人教版高中化學(xué)必修第一冊(cè)第2章海水中的重要元素-鈉和氯第2節(jié)第2課時(shí)氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法氯離子的檢驗(yàn)課件

第二章第二節(jié)第二課時(shí)氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法氯離子的檢驗(yàn)知識(shí)點(diǎn)一氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法知識(shí)點(diǎn)二氯離子的檢驗(yàn)?zāi)夸浰饕?/p>

素養(yǎng)目標(biāo)學(xué)習(xí)要點(diǎn)1.通過(guò)對(duì)氯離子檢驗(yàn)方法的實(shí)驗(yàn)探究,培養(yǎng)證據(jù)意識(shí),建立觀點(diǎn)、結(jié)論和證據(jù)之間的邏輯關(guān)系,培養(yǎng)證據(jù)推理與模型認(rèn)知的學(xué)科素養(yǎng)。2.通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究氯氣的制備,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究氯氣性質(zhì)及含氯化合物的制備,培養(yǎng)科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)的學(xué)科素養(yǎng)。四套裝置:氣體制備的四套裝置(制備裝置、凈化裝置、收集裝置和尾氣處理裝置)兩種試劑:檢驗(yàn)Cl-的試劑(稀硝酸和硝酸銀溶液)知識(shí)點(diǎn)一氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法基礎(chǔ)落實(shí)?必備知識(shí)全過(guò)關(guān)1.反應(yīng)原理

MnO2與稀鹽酸不反應(yīng)實(shí)驗(yàn)室用MnO2和濃鹽酸加熱反應(yīng)制取Cl2。

鹽酸必須注明“(濃)”化學(xué)方程式為

,

離子方程式為

。

MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2OMnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O2.實(shí)驗(yàn)裝置

儀器a的名稱:

。

儀器b的名稱:

。

裝置ABC作用制備氯氣_______________

_______________

分液漏斗圓底燒瓶收集氯氣尾氣吸收名師點(diǎn)撥不能用澄清石灰水代替氫氧化鈉溶液進(jìn)行尾氣處理,因Ca(OH)2微溶于水,澄清石灰水的濃度很小,不能確保氯氣被完全吸收。特別提醒實(shí)驗(yàn)室制備Cl2的注意事項(xiàng)(1)為了減少制得的Cl2中HCl的含量,所以加熱溫度不宜過(guò)高,減少HCl的揮發(fā)。(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,先使反應(yīng)停止并排出裝置中殘留的Cl2,再拆卸裝置,避免污染空氣。正誤判斷(1)實(shí)驗(yàn)室制取干燥、純凈的氯氣,可依次通過(guò)濃硫酸、飽和食鹽水。(

)(2)尾氣Cl2可以用澄清石灰水吸收。(

)(3)Cl2中的HCl可以通過(guò)NaOH溶液除去。(

)(4)實(shí)驗(yàn)室制備氯氣反應(yīng)中HCl表現(xiàn)還原性和酸性。(

)×提示

通過(guò)飽和食鹽水時(shí)會(huì)帶出水蒸氣,故最后用濃硫酸除水。

×提示

澄清石灰水的濃度太小。

×提示

Cl2也能與NaOH溶液反應(yīng)。

√重難突破?能力素養(yǎng)全提升探究角度1

氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法例1某研究性學(xué)習(xí)小組為了制取、收集純凈干燥的氯氣并探究氯氣的性質(zhì),他們?cè)O(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置:(已知:2KI+Cl2══I2+2KCl,淀粉溶液遇I2變藍(lán)色)請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)整套實(shí)驗(yàn)裝置的連接順序是f接(

