第二節氯及其化合物第2課時氯氣的實驗室制法氯離子的檢驗第二章海水中的重要元素——鈉和氯[學習目標]1.通過實驗室制氯氣的實驗操作，構建氣體制備思維模型(重、難點)。2.通過氯離子的檢驗方法，構建離子檢驗的思維模型和檢測方法(重點)。科學史話氯氣的發現者與命名者1774年的舍勒把軟錳礦粉末(主要成分是MnO2)和濃鹽酸混合加熱時，驚奇的看到一種黃綠色的氣體冒出。這種嗆人的氣體不但能使染料褪色，還有許多奇特的性質。直到1807年，英國化學家戴維對這種氣體進行了細致的研究，并于1810年11月在英國皇家學會上正式定名確認上述黃綠色氣體是由一種新元素組成，英文定名為“Chlorine”，希臘文的意思是“綠色的”。舍勒發現氯氣的方法至今仍是實驗室制取氯氣的主要方法之一。氧化劑：

；濃鹽酸的作用：

；氧化劑和還原劑個數之比：

。結合反應原理，判斷氣體發生裝置類型為

。一、氯氣的實驗室制法1．實驗室用二氧化錳與濃鹽酸反應制備干燥純凈的氯氣(1)反應原理MnO2＋4HCl(濃)====MnCl2＋Cl2↑＋2H2O△MnO2＋4H＋＋2Cl－====Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O△?MnO2表現還原性，又表現酸性1∶2固+液→氣△雜質有HCl和水蒸氣(2)除雜裝置除去Cl2中少量的HCl氣體，干燥氯氣(或除去氯氣中的水蒸氣)一、氯氣的實驗室制法1．實驗室用二氧化錳與濃鹽酸反應制備干燥純凈的氯氣(3)收集方法①向上排空氣法(氯氣密度大于空氣)。②排飽和食鹽水法(氯氣在飽和氯化鈉溶液中的溶解度很小，可除去HCl氣體)。一、氯氣的實驗室制法1．實驗室用二氧化錳與濃鹽酸反應制備干燥純凈的氯氣(4)驗滿方法①觀察法：集氣瓶中充滿黃綠色氣體。②濕潤的淀粉-KI試紙：原理為Cl2＋2KI===2KCl＋I2，置換出的I2遇淀粉變藍。③濕潤的藍色石蕊試紙：若出現先變紅后褪色，則證明已集滿。一、氯氣的實驗室制法(5)尾氣處理1．實驗室用二氧化錳與濃鹽酸反應制備干燥純凈的氯氣吸收過量的氯氣，防止污染環境NaOH溶液問題思考(1)已知稀鹽酸與MnO2不反應，含有146gHCl的濃鹽酸與足量的MnO2反應，能生成71gCl2嗎？不能。有兩個原因：一是隨著反應的進行，鹽酸濃度變小，Cl－的還原性減弱，MnO2不能再氧化HCl，此反應不再進行；二是濃鹽酸有揮發性。(2)氯氣有毒，實驗中處理尾氣能否用飽和石灰水代替NaOH溶液，為什么？不能。飽和的石灰水中Ca(OH)2的含量也很低，不能把多余Cl2完全吸收。一、氯氣的實驗室制法1．實驗室用二氧化錳與濃鹽酸反應制備干燥純凈的氯氣制備裝置：根據反應物狀態及反應條件選擇除雜裝置：根據氣體及雜質性質選擇收集或性質探究裝置：根據氣體密度、在水中溶解性及是否與水反應選擇尾氣吸收裝置：根據氣體性質選擇，防污染環境，防倒吸一、氯氣的實驗室制法2．實驗室中制取氣體裝置的連接順序及選擇裝置的原則應用體驗1.實驗室制取氯氣時，如圖所示操作正確的是A.用圖1裝置制取少量氯氣B.用圖2裝置除去氯氣中混有的少量氯化氫C.用圖3裝置制取氯氣D.用圖4裝置干燥氯氣√稀鹽酸不反應需加熱兩者均反應長進短出一、氯氣的實驗室制法應用體驗2.如圖所示儀器可用于實驗室制備少量無水FeCl3，儀器連接順序正確的是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√制氣→除HCl→除H2O→制備FeCl3→吸收Cl2順序連接一、氯氣的實驗室制法實驗室制取氯氣的其他方法用KMnO4、KClO3、Ca(ClO)2、K2Cr2O7等氧化劑代替MnO2制取氯氣，反應不需加熱且反應速率較快，如：①2KMnO4＋16HCl(濃)===2MnCl2＋2KCl＋5Cl2↑＋8H2O②KClO3＋6HCl(濃)===KCl＋3Cl2↑＋3H2O③Ca(ClO)2＋4HCl(濃)===CaCl2＋2Cl2↑＋2H2O④K2Cr2O7＋14HCl(濃)===2CrCl3＋2KCl＋3Cl2↑＋7H2O知識拓展一、氯氣的實驗室制法試液2～3mL實驗現象離子方程式滴入幾滴硝酸銀溶液加入少量稀硝酸試管①：稀鹽酸試管②：NaCl溶液試管③：Na2CO3溶液二、氯離子的檢驗實驗探究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，再分別加入少量稀硝酸，觀察現象，填寫下表：實驗探究試液2～3mL實驗現象離子方程式滴入幾滴硝酸銀溶液加入少量稀硝酸試管①：稀鹽酸有白色沉淀生成沉淀不溶解Cl－＋Ag＋===AgCl↓試管②：NaCl溶液有白色沉淀生成沉淀不溶解Cl－＋Ag＋===AgCl↓試管③：Na2CO3溶液有白色沉淀生成沉淀溶解，有氣泡產生

