2015-2016高中化学 第二节 富集在海水中的元素-氯(第2课时)氯气的实验室制法 氯离子的检验课件

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3.实验室制取氯气的其他方法 可用KMnO4、KClO3、Ca(ClO)2等氧化剂代替MnO2与浓盐酸反应(不需加热): 2KMnO4+16HCl(浓) KClO3+6HCl(浓) Ca(ClO)2+4HCl(浓) 2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O KCl+3Cl2↑+3H2O CaCl2+2Cl2↑+2H2O
(2)除去Cl2中的HCl B 中长颈漏斗内液面上升,形成水柱 (5)E中溶液分为两层,上层(苯层)为紫红色
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氯气的制取及性质实验中易出现的错误
(1)反应物的选择:必须用浓盐酸,稀盐酸与MnO2不反应,且随着反应的进行,浓盐
酸变为稀盐酸时,反应停止,故盐酸中的HCl不可能全部参加反应。 (2)加热温度:不宜过高,以减少HCl挥发。
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解析:(1)Ⅰ装置是制取氯气的发生装置,反应的离子方程式为MnO2+4H++2Cl-
Mn2++Cl2↑+2H2O。
(2)Ⅱ、Ⅲ部分属于净化装置,饱和氯化钠溶液是除去氯气中的HCl气体;装置Ⅲ 应盛放浓硫酸,用来干燥氯气。
(3)首先明确装置Ⅳ的作用——用来临时储存氯气,防止换集气瓶时生成的氯气
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常见实验形式如图所示:
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装置 试剂 A B C D E F 浓硫酸 干燥红布条 湿润红布条 FeCl2 溶液
实验现象 — 无明显变化 红布条褪色
实验目的 验证干燥的氯气 无漂白作用,湿润 的氯气有漂白作 用 验证氯气具有强 氧化性,可与还原 性化合物反应 吸收多余的氯气
(4)如果发生了氯气泄漏,正确的自救方法是用湿毛巾或蘸有纯碱溶液的毛巾
(5)NaClO中含有氯元素,故向NaClO溶液中加入硝酸酸化的AgNO3溶液,可产
生白色沉淀。( ) (6)检验Cl-所用试剂为AgNO3溶液和稀硝酸,稀硝酸的作用是防止CO32-等离
子的干扰。(
)
(3)√ (4)√ (5)× (6)√
(3)若反应生成0.1 mol Cl2,则转移的电子数为
(4)ClO2具有很强的氧化性。因此,常被用作消毒剂,其消毒的效率(以单位质量 得到的电子数表示)1 kg ClO2相当于多少kg Cl2?(提示:Cl2和ClO2在消毒过程中均 变为Cl-)
一
二
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为 。
(2)装置B中饱和食盐水的作用是 ; 同时装置B亦是安全瓶,监测实验进行时C中是否发生堵塞,请写出发生堵塞时B 中的现象 。 (3)装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性,为此C中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ依次放 入 。
a
b
c
d
Ⅰ 干燥的有色布条 干燥的有色布条 湿润的有色布条 湿润的有色布条 Ⅱ 碱石灰 硅胶 浓硫酸 无水氯化钙
Ⅲ 湿润的有色布条 湿润的有色布条 干燥的有色布条 干燥的有色布条
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(4)设计装置D、E的目的是比较氯、溴、碘单质的氧化性。当向D中缓缓通入 一定量氯气时,可以看到无色溶液逐渐变为 的。 (5)打开活塞,将装置D中少量溶液加入装置E中,振荡。观察到的现象是 。 答案:(1)Ca(ClO)2+4HCl(浓) (3)d (4)橙黄 CaCl2+2Cl2↑+2H2O 色,说明氯气的氧化性大于溴
(3)尾气吸收:Cl2有毒,必须有尾气吸收装置,常用吸收剂为NaOH溶液或碱石灰,
不用澄清石灰水,因澄清石灰水中Ca(OH)2浓度小,吸收慢且吸收不完全。
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气体净化装置的选择 气体净化装置的设计必须同时考虑主要成分和杂质成分的性质,以便选择适当 的装置除去杂质。用浓盐酸和二氧化锰制取氯气时,氯气中混有HCl和水蒸气等 杂质,除去氯气中的HCl可以用饱和食盐水(如下图中Ⅰ所示);除去氯气中的水蒸 气可用浓硫酸(如下图中Ⅱ所示)或干燥的CaCl2(如下图中Ⅲ所示)。
排出;故实验开始时,关闭a,打开b,换瓶时关闭b,打开a。 (4)要吸收多余的氯气一般用碱液,而氯气在水和浓硫酸中溶解度都非常小。 答案:(1)MnO2+4H++2Cl(3)关闭 打开 (4)BC 打开 关闭 Mn2++Cl2↑+2H2O
(2)除去Cl2中混有的HCl 浓硫酸
一
二
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第 2 课时 氯气的实验室制法 氯离 子的检验
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1.进一步巩固氯气与水、碱反应的性质。 2.了解氯气的实验室制法。 3.掌握氯离子的检验方法。 1.了解氯气的实验室制法。 2.掌握氯离子检验时,其他干扰离子的排除方法。
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1.氯离子的检验 检验氯离子的方法:向待测溶液中加入AgNO3溶液后再加稀硝酸,观察有无白色 沉淀出现。
一
二
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【例2】 某校化学兴趣小组拟用浓盐酸与二氧化锰加热反应,制取并收集两瓶
干燥、纯净的氯气。为防止换集气瓶时生成的氯气污染空气,设计了如下装置:
一
二