),(

)接(

),(

)接(

)(填各接口處的字母代號(hào))。(2)E裝置中制取氯氣的化學(xué)方程式是

。

(3)B裝置的作用是

;A裝置中試劑X是

。

(4)C裝置中可觀察到的現(xiàn)象是

,D裝置中可觀察到的現(xiàn)象是

。

abedcMnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O干燥Cl2

飽和食鹽水

溶液變藍(lán)色

溶液紅色逐漸褪去

解析

(1)制得的Cl2中含有HCl、H2O(g)雜質(zhì),先通過(guò)飽和食鹽水、濃硫酸除去雜質(zhì),再利用向上排空氣法收集,最后通過(guò)淀粉碘化鉀溶液探究其性質(zhì)。因此實(shí)驗(yàn)裝置連接順序?yàn)閒abedc。(2)E為MnO2氧化濃鹽酸制取Cl2的裝置,化學(xué)方程式為MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O。(3)B裝置中盛裝濃硫酸,作用是吸收H2O(g),干燥Cl2;A裝置中試劑X是飽和食鹽水,作用是除去HCl。(4)C裝置中氯氣置換出單質(zhì)碘,因此溶液變?yōu)樗{(lán)色。圖解要點(diǎn)

氣體制備裝置的分析流程:【變式設(shè)問(wèn)】(1)如何檢查裝置E的氣密性?(2)已知消耗1個(gè)Cl2可以生成1個(gè)NaClO,則生成74.5gNaClO消耗m(MnO2)為多少?消耗的m(HCl)呢?提示

在裝置E的f處連接橡膠管,夾上止水夾,打開(kāi)分液漏斗的活塞向燒瓶中加水,一段時(shí)間后水不再滴落,則說(shuō)明裝置E氣密性良好。提示

87

g

>146

g

74.5

g

NaClO~71

g

Cl2~87

g

MnO2~146

g

HCl,鹽酸變稀后不能與MnO2反應(yīng)。[對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練1]實(shí)驗(yàn)室制取氯氣裝置如圖所示,主要操作步驟為①加熱制取氯氣②收集氯氣③檢查裝置氣密性④處理尾氣下列選項(xiàng)中正確的實(shí)驗(yàn)操作順序是(

)A.①②③④ B.③①②④C.②④③① D.④③①②B解析

由上述分析可知,利用圖中裝置,先檢驗(yàn)氣密性,再加入藥品并加熱制備氯氣,然后收集氯氣,最后處理尾氣,則正確的實(shí)驗(yàn)操作順序是③①②④。思維模型

實(shí)驗(yàn)室制取氯氣的流程

探究角度2

含氯化合物的制備及氯氣性質(zhì)的檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)例2已知氯化鐵易潮解,遇水發(fā)生反應(yīng)。利用下列裝置可以制備無(wú)水氯化鐵。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是(

)A.燒瓶B中制備氯氣的反應(yīng)物為二氧化錳和稀鹽酸B.裝置C、D中分別盛有濃硫酸、飽和食鹽水C.裝置E和裝置F之間需要增加一個(gè)干燥裝置,才能制得無(wú)水氯化鐵D.裝置F中盛有NaOH溶液,目的是檢驗(yàn)有無(wú)氯氣逸出答案

C

解析

制備Cl2的反應(yīng)物為MnO2和濃鹽酸,A錯(cuò)誤;干燥裝置應(yīng)在除雜裝置后,裝置C、D中分別盛有飽和食鹽水、濃硫酸,B錯(cuò)誤;裝置F中揮發(fā)出的水蒸氣易逆行進(jìn)入裝置E,需在裝置E、F之間增加干燥裝置,C正確;裝置F中盛有NaOH溶液,是尾氣吸收裝置,D錯(cuò)誤?！咀兪皆O(shè)問(wèn)】(1)裝置B、E都需要加熱,首先加熱的裝置是

。

(2)說(shuō)明裝置內(nèi)空氣排盡的現(xiàn)象是

。

提示

B。應(yīng)該先加熱B產(chǎn)生氯氣,利用氯氣排盡裝置內(nèi)的空氣。

提示

裝置中充滿黃綠色氣體。

[對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練2]ClO2氣體是一種低毒高效的消毒劑,濃度較大時(shí)易分解爆炸。制備ClO2的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

