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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及Cl－的检验目标与素养：1.了解实验室制取Cl2的原理和实验装置。(科学探究与创新意识)2.掌握Cl－的检验方法。(宏观辨识与微观探析)自主预习探新知一、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__________________________________________，离子方程式为_________________________________________。MnO2＋4HCl(浓)=====△MnCl2＋Cl2↑＋2H2OMnO2＋4H＋＋2Cl－=====△Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O2．实验装置(1)装置A中饱和食盐水的作用是。(2)装置B中浓硫酸的作用是。(3)烧杯中NaOH溶液的作用是。吸收多余的Cl2、以防污染环境除去Cl2中的HCl气体干燥Cl2(1)含有4molHCl的浓盐酸与足量的MnO2反应，能生成1molCl2吗？[提示]不能，因为随着反应的进行，盐酸的浓度变小，MnO2与稀盐酸不反应，故生成的Cl2小于1mol。(2)如何检验氯气已经收集满？[提示]将湿润的淀粉KI试纸放到瓶口，若淀粉KI试纸变蓝，则已收集满。二、Cl－的检验1．实验探究实验现象离子方程式加入AgNO3溶液加入稀硝酸稀盐酸__________________________Ag＋＋Cl－===AgCl↓NaCl溶液________________________________________________沉淀不溶解产生白色沉淀沉淀不溶解产生白色沉淀Ag＋＋Cl－===AgCl↓Na2CO3溶液_______________________________________________________________________________________________________________________沉淀溶解，放出无色气体产生白色沉淀2Ag＋＋CO2－3===Ag2CO3↓Ag2CO3＋2H＋===2Ag＋＋CO2↑＋H2O2.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。AgNO3溶液稀硝酸白色沉淀不溶解Ag＋＋Cl－===AgCl↓CO2－31．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)实验室制取干燥、纯净的氯气，可依次通过浓硫酸、饱和食盐水()(2)检验Cl－时，要加稀硝酸排除其他离子的干扰()(3)溶液中加入AgNO3溶液有沉淀，说明溶液中一定含Cl－()(4)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()[答案](1)×(2)√(3)×(4)×2．在实验室利用浓盐酸和二氧化锰制氯气，制备装置中应使用分液漏斗而不能使用长颈漏斗，下列有关理由叙述错误的是()A．防止氯气扩散到空气中造成污染B．便于控制加入盐酸的量C．长颈漏斗便于添加液体D．尽量避免氯化氢挥发到空气中C[用分液漏斗既可防止氯化氢气体和氯气挥发污染环境，同时又可控制滴加盐酸的量和快慢，从而控制反应速率，提高盐酸的利用率。]3．如图所示装置可用于二氧化锰与浓盐酸在加热条件下制取氯气，并利用产物进行后续实验，请填写下列空白：ABCD(1)写出二氧化锰与浓盐酸反应的化学方程式：___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)洗气瓶B中盛有饱和食盐水，洗气瓶C中盛有品红溶液，在洗气瓶D中放有石灰乳，则C瓶中观察到的现象是________；D瓶中发生反应的化学方程式是_____________________________________________________________________________________________________________________________________________。[答案](1)4HCl(浓)＋MnO2=====△MnCl2＋Cl2↑＋2H2O(2)品红溶液褪色2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O核心突破攻重难气体制备装置分析1．常见的气体发生装置①②③2．常见的净化装置——用于除去气体中的杂质气体3．常见的气体收集装置4.常见的量气装置——通过排液法测量气体的体积5.有毒气体的处理装置1．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()①②③④A．①中可用分液漏斗代替长颈漏斗B．①中缺少加热装置C．②中盛放的NaOH溶液可以净化氯气D．④中盛放的NaOH溶液可以吸收尾气C[A中可用分液漏斗代替长颈漏斗，避免盐酸挥发，气体逸出，同时便于控制反应速率，A正确；二氧化锰和浓盐酸需要加热才能反应生成氯气，需要添加加热装置，B正确；B中盛放的NaOH溶液吸收氯气，不能净化Cl2，可以用饱和食盐水净化氯气，C错误；氢氧化钠溶液与氯气反应，可以吸收氯气，防止污染空气，D正确。]