第二章　第二节　第2课时　氯气的实验室制法　氯离子的检验--人教版高中化学必修第一册同步课件+讲义+专练（新教材）

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第二章　第二节　第2课时　氯气的实验室制法 氯离子的检验1.通过实验室制氯气的实验操作，培养实验能力与创新意识，构建气体制备思 维模型。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。核心素养 发展目标一、氯气的实验室制法二、氯离子的检验课时对点练内容索引随堂演练　知识落实氯气的实验室制法 一1.实验原理在实验室中，通常用浓盐酸和二氧化锰在加热条件下反应来制取氯气。化学方程式： ，离子方程式： ，该反应的氧化剂为 ，浓盐酸既表现 性，又表现 性。还原MnO2酸【思考1】　(1)MnO2＋4HCl(浓) MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。反应中氧化剂和还原剂的个数之比是多少？提示　由氧化产物和还原产物的个数可知，氧化剂和还原剂的个数之比是1∶2。(2)含有146 g HCl的浓盐酸与足量的MnO2反应，能生成71 g Cl2吗？提示　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.仪器装置主要仪器有铁架台、 、 、 、洗气瓶、集气瓶、烧杯等。Cl2的制备、净化、收集、尾气处理装置如图所示。酒精灯圆底烧瓶分液漏斗HCl水蒸气向上Cl2＋2KI===2KCl＋I2蓝色褪色吸收过量Cl2，防止污染空气变红【思考2】　(1)实验室也可以用浓盐酸和高锰酸钾制取氯气，其产物除氯气外，还会生成KCl、MnCl2和H2O，试写出其反应的化学方程式并指出反应中氧化剂和还原剂的个数之比为多少？提示　2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O。氧化剂为KMnO4、还原剂为HCl，两者个数之比为1∶5。(2)氯气有毒，实验中处理尾气可以用氢氧化钠溶液，能否用饱和石灰水代替，为什么？提示　不能。即使是饱和石灰水，溶液中Ca(OH)2的含量也很低，不能把多余Cl2完全吸收。方法导引　设计气体制备的基本思路应用体验1.判断正误(1)实验室制取的Cl2中混有HCl气体，可通过盛有碱石灰的干燥管除去(2)MnO2与稀盐酸在加热条件下也可制取Cl2(3)在实验室制取Cl2的试剂中，HCl只做还原剂(4)实验室可以用排水法收集Cl2××××应用体验2.在制备氯气时有如下操作，操作顺序正确的是①连接好装置，检查气密性；②缓缓加热，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.③④②①⑥⑤C.①④③②⑥⑤ D.①③④②⑥⑤√返回氯离子的检验 二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：有白色沉淀生成沉淀不溶解Cl－＋Ag＋===AgCl↓有白色沉淀生成有白色沉淀生成沉淀不溶解Cl－＋Ag＋===AgCl↓沉淀溶解，有气泡产生Ag2CO3＋2H＋===2Ag＋＋CO2↑＋H2O【思考】　通过上述实验探究，总结氯离子的检验方法，并说明加入试剂的目的。提示　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×××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√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－。归纳总结返回随堂演练　知识落实 1231.(2022·南京高一质检)下列关于Cl2制取、净化、性质及尾气吸收的实验原理与装置能达到实验目的的是随堂演练A.用装置甲制取Cl2 B.用装置乙除去Cl2中的HClC.用装置丙验证Cl2的氧化性 D.用装置丁吸收多余的Cl2√123随堂演练2.(2022·北京校级月考)欲用如图所示装置制备干燥的氯气，下列相关说法正确的是A.烧瓶内装入的固体是MnO2B.按气流方向，装置的连接 顺序是aedcbgfcbhC.装置乙可干燥氯气，防止装置戊中水蒸气进入集气瓶D.可用干燥的淀粉碘化钾试纸检验氯气√随堂演练123随堂演练1233.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：_________________________________________________________________________________。