)A.a用于平衡氣壓B.實(shí)驗(yàn)結(jié)束后再通空氣C.④裝置中,NaClO2作還原劑D.⑤的作用是吸收ClO2B解析

長(zhǎng)導(dǎo)管a可使裝置內(nèi)外壓強(qiáng)相等,有平衡氣壓的作用,A正確;ClO2濃度較大時(shí)易分解爆炸,因此在實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)就要通入空氣,以稀釋ClO2的濃度,防止爆炸,B錯(cuò)誤;裝置④為制備ClO2的裝置,NaClO2中的Cl元素的化合價(jià)由+3價(jià)升高至+4價(jià),作還原劑,C正確;裝置⑤可吸收ClO2,D正確。知識(shí)點(diǎn)二氯離子的檢驗(yàn)基礎(chǔ)落實(shí)?必備知識(shí)全過(guò)關(guān)1.結(jié)合課本實(shí)驗(yàn)2-9,完成以下表格

項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象離子方程式加入AgNO3溶液加入稀硝酸稀鹽酸

Ag++Cl-══AgCl↓NaCl溶液

Na2CO3溶液

產(chǎn)生白色沉淀

沉淀不溶解產(chǎn)生白色沉淀

沉淀不溶解Ag++Cl-══AgCl↓

產(chǎn)生白色沉淀

沉淀溶解,放出無(wú)色氣體2.氯離子的檢驗(yàn)過(guò)程

特別提醒氯離子檢驗(yàn)注意事項(xiàng)(1)檢驗(yàn)時(shí)要加稀硝酸,以排除

等離子的干擾。不能用稀硫酸,因?yàn)锳g2SO4微溶,會(huì)干擾實(shí)驗(yàn)。更不能用鹽酸,因?yàn)辂}酸中含有Cl-。名師點(diǎn)撥氯離子檢驗(yàn)的規(guī)范描述取少量待測(cè)液于試管中,先加入稀硝酸酸化,再加入AgNO3溶液,若溶液中有白色沉淀生成,說(shuō)明該溶液中含有Cl-。重難突破?能力素養(yǎng)全提升探究角度

氯離子的檢驗(yàn)例題

用如圖所示方法,檢驗(yàn)?zāi)彻腆w中是否含有Cl-,下列說(shuō)法正確的是(

)A.①是BaCl2溶液,②是稀鹽酸B.①是稀鹽酸,②是稀BaCl2溶液C.①是稀硝酸,②是AgNO3溶液D.①是稀硫酸,②是AgNO3溶液C解析

氯離子的特征離子反應(yīng)是可以和銀離子反應(yīng)生成不溶于硝酸的白色沉淀,氯離子的檢驗(yàn)方法是向待測(cè)液中滴加硝酸酸化,再加入硝酸銀溶液,如果出現(xiàn)白色不溶于水的沉淀,則含有銀離子,①是BaCl2溶液或①是稀鹽酸,引入氯離子,①是稀硫酸,②是AgNO3溶液,硫酸銀微溶,干擾檢驗(yàn),所以C項(xiàng)正確。圖解要點(diǎn)

氯離子檢驗(yàn)操作的分析

[對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練]下列檢驗(yàn)硫酸鈉溶液中含有氯離子的方法正確的是(

)A.先加BaCl2溶液,過(guò)濾,再加AgNO3溶液B.先加AgNO3溶液,再加稀硝酸溶液C.先加足量的Ba(NO3)2溶液,過(guò)濾,再加AgNO3溶液D.先加足量的Ba(OH)2溶液,過(guò)濾,再加AgNO3溶液C解析

先加BaCl2溶液,引入了氯離子,最終無(wú)法確定原溶液中是否有氯離子,A錯(cuò)誤;與Ag+能生成Ag2SO4沉淀,對(duì)Cl-的檢驗(yàn)有干擾,B錯(cuò)誤;先加足量Ba(NO3)2溶液,除去硫酸根離子,過(guò)濾,再加AgNO3溶液,生成白色沉淀,證明有Cl-存在,C正確;先加Ba(OH)2溶液,除去

