水变浑浊的气体，则原溶液中存在CO2－3和Cl－。4.将潮湿的Cl2通过甲装置后，再通过放有红色布条的乙装置，红色布条不褪色，则甲装置所盛的试剂可能是()①浓硫酸②NaOH溶液③KI溶液④饱和食盐水A．①B．②③C．②③④D．①②③解析：选D。潮湿的氯气具有漂白性，而干燥的氯气无漂白性，因此由题意知，潮湿的氯气在经过甲中的溶液后或发生了反应或被干燥，浓硫酸可干燥氯气，而NaOH溶液及KI溶液均可与氯气反应，①②③正确。5．如图所示，将仪器A中的浓盐酸滴加到盛有MnO2的烧瓶中，加热后产生的气体依次通过装置B和C，然后再通过加热的石英玻璃管D(放置有铁粉)。请回答下列问题：(1)仪器A的名称是____________，烧瓶中反应的化学方程式是__________________。(2)装置B中盛放的液体是__________，气体通过装置B的目的是________________。装置C中盛放的液体是____________，气体通过装置C的目的是____________。(3)D中反应的化学方程式是_______________________。(4)烧杯E中盛放的液体是________，反应的离子方程式是_________________________。(5)资料表明D中产物有以下性质：①受热易升华，冷却后易凝华；②遇H2O(g)剧烈反应。为收集D中产物，在D与E之间，除增加收集装置外，还需要增加________装置。解析：(1)由题图可知，仪器A的名称为分液漏斗；烧瓶中发生反应的化学方程式为4HCl(浓)＋MnO2=====△MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。(2)装置B中的试剂是饱和食盐水，作用是吸收氯气中混有的杂质HCl；装置C中盛放的液体是浓硫酸，作用是吸收水蒸气，干燥氯气。(3)D中反应的化学方程式是2Fe＋3Cl2=====△2FeCl3。(4)烧杯E中盛放的液体是NaOH溶液；氯气与NaOH溶液反应的离子方程式是2OH－＋Cl2===Cl－＋ClO－＋H2O。(5)由题给资料，为收集D中产物，在D与E之间，除增加收集装置外，还需要增加一个干燥装置。答案：(1)分液漏斗4HCl(浓)＋MnO2=====△MnCl2＋Cl2↑＋2H2O(2)饱和NaCl溶液吸收氯气中混有的杂质HCl浓硫酸吸收水蒸气，干燥氯气(3)2Fe＋3Cl2=====△2FeCl3(4)NaOH溶液2OH－＋Cl2===Cl－＋ClO－＋H2O(5)干燥