随堂演练123KCl和K2CO3KNO3Ag＋＋Cl－===AgCl↓、随堂演练123返回课时对点练 123456789题组一　氯气的实验室制法1.某同学设计了如图所示的装置制备氯气，其中分液漏斗与烧瓶瓶塞之间连接一段橡胶管。下列对其作用的叙述正确的是A.防止氯气造成大气污染B.使反应的氯气循环使用C.使分液漏斗中的液体更容易流入烧瓶D.使烧瓶内的压强与大气压保持一致√10111213对点训练12345678910111213对点训练1345678910111213对点训练2.下列实验装置能达到实验目的的是A.图①用于氯气的制取 B.图②用于证明氯气具有漂白性C.图③用于吸收多余的氯气 D.图④用于除去氯气中的氯化氢气体√21345678910111213对点训练23.舍勒发现氯气是在1774年，当时他正在研究软锰矿(二氧化锰)，当他使软锰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难受。后来，人们又通过氯碱工业制备氯气，它是一种重要的化工原料。对于反应MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，下列说法正确的是A.可用向下排空气法收集Cl2B.H2O是还原产物C.二氧化锰和浓盐酸在常温下也可以反应D.HCl是还原剂1345678910111213对点训练√24.实验室制备氯气的装置如下，以右装置中最多有几处错误A.4 B.5 C.7 D.91345678910111213对点训练√21345678910111213对点训练21345678910111213对点训练题组二　氯气的实验室制法与性质综合应用5.实验室也可以用KMnO4和浓盐酸反应制取Cl2，反应的化学方程式为2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O。现用如图所示装置制取纯净的无水CuCl2(部分仪器和夹持装置已略去)。2下列说法正确的是A.装置C中试剂是饱和食盐水，目的 是除去HCl气体B.实验过程中，硬质玻璃管中产生大 量蓝色的烟C.将装置A中的KMnO4直接换为MnO2，也可完成该实验D.实验时，应先打开A中分液漏斗的活塞，再加热装置D1345678910111213对点训练√21345678910111213对点训练21345678910111213对点训练26.(2023·南昌调研)如图为某同学用高锰酸钾和浓盐酸制备氯气，验证氯气性质的实验装置。下列相关说法错误的是A.脱脂棉中的无水氯化钙可以用碱 石灰代替B.该实验装置可证明干燥的氯气没 有漂白作用C.湿润蓝色石蕊试纸先变红，但也 不能说明生成了酸性物质D.淀粉碘化钾试纸先变蓝后褪色，说明氯气将I2氧化1345678910111213对点训练√21345678910111213对点训练21345678910111213对点训练2题组三　氯离子的检验7.检验Cl－时要用到AgNO3溶液和稀HNO3，其中加入稀HNO3的目的是A.加速反应的进行 B.排除某些杂质离子的干扰C.生成不溶于水的沉淀 D.增大沉淀的生成量1345678910111213对点训练√28.自来水厂常用氯气对生活用水进行杀菌消毒。市场上有些不法商贩为牟取暴利，用这样的自来水冒充纯净水(离子的浓度非常低)出售，给人们的生活造成了一定的不良影响。在下列化学试剂中，可以用于鉴别这种自来水和纯净水的是A.酚酞溶液 B.氯化钡溶液C.氢氧化钠溶液 D.硝酸银溶液1345678910111213对点训练2√9.历史上曾有化学家用以下方法制取氯气，反应原理如图所示。下列推断不正确的是A.反应Ⅰ属于复分解反应B.反应Ⅱ的化学方程式为 2CuCl2＋O2===2Cl2＋2CuOC.CuCl2是整个过程的催化剂D.该方法制取氯气的主要原料是盐酸和氧气1345678910111213综合强化2√13456789101112132综合强化10.Cl2和H2O2是高中阶段最常见的两种氧化剂，经查阅资料，Cl2氧化能力略强于H2O2，为了验证Cl2能否将H2O2氧化，某学生设计了如图所示的实验装置进行实验(C中是30%双氧水，酒精灯和夹持装置略去)。将浓盐酸注入圆底烧瓶A(其中黑色粉末是二氧化锰)，反应一段时间后关闭止水夹，试管D中的现象为液面下降，长颈漏斗中液面上升，试管D中的气体为无色，经检验气体能使带火星的木条复燃。