第2课时氯气的实验室制法和氯离子的检验.docx

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1、第2课时氧气的实验室制法和氯离子的检验学业要求核心素养对接1 .能利用氯元素的价态变化设计氯气的实验室制法。2 .能根据氯离子的性质设计实验进行氯离子检验。1 .通过利用氯元素的价态变化设计氯气的实验室制法，以培养学生宏观辨识和微观辨析的能力。2 .能根据氯离子的性质设计实验进行检验，培养学生科学探究与创新意识。基KU自主学习预习基础知识知识梳理知识点一氯气的制法工业上常用电解饱和食盐水来制备氯气，那么实验室呢？1 .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C12,反应的化学方程式为MnO2+4HC1(浓)=MnC12+C12t+2H2O,离子方程式为Mn24H1+2

2、C1=Mn21+C12t+2H2Oo(2)实验装置装置A中饱和食盐水的作用是除去Cb中的HCI气体;可减少Cb在H2中的溶解装置B中浓硫酸的作用是土k；烧杯中NaOH溶液的作用是吸收多余的C12、以防污染环境。Ch+2Na0H=NaC1+NaC1O+H2O2 .氯气的工业制法工业上用电解饱和食盐水的方法制取C12,反应的化学方程式为2NaC1+2H2O=fe2NaOH+H2t+C12o知识点二C厂的检验工业上用这样的设备检验氯离子，那么实验室呢？带着这个问题，结合课本完成下列知识点:1.实验探究X实验现象离子方程式加入AgNO3溶液加入稀硝酸稀盐酸产生白色沉淀沉淀不溶解Ag+C=AgC1INa

3、C1溶液产生白色沉淀沉淀不溶解Ag+CT=AgC1INa2CO3溶液产生白色沉淀沉淀溶解2Ag+C=Ag2C3IAg2C3+2H+=2Ag+CO2t+H2O自来水产生白色沉淀C12消毒沉淀不溶解Ag+C1-=AgeII蒸储水无明显现象2.氯离子的检验方法(1)操作方法：向未知溶液中先加AgNe)3溶液,再加稀HNO3。(2)现象：产生白色沉淀,加稀硝酸时，沉淀不溶解。(3)原理：Ar+C1=AeC1I。(4)加入稀硝酸的目的：排除COj-等离子的干扰。微判断(1)溶液中加入AgNO3溶液有沉淀，说明溶液中一定含C1。()(2)NaCIO中含有氯元素，故向NaC1c)溶液中加入用硝酸酸化的AgN

4、O3溶液，可产生白色沉淀。()答案(1)(2)微训练1.下列检验CI的方法正确的是()A.在某溶液中滴加AgNO3溶液，若产生白色沉淀说明该溶液中有C1B.在某溶液中先滴加盐酸，再滴加AgNo3溶液，若产生白色沉淀，说明溶液中有C1C.在某溶液中先滴加AgNo3溶液，产生白色沉淀，再滴加盐酸，沉淀不消失,说明溶液中有CD.在某溶液中滴加用HNO3酸化的AgNO3溶液，若产生白色沉淀，说明溶液中有CI解析可能有COT、PO厂等的干扰，A错误；加入盐酸，引入C，B、C错误;硝酸酸化排除干扰，加硝酸银溶液得到不溶于稀硝酸的白色沉淀即为AgC1,由此说明原溶液中有C1,D正确。答案D2.在未知液中加入

5、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.C1、S4B.C1No3C.C1、CO3D.CWOH解析根据题给现象，生成的白色沉淀部分溶于稀硝酸，且产生使石灰水变浑浊的气体，则原溶液中存在COM和答案c3.某实验室的尾气中含有较多的氯气，有毒，要吸收这些尾气，下列试剂最适合的是()A.饱和的石灰水B.饱和的食盐水C.自来水D.烧碱溶液解析虽然氯气能与饱和石灰水反应，但相同条件下，氢氧化钠的溶解度大于氢氧化钙的溶解度，吸收效果烧碱溶液更好，A项错误、D项正确；饱和食盐水中氯离子浓度达到最大，抑制氯气

