第二章第二節(jié) 氯及其化合物 氯氣的制備 氯離子的檢驗(yàn)課件(共23張PPT) 2023-2024學(xué)年高一上學(xué)期化學(xué)人教版（2023）必修第一冊(cè)

第第頁(yè)第二章第二節(jié)氯及其化合物氯氣的制備氯離子的檢驗(yàn)課件(共23張PPT)2023-2024學(xué)年高一上學(xué)期化學(xué)人教版（2023）必修第一冊(cè)(共23張PPT)

第二章海水中的重要元素鈉和氯

第二節(jié)氯及其化合物

第3課時(shí)氯氣的制備

舍勒發(fā)現(xiàn)氯氣的方法至今還是實(shí)驗(yàn)室中制取氯氣的主要方法之一。在實(shí)驗(yàn)室中，通常用濃鹽酸與二氧化錳反應(yīng)來制取氯氣，裝置如圖2-17所示。

MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O

氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法

氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法

特點(diǎn)：a.MnO2是氧化劑，HCl是還原劑，濃鹽酸中，一半氯離子被氧化，

既體現(xiàn)還原性，又體現(xiàn)酸性。

b.反應(yīng)條件：濃鹽酸、加熱。MnO2與稀鹽酸不反應(yīng)，因此，無論MnO2是否足量，鹽酸均不能完全反應(yīng)，反應(yīng)后溶液為鹽酸和MnCl2的混合液。

工業(yè)制取Cl2：用電解飽和食鹽水的方法，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：

2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。

+4-1+20

化合價(jià)升高

化合價(jià)降低

MnO2＋4HCl(濃)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O

根據(jù)實(shí)驗(yàn)室MnO2氧化濃鹽酸制氯氣及氧化還原反應(yīng)的原理，思考是否可以用其它物質(zhì)代替MnO2或濃鹽酸？

2KMnO4＋16HCl(濃)=2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O

KClO3+6HCl（濃）=KCl+3Cl2↑+3H2O

NaClO＋2HCl（濃）=NaCl＋H2O＋Cl2↑

濃鹽酸也可以用NaCl和濃硫酸代替。反應(yīng)的總化學(xué)方程式：

MnO2＋2NaCl+H2SO4（濃）MnSO4+Cl2↑＋2H2O

常見的氧化劑有：KMnO4、KClO3、NaClO、Ca(ClO)2等。

【思考與討論】

(1)觀察圖2-17所示的裝置，你能說出其中NaOH溶液的作用嗎

吸收多余的氯氣，防止環(huán)境污染。

（1）是否所有氣體制備實(shí)驗(yàn)都要進(jìn)行尾氣處理？

（2）尾氣處理的依據(jù)是什么？

尾氣處理主要針對(duì)有毒或?qū)Νh(huán)境有污染的氣體。

依據(jù)是氣體本身的性質(zhì)。

(2)回顧初中所學(xué)的氧氣、二氧化碳等氣體的實(shí)驗(yàn)室制取方法，將相關(guān)內(nèi)容填入下表。討論氯氣的制備裝置和它們一樣嗎？如果一樣，屬于哪一種？如果不一樣，請(qǐng)類比歸納氯氣的制備裝置。

氣體制取原理（方程式）反應(yīng)物狀態(tài)反應(yīng)條件裝置圖

對(duì)比歸納，構(gòu)建氣體制備模型

氣體制取原理（方程式）反應(yīng)物狀態(tài)反應(yīng)條件裝置圖

O2

O2

CO2

2KClO32KCl+3O2↑

2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑

2H2O22H2O+O2↑

CaCO3+2HCl=

CaCl2+CO2↑+H2O

固體+

固體

固體+

液體

固體+

液體

加熱

不加熱

不加熱

氯氣的實(shí)驗(yàn)室制取是固體+液體加熱制取氣體，不屬于初中學(xué)習(xí)的任何一種實(shí)驗(yàn)室制取模型，一般會(huì)選取分液漏斗、圓底燒瓶和酒精燈組裝氣體發(fā)生裝置。

MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O

如何選擇氣體的發(fā)生裝置？

依據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)和條件。

分液漏斗：加濃鹽酸。防止?jié)恹}酸揮發(fā)；控制反應(yīng)速率

圓底燒瓶：加二氧化錳。加熱時(shí)墊石棉網(wǎng)或陶土網(wǎng)。

(3)根據(jù)上述裝置圖歸納氧氣、二氧化碳和氯氣是怎樣收集的？依據(jù)是什么？

氧氣用了排水法收集，二氧化碳和氯氣都用了向上排空氣法收集。

依據(jù)氣體的密度、氣體在水中的溶解性，以及是否與水反應(yīng)，選擇收集裝置。

(4)應(yīng)用上述裝置能否收集到純凈干燥的氯氣？如果不能，雜質(zhì)是什么。

不能。濃鹽酸會(huì)揮發(fā)，而且含有水蒸氣。

【思考與討論】

請(qǐng)根據(jù)以下信息，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，制備并收集一瓶純凈干燥的氯氣。