＋2Ag＋===Ag2CO3↓、Ag2CO3＋2H＋===2Ag＋＋CO2↑＋H2O二、氯離子的檢驗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，再分別加入少量稀硝酸，觀察現象，填寫下表：通過上述實驗探究，交流歸納氯離子的檢驗方法，并說明加入試劑的目的。問題思考二、氯離子的檢驗取少量被檢測溶液于試管中，滴加適量稀硝酸，然后滴入AgNO3溶液，若產生白色沉淀，則被檢測溶液中含有Cl－，若無白色沉淀則無Cl－。加入AgNO3溶液的目的是檢驗Cl－，加稀硝酸酸化的目的是排除

等的干擾，因為Ag2CO3可溶于稀硝酸，而AgCl不溶。應用體驗1.判斷正誤(1)某溶液中滴加AgNO3溶液后有白色沉淀生成，則該溶液中一定含有Cl－

(2)檢驗Cl2中是否混有HCl，可通入AgNO3溶液中，若有白色沉淀產生，說明Cl2中混有HCl(3)檢驗Na2CO3溶液中是否有NaCl雜質，可先加AgNO3溶液，再加過量的稀鹽酸，若沉淀不溶解，則有NaCl雜質×××二、氯離子的檢驗應用體驗2.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，有無色無味的氣體生成，將氣體通入澄清石灰水中，石灰水變渾濁，由此判斷該溶液中含有√二、氯離子的檢驗氯離子檢驗的答題模板取少量被檢測溶液于試管中，滴加適量稀硝酸，然后滴入AgNO3溶液，若產生白色沉淀，則被檢測溶液中含有Cl－，若無白色沉淀則無Cl－。二、氯離子的檢驗歸納總結自我測試1.在制氯氣時有如下操作，操作順序正確的是①連接好裝置，檢查氣密性②緩緩加熱，加快反應，使氣體均勻逸出③在圓底燒瓶中加入二氧化錳粉末④從盛有濃鹽酸的分液漏斗中將濃鹽酸緩緩滴入燒瓶中⑤將多余的氯氣用氫氧化鈉溶液吸收⑥用向上排空氣法收集氯氣A.①②③④⑤⑥B.③④②①⑥⑤C.①④③②⑥⑤D.①③④②⑥⑤√先檢查裝置的氣密性，再加入試劑制備氣體；先加固體后加液體自我測試2.在實驗室利用濃鹽酸和二氧化錳制氯氣，制備裝置中應使用分液漏斗而不能使用長頸漏斗，下列有關理由敘述錯誤的是A.防止氯氣擴散到空氣中造成污染B.便于控制加入濃鹽酸的量C.長頸漏斗便于添加液體D.盡量避免氯化氫揮發到空氣中√用分液漏斗既可防止有毒氣體揮發污染環境，同時又可控制滴加酸的量和快慢，從而提高鹽酸的利用率。自我測試3.實驗室利用如圖所示的裝置制備干燥、純凈的氯氣。下列有關敘述不正確的是A.本實驗操作順序為檢查裝置氣密性→添加固體藥品→添加液體藥品→加熱B.裝置Ⅱ、Ⅲ中的試劑依次為飽和NaCl溶液、濃硫酸C.氯氣密度比空氣大，故裝置Ⅳ中短導管進氣，長導管出氣D.裝置Ⅴ中反應的離子方程式為Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O√自我測試4.有一包白色固體，它可能含有KCl、K2CO3、KNO3中的一種或幾種，現進行如下實驗：①溶于水，得無色溶液；②向上述溶液中滴加AgNO3溶液，生成白色沉淀；③再滴加稀硝酸，沉淀減少但不完全消失，同時有氣泡生成。根據上述現