的同時(shí)引入了大量OH-,Ag+與OH-反應(yīng),對(duì)后續(xù)Cl-的檢驗(yàn)有干擾,D錯(cuò)誤。思維模型

氯離子的檢驗(yàn)原理及注意事項(xiàng)

學(xué)以致用?隨堂檢測(cè)全達(dá)標(biāo)題組1氯離子的檢驗(yàn)1.(教材改編題)檢驗(yàn)?zāi)橙芤褐惺欠窈蠧l-,正確的操作是(

)A.取樣,滴加AgNO3溶液,看是否有白色沉淀生成B.取樣,先加鹽酸酸化,再加入AgNO3溶液,看是否有白色沉淀生成C.取樣,加入少量AgNO3溶液,有白色沉淀生成,再加稀鹽酸,看白色沉淀是否消失D.取樣,先加稀硝酸酸化,再加入AgNO3溶液,看是否有白色沉淀生成D解析

檢驗(yàn)Cl-時(shí)加鹽酸酸化會(huì)引入Cl-干擾檢驗(yàn),常加稀硝酸酸化,主要是排除

等離子的干擾。反之檢驗(yàn)硫酸根時(shí)也需要排除氯離子的干擾。2.檢驗(yàn)Cl-時(shí)所用試劑稀硝酸的作用是(

)A.防止

的干擾 B.防止Cl-的干擾C.生成Ag2CO3沉淀 D.防止

的干擾A解析

檢驗(yàn)Cl-時(shí),加入的AgNO3溶液能與

結(jié)合生成Ag2CO3白色沉淀,干擾Cl-的檢驗(yàn),故用稀硝酸排除

的干擾。題組2氯氣的實(shí)驗(yàn)室制備3.下列常用的干燥劑中,不能用來(lái)干燥氯氣的是(

)A.濃硫酸 B.堿石灰C.無(wú)水氯化鈣 D.P2O5B解析

堿石灰具有堿性,能與氯氣發(fā)生反應(yīng),因此不能用堿石灰干燥氯氣。

4.(2024·湖南張家界高一檢測(cè))下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)室用MnO2制取Cl2的敘述不正確的是(

)A.MnO2與濃鹽酸共熱B.緩慢加熱反應(yīng)C.用向下排空氣法收集Cl2D.多余的Cl2常用較濃的堿液吸收C解析

實(shí)驗(yàn)室用MnO2和濃鹽酸共熱制取氯氣;由于濃鹽酸易揮發(fā),故必須緩慢加熱以減少HCl的揮發(fā);Cl2的密度比空氣的密度大,故應(yīng)用向上排空氣法收集Cl2;Cl2極易與堿發(fā)生反應(yīng),故應(yīng)用較濃的堿液吸收多余的Cl2。5.(2024·山東聊城高一檢測(cè))某化學(xué)興趣小組利用MnO2和濃鹽酸及如圖裝置制備Cl2。下列分析中不正確的是(

)A.①中可用分液漏斗代替長(zhǎng)頸漏斗B.①中缺少加熱裝置C.②中盛放的NaOH溶液可以凈化氯氣D.④中盛放的NaOH溶液可以吸收尾氣C解析

①中可用分液漏斗代替長(zhǎng)頸漏斗,避免鹽酸揮發(fā),氣體逸出,同時(shí)便于控制反應(yīng)速率,A正確;二氧化錳和濃鹽酸需要加熱才能反應(yīng)生成氯氣,需要添加加熱裝置,B正確;②中盛放的NaOH溶液吸收氯氣,不能凈化Cl2,可以用飽和食鹽水凈化氯氣,C錯(cuò)誤;氫氧化鈉溶液與氯氣反應(yīng),可以吸收氯氣,防止污染空氣,D正確。6.(2024·海南文昌高一檢測(cè))在實(shí)驗(yàn)室中用二氧化錳跟濃鹽酸反應(yīng)制備干燥純凈的氯氣。進(jìn)行此實(shí)驗(yàn),所用儀器如圖所示。(1)連接上述儀器的正確順序(填各接口處的字母):

接

;

接

;