6、的溶解，则吸收效果最不好，B项错误；自来水中含有氯离子，将抑制氯气的溶解，且氯气的溶解度较小，用自来水吸收效果不好，C项错误。答案D微思考1 .含7.3gHC1的盐酸与足量的Mno2反应，生成的氯气总小于3.55g,为什么。提示浓盐酸的浓度随着反应的进行逐渐变稀，变为稀盐酸以后不再与MnO2反应。2 .用什么来检验Ch已收集满。提示可用湿润的淀粉一KI试纸来检验。核心互动探究突破核心任务学习任务/氯气的实验室制法【情景素材】氯气的发现史舍勒发现氯气是在1774年，当时他正在研究软镒矿（二氧化镒），当他使软镒矿与浓盐酸混合并加热时，产生了一种黄绿色的气体，这种气体的强烈的刺激性气味使舍勒感到极为

7、难受，但是当他确信自己制得了一种新气体后，他又感到一种由衷的快乐。舍勒制备出氯气以后，把它溶解在水里，发现这种水溶液对纸张、蔬菜和花都具有永久性的漂白作用；他还发现氯气能与金属或金属氧化物发生化学反应。从1774年舍勒发现氯气以后，到1810年，许多科学家先后对这种气体的性质进行了研究。这期间，氯气一直被当作一种化合物。直到1810年，戴维经过大量实验研究，才确认这种气体是由一种化学元素组成的物质。他将这种元素命名为ch1orine,这个名称来自希腊文，有“绿色的”意思。我国早年的译文将其译作“绿气”，后改为氯气。交流讨论请写出舍勒制取C12的反应原理的化学方程式，除MnO2外还有哪些试剂能氧

8、化浓盐酸制得氯气？提示Mno2+4HCI(浓)兽=MnC12+CI2t+2H2,除MnO2,也可用KMno4、K2Cr2O7等氧化浓盐酸制得氯气。名师归纳1 .反应原理化学方程式：MnO2+4HC1()=MnC12+C12t+2H2O,离子方程式：MnO2+4H+2C=Mn2*+2H2O+C12t。也可以用高锦酸钾、重铝酸钾、氯酸钾等氧化剂代替二氧化锌。如2KMnd+16HC1(浓)=2KCI+2MnC12+5Cbt+8H2Oo不需要加热2 .实验装置(1)发生装置(I)特点：固体+液体一组气体。仪器：铁架台、酒精灯、石棉网、圆底烧瓶、分液漏斗等。试剂：A中盛放浓盐酸，B中盛放二氧化镒。(2)

9、净化装置(H)组成盛放试剂试剂的作用C饱和氯化钠溶液除去氯气中的氯化氢D浓硫酸干燥氯气(3)收集装置(UI)收集方法：向上排空气法(装置E,Cb的密度大于空气的密度)。也可用排饱和食盐水法(C12在饱和NaC1溶液中的溶解度很小，且用此法可除去实验过程中挥发产生的HC1气体)。验满方法：用湿润的KI淀粉试纸检验。将湿润的KI淀粉试纸放在集气瓶口，若试纸变蓝，则证明Cb已收集满。(4)尾气处理装置(IV)导气管要伸入液面以下。F中盛放试剂：氢氧化钠溶液，作用：吸收过量的氯气，防止污染环境。【例题11如图所示是某学生设计的实验室制备并干燥C12及吸收多余氯气的实验装置图，请回答：(1)指出上述图中

10、的各处错误：;O(2)在改进后的装置中，下列物质的作用分别是：饱和食盐水;浓硫酸;(S)NaOH溶液o(3)制备实验开始时，先检查装置的气密性，接下来的操作依次是oA.向烧瓶中加入Mno2粉末B.加热C.向烧瓶中加入浓盐酸(4)如果将过量二氧化镒与含HC18.76g的浓盐酸混合加热,充分反应后生成的氯气明显少于4.26g。其主要原因有：,O为了提高浓盐酸的利用率，你对实验的建议是(6)圆底烧瓶中发生反应的离子方程式是。实验结束清洗仪器时，为了减少烧瓶中残留氯气对环境的污染，可以向烧瓶中加入的溶液是，有关的离子方程式是0解析(2)先除HC1,后干燥，再收集，最后尾气吸收。(3)检查装置气密性后的