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(1)写出Ⅰ装置烧瓶中发生反应的离子方程式: 装置Ⅲ的作用是干燥氯气,应盛放 (3)实验开始后,先 气时,为减少换集气瓶时氯气的外逸,再 氯气。 。
(2)待检液加稀硝酸酸化后,再加AgNO3溶液,产生黄色沉淀,则待检液中含有I-,
发生的离子反应方程式为Ag++I- AgI↓(黄色,不溶于稀硝酸)。
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二
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一
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一
二
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一
二
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二、氯气的实验室制法
1.原理
MnO2+4HCl(浓)
一
二
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KClO3和浓盐酸在一定温度下反应会生成黄绿色的易爆物二氧化氯。 (1)请完成该过程的化学反应方程式并配平。 KClO3+ ( ) (2)浓盐酸在反应中显示出来的性质是 ①氧化性 ②还原性 ③酸性 (填写编号)。 ④碱性 。 HCl(浓) KCl+ ClO2↑+ Cl2↑+
溶液由浅绿色变 黄色 淀粉 KI 溶液 溶液变蓝色 NaOH 溶液 -
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下图是实验室制备氯气并进行一系列相关实验的装置(夹持设备已略)。(已知 苯难溶于水,密度比水小,Br2、I2易溶于苯)
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(1)制备氯气选用的药品为漂粉精固体和浓盐酸,相关反应的化学方程式
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2.成盐元素——卤素 (1)在元素周期表中,与氯元素处于同一纵行的元素有氟、溴、碘、砹,元素符 号分别是F、Br、I、At,这些元素是典型非金属元素,统称为卤素。
(2)F2、Cl2、Br2、I2的氧化性强弱顺序:F2>Cl2>Br2>I2。写出下列置换反应的化
学方程式。 ①将氯气分别通入KBr溶液和KI溶液中:2KBr+Cl2 2KI+Cl2 2KCl+I2。 2KBr+I2。 ②将溴水滴入KI溶液中:2KI+Br2 (3)海水中的卤素除了氯之外还有溴和碘。 2KCl+Br2,
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二
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(3)收集装置(Ⅲ部分): ①收集方法:向上排空气法; ②验满方法:湿润的蓝色石蕊试纸或湿润的淀粉KI试纸放在集气瓶口。
(4)尾气处理装置(Ⅳ部分):
①导气管要伸入液面以下; ②F中盛放的试剂:氢氧化钠溶液(或其他碱液),作用是吸收过量的氯气,防止污
染环境。
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二
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2.装置
MnCl2+Cl2↑+2H2O。
一
二
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(1)发生装置(Ⅰ部分): ①特点:固体+液体 气体。 ②仪器:铁架台、酒精灯、石棉网、圆底烧瓶、分液漏斗等。 ③试剂:A中盛放浓盐酸,B中盛放二氧化锰。 (2)净化装置(Ⅱ部分):
组成 C D
盛放试剂 饱和氯化钠溶液 浓硫酸
试剂的作用 除去氯气中的氯化氢 干燥氯气
。
(2)装置Ⅱ中盛放的药品是饱和氯化钠溶液,其作用是 ; a(填“关闭”或“打开”,下同) a b;当集满一瓶氯
b,换好集气瓶后,继续收集
(4)兴趣小组的某些同学准备在烧杯中加入下列溶液中的一种来吸收残余氯气, 你认为其中不恰当的是 A.氢氧化钠溶液 (填序号)。 B.浓硫酸 C.水
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答案:(1)× (2)×
一
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一、Cl-的检验
1.氯离子的检验
一
二
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2.Br-和I-的检验
通过Cl-的检验方法,可以类推Br-、I-的检验方法。
(1)待检液加稀硝酸酸化后,再加AgNO3溶液,产生淡黄色沉淀,则待检液中含有 Br-,发生的离子反应方程式为Ag++BrAgBr↓(淡黄色,不溶于稀硝酸)。
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2Байду номын сангаас
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3.氯气的实验室制法 实验室中用MnO2与浓盐酸混合共热制取氯气,其反应的化学方程式为 MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O。
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判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。 (1)能使湿润的淀粉KI试纸变成蓝色的物质一定是Cl2。( (2)常温下干燥的Cl2能用钢瓶贮运,所以Cl2不与铁反应。( (3)实验室制备Cl2,可用排饱和食盐水集气法收集。( 捂住口鼻撤离。( ) ) ) )