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氯气的实验室制法
和氯离子的检验
第二章 海水中的重要元素——钠和氯
1.通过创设生活情境，引出并理解物质的量概念，知道物质的量是一个基本物理量，其单位是摩尔，建立宏观辨识与微观探析的化学核心素养。
2.通过问题探究、利用对比、类比、归纳、演绎等多种思维活动，理解物质的量概念的应用，了解摩尔质量的含义，体会从物质的量层次定量研究化学问题的意义。
3.能基于物质的量认识物质组成及其化学变化，知道阿伏伽德罗常数含义，建立物质的量、质量、微粒数与阿伏伽德罗常数之间的关系及简单计算的思维模型。
18世纪
70年代
瑞典化学家舍勒
将软锰矿（主要成分为MnO2）与浓盐酸混合加热
产生一种黄绿色、有刺激性气味的气体
未能
确认
1810年
英国化学家戴维
重做上述实验
得出同样结果
确认为氯气
30多年后
MnO2＋4HCl(浓) === MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
一、氯气的实验室制法
【反应原理】
MnO2＋4HCl(浓) === MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
实验室常用强氧化剂(如MnO2、KMnO4等)氧化浓盐酸等制氯气：
不可以，因为稀盐酸的还原性比浓盐酸弱，稀盐酸不能被MnO2氧化得到Cl2。
稀盐酸与MnO2不反应，随着反应的进行，浓盐酸的浓度逐渐变小。
（2）使用浓盐酸与足量的MnO2共热制Cl2，实际产生的Cl2总比理论值低，其主要原因是什么？
思考：（1） 可以用稀盐酸来代替浓盐酸制取氯气吗？
酸性、还原性
【反应原理】
MnO2＋4HCl(浓) === MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
实验室常用强氧化剂(如MnO2、KMnO4等)氧化浓盐酸等制氯气：
（3）可以用其他氧化剂来代替MnO2、浓HCl吗？
KMnO4、 KClO3 、Ca(ClO) 2等代替MnO2；浓HCl用浓H2SO4和NaCl固体代替
拓展：实验室制氯气的其它方法：
① 16HCl＋2KMnO4 === 2KCl＋2MnCl2＋8H2O＋5Cl2↑
② 6HCl(浓)＋KClO3 === KCl＋3H2O＋3Cl2↑
③ 4HCl＋Ca(ClO)2 === CaCl2＋2H2O＋2Cl2↑
工业制取Cl2：用电解饱和食盐水的方法，反应的化学方程式为：
2NaCl＋2H2O === 2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。
【实验装置】
回顾初中所学的氧气、二氧化碳等气体的实验室制取方法，填入下表。
气体 制取原理（方程式） 反应物状态 反应条件 装置图
O2
O2
CO2
2KClO3 2KCl + 3O2↑
2KMnO4 K2MnO4+ MnO2+ O2↑
2H2O2 2H2O + O2↑
CaCO3+ 2HCl = CaCl2+
CO2↑+H2O
固体+固体
固体+液体
固体+液体
加热
不加热
不加热
【实验装置】
1) 发生装置
①类型：
②仪器：分液漏斗、圆底烧瓶
③试剂：
固+液
加热
气体
A：浓盐酸 B：MnO2
发生装置中制得的Cl2是纯净的氯气吗？如果不是，可能含有哪些杂质？应该如何除杂？
MnO2＋4HCl(浓) === MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
√ 　　
【实验装置】
2)除杂装置
杂质气体 盛放的试剂 试剂的作用
HCl
H2O
饱和食盐水（C）
除去Cl2中少量的HCl，并减少Cl2在水中的溶解度
浓硫酸（D）
干燥氯气
除杂装置中的试剂的顺序是否可以颠倒？
【实验装置】
3)收集装置
①收集方法：
向上排空法
②验满方法：
A、湿润的淀粉-KI试纸放在集气瓶口
B、湿润的蓝色石蕊试纸
①排水法
②向上排空气法
③向下排空气法
√ 　　
已知：1.Cl2 有毒，且密度比空气大
2.Cl2能溶于水，难溶于饱和食盐水
饱和食盐水
排饱和食盐水法
√ 　　
【实验装置】
4)尾气处理装置
F中盛装NaOH溶液
2NaOH+Cl2=NaClO+NaCl+H2O
F作用：吸收过量的氯气，
防止污染空气。
已知：
1.Cl2有毒