1.常溫常壓下，HCl的溶解度為1：500

2.常見除雜裝置

3.常用干燥劑：濃硫酸、堿石灰（主要成分氧化鈣和氫氧化鈉）

【改進(jìn)型實(shí)驗(yàn)裝置】

倒扣漏斗的作用是:防倒吸

【思考】除采用向上排空氣法以外，還有其它收集氯氣的方法嗎？

排飽和食鹽水法

飽和食鹽水

除去氯氣中的氯化氫

干燥氯氣

吸收過量的氯氣，防止污染環(huán)境

思考：如何驗(yàn)滿？

①將濕潤(rùn)的淀粉KI試紙靠近盛氯氣的瓶口，觀察到試紙立即變藍(lán)，則證明已集滿。

②將濕潤(rùn)的藍(lán)色石蕊試紙靠近盛氯氣的瓶口，觀察到試紙立即發(fā)生先變紅后褪色的變化，則證明已集滿。

【思考與討論】

（5）氣體的除雜裝置選擇依據(jù)是什么？

（6）在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室制取氣體的裝置時(shí)，應(yīng)考慮哪些方面

依據(jù)氣體及其所含雜質(zhì)的性質(zhì)，選擇除雜裝置;

選擇和組裝實(shí)驗(yàn)室制取氣體的裝置時(shí)，應(yīng)考慮裝置的選取依據(jù)和裝置的連接順序。

實(shí)驗(yàn)室制取氣體裝置的設(shè)計(jì)模型

發(fā)生裝置

除雜裝置

收集裝置

尾氣處理裝置

反應(yīng)物的狀態(tài)與反應(yīng)條件

目標(biāo)物與雜質(zhì)的性質(zhì)

氣體的密度和氣體的溶解性

尾氣的性質(zhì)

固固加熱型

固液不加熱型

固液加熱型

洗氣瓶

球形干燥管

U形干燥管

→

向上排空氣法

→

向下排空氣法

←

排水法

吸收法

燃燒法

1.在實(shí)驗(yàn)室中用濃鹽酸與MnO2共熱制取Cl2并進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)。

下列收集Cl2的正確裝置是___________。

C

2.對(duì)比上述C裝置與教材中氯氣收集的裝置，有什么區(qū)別，哪個(gè)更合理。

C裝置更合理。因?yàn)槁葰夂蜌溲趸c反應(yīng)后，會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)管口壓強(qiáng)減小，容易產(chǎn)生倒吸。

×

錯(cuò)誤？

氯離子的檢驗(yàn)

【實(shí)驗(yàn)2-9】

在三支試管中分別加入2-3mL稀鹽酸、NaCl溶液、Na2CO3溶液，然后各滴入幾滴AgNO3溶液，觀察現(xiàn)象。再分別加入少量稀硝酸，觀察現(xiàn)象。

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象化學(xué)方程式

滴入幾滴AgNO3溶液加入少量稀硝酸稀鹽酸

NaCl溶液

Na2CO3溶液

有白色沉淀生成

有白色沉淀生成

有白色沉淀生成

沉淀溶解，有氣泡產(chǎn)生

沉淀不溶解

沉淀不溶解

HCl+AgNO3==AgCl↓+HNO3

NaCl+AgNO3==AgCl↓+NaNO3

Na2CO3+2AgNO3==Ag2CO3↓+2NaNO3

Ag2CO3+2HNO3==CO2↑+H2O+2AgNO3

氯離子的檢驗(yàn)

歸納總結(jié)氯離子的檢驗(yàn)方法及注意事項(xiàng)是什么？

先加AgNO3溶液，再加稀硝酸（或直接加入硝酸酸化的AgNO3溶液）。注意因?yàn)辂}酸中含有Cl－，所以不能用稀鹽酸。

產(chǎn)生白色沉淀，加硝酸，沉淀不溶解（或產(chǎn)生白色沉淀）。

Ag++Cl==AgCl↓，

AgCl白色沉淀不溶于

稀HNO3。

加稀硝酸的目的是排除CO32－等離子的干擾，因?yàn)锳g2CO3能溶于稀硝酸，而AgCl不溶。

Cl-的檢驗(yàn)

方法

原理

現(xiàn)象

目的

如何檢驗(yàn)?zāi)炒郎y(cè)液中是否含有Cl-？

取少量待測(cè)液于試管中，先加入適量稀HNO3酸化，再加入幾