除反应H2O2＋Cl2===2HCl＋O2可能发生外，13456789101112132综合强化对试管D中气体来源的判断最不可能的是A.D中的气体为B中HClO分解产生的氧气B.D中的气体为C中H2O2和HClO分解产生 的氧气C.D中的气体为D中NaClO分解产生的氧气D.D中的气体是C中生成的氧气和少量没有排净的空气13456789101112132综合强化√13456789101112132综合强化13456789101112132综合强化11.有Na2CO3、AgNO3、BaCl2、HCl和NH4NO3五瓶无标签溶液，为鉴别它们取四支试管，每支试管分别装入上述一种溶液，再向上述试管中加入少许剩下的一种溶液，下列叙述错误的是A.若有三支试管出现沉淀时，则后加入的是AgNO3溶液B.全部没有明显现象时，则后加入的是NH4NO3C.一支试管出现气泡，两支试管出现沉淀时，则后加入的是HCl溶液D.若只有两支试管出现沉淀，其余两支试管无明显现象时，则后加入的 是BaCl2溶液√13456789101112132综合强化13456789101112132综合强化12.如图所示，某小组同学拟用如图仪器，在实验室中制备干燥、纯净的氯气。请完成下列空白。(1)右述仪器正确连接后应进行的操作是_______________。(2)实验室制备氯气反应的化学方程式是____________________________________________。1345678910111213综合强化2检查装置气密性MnO2＋4HCl(浓)1345678910111213综合强化2(3)饱和食盐水的作用是__________________，浓硫酸的作用是_________。(4)为防止污染空气，实验时如图烧杯所盛溶液化学式为_______，发生反应的离子方程式是______________________________。1345678910111213综合强化2除去氯气中的HCl干燥氯气2OH－＋Cl2===Cl－＋ClO－＋H2ONaOH(5)下列说法正确的是________(填字母)。A.钠、铁和铜都能和氯气反应，生成金属氯化物B.液氯是氯气的水溶液，它能使干燥的有色布条褪色C.氢气在氯气中燃烧，发出苍白色火焰D.氯水中含有次氯酸，氯水具有杀菌、漂白作用1345678910111213综合强化2ACD13.(2022·河南新乡高一月考)Ⅰ.氯气是一种重要的化工原料，氯气及其化合物在自来水的消毒、农药的生产、药物的合成等领域都有着重要的应用。(1)Ca(ClO)2中Cl的化合价为______，Ca(ClO)2具有较强的______(填“氧化”或“还原”)性，是常用的漂白粉的有效成分。1345678910111213综合强化2＋1氧化(2)黄色气体ClO2可用于污水杀菌和饮用水净化。①KClO3与SO2在强酸性溶液中反应可制得ClO2，SO2被氧化为 ，该反应的离子方程式为___________________________。1345678910111213综合强化2②NaClO可将酸性废水中的Fe2＋氧化为Fe3＋，本身被还原为NaCl，该反应过程中氧化剂与还原剂的个数之比为______。1345678910111213综合强化21∶2Ⅱ.某学生设计如图所示的实验装置，利用氯气与潮湿的消石灰反应制取少量漂白粉(该反应放出热量)，回答下列问题(消石灰为氢氧化钙)：(3)在A装置中用固体二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应制取氯气，写出该反应的离子方程式：___________________________________________。1345678910111213综合强化2Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O(4)C装置的作用是__________________________________(用离子方程式表示)。1345678910111213综合强化2Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O(5)此实验所得漂白粉的有效成分偏低，该学生经分析并查阅资料发现，主要原因是在U形管中还存在两个副反应。①温度较高时氯气与消石灰反应生成Ca(ClO3)2，为避免此副反应的发生，可采取的措施是将U形管置于________(填“冰水浴”或“热水浴”)中。1345678910111213综合强化2冰水浴②另一个副反应是2HCl＋Ca(OH)2===CaCl2＋2H2O，为避免此副反应的发生，装置的改进措施为_________________________________________。1345678910111213综合强化2在A、B之间加一个盛有饱和食盐水的洗气瓶返回