3.Cl2能与NaOH溶液反应，生成能溶于水的物质
2.Cl2不能燃烧
会污染空气
√ 　　
制备装置类型
除杂装置
收集方法
尾气处理
反应原理
加热
固+液
气体
饱和食盐水除去HCl，浓硫酸除去水
向上排空法
用NaOH溶液吸收
2NaOH+Cl2=NaClO+NaCl+H2O
MnO2 ＋4HCl （浓）＝MnCl2＋2H2O＋ Cl2 ↑
△
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Ca(OH)2的含量少，吸收不完全。
仪器组装顺序：
自下而上、从左到右
注意导气管的进出方式（长进短出）
为什么？
尾气处理时，能用澄清石灰水吸收氯气吗？
二、气体的实验室制法
1.设计气体制备装置的基本思路
2.常见的气体发生装置
(1)气体发生装置的组装：
①组装仪器的一般原则：先零后整、先主后辅，从下到上、从左到右。
②在装入药品前要检查装置的气密性，其基本方法是：
一般先把导气管插入盛水的水槽中，把有关活塞关闭，微热主发生器，有气泡从水中冒出，停止微热后，水倒吸进入导气管形成一段水柱，表示装置气密性良好。
固体+固体→ 气体(如图a), 固体+液体→气体(如图b、c),
固体+液体 气体(如图d、e), 液体+液体→气体(如图d、e)。
(2)常见的气体发生装置
3.除杂净化和干燥仪器的组装:
①净化原则：不减少被净化气体的量；不引入新杂质；操作简便，易于分离。
②净化装置：
装置Ⅰ(洗气瓶)：盛液体除杂试剂,气流方向是长管进,短管出。
装置Ⅱ(干燥管)：盛固体除杂试剂,气流方向是粗口进,细口出。
常用的干燥剂：
固体干燥剂：五氧化二磷、碱石灰、无水氯化钙
液体干燥剂：浓硫酸
4.气体的收集方法：
①排水法：
适用于难溶于水且不与水反应的气体，如O2、H2等。
② 向上排空气法：不与空气反应，且密度比空气大，如O2、CO2等。
③ 向下排空气法：不与空气反应，且密度比空气小，如H2等。
5.吸收尾气常用方法有：
①点燃法：如CO、H2、CH4等易燃性气体，可用此法。
②吸收法：如Cl2、SO2、HCl、H2S等可用碱液吸收。
③转化法：
采用一定的方法，使有毒气体转化为无毒气体后再排放，如NO、NO2若能转化为N2，即可排放。
④导入室外法：
如H2是无毒气体，可将其导入室外，以防在实验室内达到爆炸极限。
三、氯离子的检验
在三只试管中分别加入2~3mL稀盐酸、NaCl溶液、Na2CO3溶液，然后各滴入几滴AgNO3溶液，观察现象。再分别加入少量稀硝酸，观察现象。
稀盐酸
NaCl溶液
Na2CO3溶液
AgNO3溶液
前两支试管发生的离子反应是相同的，可以用同一个离子方程式表示：
Cl- + Ag+ —— AgCl↓
第三支试管中发生的离子反应是：
CO32- + 2Ag+ —— Ag2CO3↓
实验现象 加入AgNO3溶液 加入稀硝酸后
稀盐酸
NaCl溶液
Na2CO3溶液
白色沉淀 沉淀不消失
白色沉淀 沉淀不消失
白色沉淀 沉淀消失 有气泡
三、氯离子的检验
氯离子通常用银离子检验,因为氯化银是白色沉淀,但是要排除其他可与银离子反应生成沉淀的离子
1、向溶液中加入过量稀硝酸,防止溶液中含有碳酸根离子、碳酸氢根离子等
2、向1中的溶液加入少量硝酸银溶液,若有白色沉淀生成,则证明原溶液中有氯离子
向溶液中加入硝酸酸化的硝酸银溶液,见白色沉淀则有氯离子
二、Cl-检验
原理
试剂
操作
原理
一、氯气的制备
装置
注意事项
1.下列检验Cl－的方法正确的是
A.向某溶液中滴加AgNO3溶液，若产生白色沉淀说明该溶液中有Cl－
B.向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Cl－
C.向某溶液中先滴加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Cl－
D.向某溶液中滴加用HNO3酸化的AgNO3溶液，若产生白色沉淀，说明溶液中有Cl－
D
A.Ⅰ图中：如果MnO2过量，盐酸就可全部消耗
B.Ⅱ图中：如果倒置的量筒充满了氯气，水槽内装满水，经足够长的时间光照，量筒内最后剩余气体为HCl和氧气
C.Ⅲ图中：生成蓝色的烟
D.Ⅳ图中：b能褪色，反应后将硫酸溶液滴入烧杯中至溶液呈酸性，结果有Cl2生成
2.某同学用下列装置制备并检验Cl2的性质。下列说法正确的是( )
D

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