2．在实验室中用二氧化锰跟浓盐酸反应制备干燥纯净的氯气。进行此实验，所用仪器如图所示。(1)连接上述仪器的正确顺序(填各接口处的字母)：________接________；________接________；________接________；________接________。(2)装置中，饱和食盐水的作用是________________；NaOH溶液的作用是________________。(3)化学实验中常用湿润的KI淀粉试纸检验是否有Cl2产生。如果有Cl2产生，可观察到________，反应的化学方程式为_____________________________________________________。(4)写出下列反应的化学方程式：①气体发生装置中进行的反应：____________________________________________________________________________________________________________。②NaOH溶液中发生的反应：____________________________________________________________________________________________________________。[解析](1)制备干燥纯净的氯气应按照气流方向连接各部分装置：制气装置→净化装置→干燥装置→收集装置→尾气处理装置。(3)Cl2氧化KI生成碘，碘单质遇淀粉变蓝，故观察到的现象为试纸变蓝，反应方程式为2KI＋Cl2===2KCl＋I2。[答案](1)ECDABHGF(2)除去氯气中的HCl杂质吸收过量的氯气(3)试纸变蓝2KI＋Cl2===2KCl＋I2(4)①MnO2＋4HCl(浓)=====△MnCl2＋Cl2↑＋2H2O②2NaOH＋Cl2===NaCl＋NaClO＋H2O1稀盐酸与MnO2不反应，制取氯气时必须选用浓盐酸；加热温度不宜过高，以减少氯化氢的挥发。2制取的氯气有毒，且在加热时容易逸出，所以应选用分液漏斗，而不用长颈漏斗。3尾气处理时，不能用澄清石灰水吸收氯气，因为澄清石灰水中CaOH2含量少，吸收不完全。4实验结束后，先使反应停止并排出装置中残留的氯气，再拆卸装置，避免污染空气。当堂达标提素养1．某化学小组用如图所示装置制取氯气。下列说法不正确的是()A．该装置图中至少存在三处明显错误B．该实验中收集氯气的方法不正确C．为了防止氯气污染空气，必须进行尾气处理D．在集气瓶的导管口处放一片湿润的淀粉碘化钾试纸可以证明是否有Cl2逸出B[装置中未用酒精灯加热，应该用分液漏斗，没有尾气吸收装置，至少有3处明显错误。]2．利用下列装置可以制备无水氯化铁。下列有关说法正确的是()A．烧瓶B中制备氯气的反应物为二氧化锰和稀盐酸B．装置C、D中分别盛有浓硫酸、饱和食盐水C．装置E和装置F之间需要增加一个干燥装置，才能制得无水氯化铁D．装置F的目的是检验有无氯气逸出C[干燥装置应在除杂装置后，装置C、D中分别盛有饱和食盐水、浓硫酸；装置F中挥发出的水蒸气易逆行进入装置E，需在装置E、F之间增加干燥装置；装置F是尾气吸收装置。]3．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．酚酞溶液B．氯化钡溶液C．氢氧化钠溶液D．硝酸银溶液D[Cl2消毒过的自来水中含有HCl和HClO，用AgNO3溶液即可鉴别，产生白色沉淀的是自来水，不产生沉淀的是纯净水。]4．能证明某溶液中含有NaCl的是()A．焰色反应是黄色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．焰色反应是黄色，同时又能与硝酸酸化的硝酸银溶液反应生成白色沉淀D[要证明含有Na＋，则焰色反应为黄色；要证明含有Cl－，则加入稀硝酸酸化的AgNO3溶液后生成白色沉淀。]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：①溶于水，得到无色溶液；②在所得溶液中滴入AgNO3溶液，生成白色沉淀；③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)白色固体中一定含有的成分是________，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：____________________________________________________________________________________________________________。[解析]三种物质溶于水均得到无色溶液，且相互之间不反应；加入AgNO3溶液生成白色沉淀，说明固体中可能含KCl、K2CO3或两者中的一种；滴加稀硝酸，沉淀量减少说明固体中含有K2CO3，沉淀不完全消失说明固体中含有KCl。[答案](1)KCl和K2CO3KNO3(2)Ag＋＋Cl－===AgCl↓，2Ag＋＋CO2－3===Ag2CO3↓，Ag2CO3＋2H＋===2Ag＋＋H2O＋CO2↑