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第二节　氯及其化合物
第2课时　氯气的实验室制法　氯离子的检验
第二章　海水中的重要元素——钠和氯
[学习目标]
1.通过实验室制氯气的实验操作，构建气体制备思维模型(重、难点)。
2.通过氯离子的检验方法，构建离子检验的思维模型和检测方法(重点)。
科学史话
氯气的发现者与命名者
1774年的舍勒把软锰矿粉末(主要成分是MnO2)和浓盐酸混合加热时，惊奇的看到一种黄绿色的气体冒出。这种呛人的气体不但能使染料褪色，还有许多奇特的性质。
直到1807年，英国化学家戴维对这种气体进行了细致的研究，并于1810年11月在英国皇家学会上正式定名确认上述黄绿色气体是由一种新元素组成，英文定名为“Chlorine”，希腊文的意思是“绿色的”。
舍勒发现氯气的方法至今仍是实验室制取氯气的主要方法之一。
氧化剂： ；
浓盐酸的作用： ；
氧化剂和还原剂个数之比： 。
结合反应原理，判断气体发生装置类型为 。
一、氯气的实验室制法
1．实验室用二氧化锰与浓盐酸反应制备干燥纯净的氯气
(1)反应原理
MnO2＋4HCl(浓)====MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
△
MnO2＋4H＋＋2Cl－==== Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O
△

MnO2
表现还原性，又表现酸性
1∶2
固 + 液 → 气
△
杂质有HCl和水蒸气
(2)除杂装置
除去Cl2中少量的HCl气体，
干燥氯气(或除去氯气中的水蒸气)
一、氯气的实验室制法
1．实验室用二氧化锰与浓盐酸反应制备干燥纯净的氯气
(3)收集方法
①向上排空气法(氯气密度大于空气)。
②排饱和食盐水法(氯气在饱和氯化钠溶液中的溶解度很小，可除去HCl气体)。
一、氯气的实验室制法
1．实验室用二氧化锰与浓盐酸反应制备干燥纯净的氯气
(4)验满方法
①观察法：集气瓶中充满黄绿色气体。
②湿润的淀粉-KI试纸：原理为Cl2＋2KI===2KCl＋I2，置换出的I2遇淀粉变蓝。
③湿润的蓝色石蕊试纸：若出现先变红后褪色，则证明已集满。
一、氯气的实验室制法
(5)尾气处理
1．实验室用二氧化锰与浓盐酸反应制备干燥纯净的氯气
吸收过量的氯气，防止污染环境
NaOH溶液
问题思考
(1)已知稀盐酸与MnO2不反应，含有146 g HCl的浓盐酸与足量的MnO2反应，能生成71 g Cl2吗？
不能。有两个原因：一是随着反应的进行，盐酸浓度变小，Cl－的还原性减弱，MnO2不能再氧化HCl，此反应不再进行；二是浓盐酸有挥发性。
(2)氯气有毒，实验中处理尾气能否用饱和石灰水代替NaOH溶液，为什么？
不能。饱和的石灰水中Ca(OH)2的含量也很低，不能把多余Cl2完全吸收。
一、氯气的实验室制法
1．实验室用二氧化锰与浓盐酸反应制备干燥纯净的氯气
制备装置：
根据反应物状态及反应条件选择
除杂装置：
根据气体及杂质性质选择
收集或性质探究装置：
根据气体密度、在水中溶解性及是否与水反应选择
尾气吸收装置：
根据气体性质选择，防污染环境，防倒吸
一、氯气的实验室制法
2．实验室中制取气体装置的连接顺序及选择装置的原则
应用体验
1.实验室制取氯气时，如图所示操作正确的是
A.用图1装置制取少量氯气
B.用图2装置除去氯气中混有的少量氯化氢
C.用图3装置制取氯气
D.用图4装置干燥氯气
√
稀盐酸不反应
需加热
两者均反应
长进短出
一、氯气的实验室制法
应用体验
2.如图所示仪器可用于实验室制备少量无水FeCl3，仪器连接顺序正确的是
A.a—b—c—d—e—f—g—h
B.a—e—d—c—b—h—i—g
C.a—d—e—c—b—h—i—g
D.a—c—b—d—e—h—i—f
√
制气→除HCl→除H2O→制备FeCl3→吸收Cl2顺序连接
一、氯气的实验室制法
实验室制取氯气的其他方法
用KMnO4、KClO3、Ca(ClO)2、K2Cr2O7等氧化剂代替MnO2制取氯气，反应不需加热且反应速率较快，如：
①2KMnO4＋16HCl(浓)===2MnCl2＋2KCl＋5Cl2↑＋8H2O
②KClO3＋6HCl(浓)===KCl＋3Cl2↑＋3H2O
③Ca(ClO)2＋4HCl(浓)===CaCl2＋2Cl2↑＋2H2O
④K2Cr2O7＋14HCl(浓)===2CrCl3＋2KCl＋3Cl2↑＋7H2O
知识拓展
一、氯气的实验室制法
试液2～3 mL 实验现象 离子方程式
滴入几滴 硝酸银溶液 加入少量 稀硝酸