11、操作顺序为先加固体药品，然后加入液体药品，最后加热。(4)题中所给盐酸中HC1的质量是8.76g,但由于盐酸受热易挥发，且随反应的不断进行，盐酸浓度越来越小，变为稀盐酸后不再与MnO2反应，所以产生的Cb的质量小于4.26g。(5)为减少盐酸的挥发，慢慢滴加浓盐酸，用小火加热。(6)利用Ch和NaOH溶液反应除多余的C12。答案(1)不能用稀盐酸，而应用浓盐酸应有加热装置，应用酒精灯加热盛浓硫酸和盛饱和食盐水的洗气瓶位置颠倒两洗气瓶里进气导管和出气导管的长短颠倒(2)除去Cb中的氯化氢除去氯气中的水蒸气吸收多余的氯气(3)ACB(4)加热使HC1大量挥发浓盐酸变稀后不再发生反应(5)将浓盐酸慢

12、慢滴下；加热用小火C(6)MnO2+4H+2C=Mn2+C12t+2H2ONaOH溶液Ch+20H=C1+C1O+H2O、H+OH=H2O变式训练1某研究小组为了制备84消毒液(主要成分为NaC1O)设计了如图装置。并查阅到下列资料：“卤素与水的反应是放热反应，在加热情况下卤素与碱液发生如下反应：3X2+6OH5X+XO3+3H2O”。浓盐酸回答下列问题：(1)装置中的试管内发生反应的离子方程式为(2)装置中能否省去盛饱和NaCI溶液的洗气瓶？(填“能”或“不能”，下同)，理由是。(3)装置中能否省去盛浓硫酸的洗气瓶？,理由是(4)装置中能否省去盛冰水的烧杯？，理由是解析本题具有较强的综合性，

13、装置产生的Cb在冰水冷却下与NaOH发生反应制得消毒液。运用该装置必须通过饱和NaC1溶液除去HC1否则HCI与NaOH反应将生成NaC1,降低NaQo的纯度；但干燥装置可以省略，因为少量水蒸气不会影响反应；冷却装置不可省略，因为题给信息：氯气与水的反应是放热反应，温度升高，引起副反应：3Cb+6OH一四=&5C+C1O3+3H2O。答案(I)CI2+2C)H=C1+C1O+H2O(2)不能氯气中混有的HC1气体进入试管中也会和氢氧化钠溶液反应，降低了NaC1O的产量和纯度(3)能少量水蒸气进入试管中不影响反应(4)不能氯气与水的反应是放热反应，反应时温度升高，可能引起副反应，生成NaC103

14、学习任务2卤素离子检验【情景素材】小明发现家里的不锈钢盆在腌制食物后变得很容易就破损，经查阅资料才发现原来是C惹得祸。交流讨论为了保护不锈钢盆，你能利用厨房中现有的物品及调料检验C1的存在吗？提示不能，检验C需要用AgNO3,厨房内没有能使C沉淀的试剂。名师归纳卤素离子的检验(1)溶液中C1的检验要排除其他离子的干扰，如Co3、POi,但它们的银盐沉淀溶于稀硝酸。一般先在被测液中加入稀硝酸酸化，以排除干扰离子。因为：加入AgNo3溶液，Ag+CI=AgC11(白色)，AgC1沉淀是不溶于稀硝酸的，若在Na2CO3溶液中加入AgNo3溶液也会产生白色的AgzCCh沉淀，此沉淀可溶于稀硝酸。2Ag

15、+CO?=Ag2CO3I,Ag2CO3+2Hi=2Ag*+H2O+CO2tOPoQ也能与Ag+发生反应生成Ag3PO4的黄色沉淀，此沉淀也可溶于稀硝酸。若被检液中有Soa存在，由于SOa可以与Ag+生成白色微溶物Ag2S4且不溶于稀硝酸，则在检验CI之前，需先用Ba(NO3)2溶液除去S03,再加入硝酸酸化的AgNo3溶液检验。的存在。(2)FBr、I的检验F：加入浓硫酸，产生能腐蚀玻璃的气体。B/：a.加入AgNO3,产生不溶于稀硝酸的浅黄色沉淀；b.加入氯水和CC14,振荡、静置，下层液体呈橙红色。r：a.加入AgNo3产生不溶于稀硝酸的黄色沉淀；b.加入氯水或溟水和CC14,振荡、静置，下层呈紫红色；