试管①： 稀盐酸
试管②： NaCl溶液
试管③： Na2CO3溶液
二、氯离子的检验
实验探究
在三支试管中分别加入2～3 mL稀盐酸、NaCl溶液、Na2CO3溶液，然后各滴入几滴AgNO3溶液，再分别加入少量稀硝酸，观察现象，填写下表：
实验探究
试液2～3 mL 实验现象 离子方程式
滴入几滴 硝酸银溶液 加入少量 稀硝酸
试管①： 稀盐酸 有白色沉淀生成 沉淀不溶解 Cl－＋Ag＋===AgCl↓
试管②： NaCl溶液 有白色沉淀生成 沉淀不溶解 Cl－＋Ag＋===AgCl↓
试管③： Na2CO3溶液 有白色沉淀生成 沉淀溶解， 有气泡产生 ＋2Ag＋===Ag2CO3↓、
Ag2CO3＋2H＋===2Ag＋＋CO2↑＋H2O
二、氯离子的检验
在三支试管中分别加入2～3 mL稀盐酸、NaCl溶液、Na2CO3溶液，然后各滴入几滴AgNO3溶液，再分别加入少量稀硝酸，观察现象，填写下表：
通过上述实验探究，交流归纳氯离子的检验方法，并说明加入试剂的目的。
问题思考
二、氯离子的检验
取少量被检测溶液于试管中，滴加适量稀硝酸，然后滴入AgNO3溶液，若产生白色沉淀，则被检测溶液中含有Cl－，若无白色沉淀则无Cl－。加入AgNO3溶液的目的是检验Cl－，加稀硝酸酸化的目的是排除 等的干扰，因为Ag2CO3可溶于稀硝酸，而AgCl不溶。
应用体验
1.判断正误
(1)某溶液中滴加AgNO3溶液后有白色沉淀生成，则该溶液中一定含有Cl－
(2)检验Cl2中是否混有HCl，可通入AgNO3溶液中，若有白色沉淀产生，说明Cl2中混有HCl
(3)检验Na2CO3溶液中是否有NaCl杂质，可先加AgNO3溶液，再加过量的稀盐酸，若沉淀不溶解，则有NaCl杂质
×
×
×
二、氯离子的检验
应用体验
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，有无色无味的气体生成，将气体通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊，由此判断该溶液中含有
√
二、氯离子的检验
氯离子检验的答题模板
取少量被检测溶液于试管中，滴加适量稀硝酸，然后滴入AgNO3溶液，若产生白色沉淀，则被检测溶液中含有Cl－，若无白色沉淀则无Cl－。
二、氯离子的检验
归纳总结
自我测试
1.在制氯气时有如下操作，操作顺序正确的是
①连接好装置，检查气密性
②缓缓加热，加快反应，使气体均匀逸出
③在圆底烧瓶中加入二氧化锰粉末
④从盛有浓盐酸的分液漏斗中将浓盐酸缓缓滴入烧瓶中
⑤将多余的氯气用氢氧化钠溶液吸收
⑥用向上排空气法收集氯气
A.①②③④⑤⑥ B.③④②①⑥⑤
C.①④③②⑥⑤ D.①③④②⑥⑤
√
先检查装置的气密性，
再加入试剂制备气体；
先加固体后加液体
自我测试
2.在实验室利用浓盐酸和二氧化锰制氯气，制备装置中应使用分液漏斗而不能使用长颈漏斗，下列有关理由叙述错误的是
A.防止氯气扩散到空气中造成污染
B.便于控制加入浓盐酸的量
C.长颈漏斗便于添加液体
D.尽量避免氯化氢挥发到空气中
√
用分液漏斗既可防止有毒气体挥发污染环境，同时又可控制滴加酸的量和快慢，
从而提高盐酸的利用率。
自我测试
3.实验室利用如图所示的装置制备干燥、纯净的氯气。下列有关叙述不正确的是
A.本实验操作顺序为检查装置气密性→添加固体药品→添加液体药品→加热
B.装置Ⅱ、Ⅲ中的试剂依次为饱和NaCl溶液、浓硫酸
C.氯气密度比空气大，故装置Ⅳ中短导管进气，长导管出气
D.装置Ⅴ中反应的离子方程式为Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O
√
自我测试
4.有一包白色固体，它可能含有KCl、K2CO3、KNO3中的一种或几种，现进行如下实验：
①溶于水，得无色溶液；
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，沉淀减少但不完全消失，同时有气泡生成。
根据上述现象判断：
(1)白色固体一定含有的成分是____________，可能含有的成分是________。
(2)写出上述实验中有关反应的离子方程式：_________________________
________________________________________________________________。
KCl和K2CO3
KNO3
Ag＋＋Cl－===AgCl↓、
本节内容结束

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