高中化学 氯离子的检验、卤素及氯气的制法课件 新人教版必修1

1774年，瑞典化学家舍勒在研究软锰矿(主要 成分为MnO2)的过程中将它与浓盐酸混合加 热，产生了一种黄绿色的、有强烈刺激性气 味的气体，使人十分难受，它是氯气。舍勒 发现氯气的方法至今还是实验室制取氯气的 方法之一，你能写出舍勒发现氯气的化学方 程式吗？氯气有毒，实验室制氯气，一定要 尽量减少氯气外泄，降低对环境的污染，你 知道1L空气最多可允许含氯气多少毫克吗？
MnO2＋4HCl(浓)=====MnCl2＋2H2O＋Cl2↑ 戴维 浓 △ ＋
●问题探究 1．如何检验Na2CO3 固体中是否混入了少量 的NaCl杂质？写出实验操作步骤和有关的离 子方程式。 解析：此题表面上看起来很简单，有的同学 可能很快就能写出答案：加入AgNO3 溶液， 产生白色沉淀，再加稀硝酸，白色沉淀不溶 解，说明混入了NaCl杂质，白色沉淀消失， 说明没有混入NaCl杂质。其实这答案错了， 因为题给的是Na2CO3固体而不是Na2CO3溶液。 所以应先将Na2CO3固体配制成溶液，再做后 续实验。
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●细品教材 实验现象 氯离子的检验AgNO3 溶 再加入稀硝酸 加入
液后 稀盐酸 NaCl 溶液 产生白色沉淀 产生白色沉淀 无现象 无现象
解释或离子方程式 Ag＋＋Cl－ ===AgCl↓ ↓ ＋ － Ag Cl ===AgCl↓ ↓ 2Ag＋＋CO2－=== 3 Ag2CO3↓ Ag2CO3＋2H＋ ===2Ag＋H2O＋ ＋ CO2↑
2．卤素包括：____________、__________、 ________、________、________，这些元素 的 最 外 电 子 层 都 有 _______________________________________ _________________________________ 个电子，是典型的________。
在实验室里配制溶液时，我们要用蒸馏水， 不能用自来水，原因是自来水中含有Cl－等 杂质离子，影响所配溶液的纯度，你知道怎 样才能检验某溶液中是否含有Cl－吗？
●梳理导引 1．氯离子的检验 (1) 检 验 试 剂 ： ____________________________。 (2) 实 验 步 骤 ： ____________________________。 (3) 实 验 现 象 ： ____________________________。 实验结论：待测溶液中含有Cl－。 (4)检验原理：________，AgCl不溶于稀硝酸 中。
白色沉淀， 同样是白色沉淀， 白色沉淀，而 Ag2CO3 同样是白色沉淀，但加入稀 HNO3 不溶解， 后，AgCl 不溶解，而 Ag2CO3 溶解于稀 HNO3，所以加稀 HNO3 的作用是防止 CO2－的干扰。 3 的干扰。
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【答案】 A 答案】
【例2】 自来水厂常使用氯气消毒，市场上 有些小商贩，用自来水充当纯净水出售。下 列试剂可用来鉴别纯净水真伪的是 ( ) A．酚酞试液 B．氯化钡溶液 C．氢氧化钠溶液 D．硝酸银溶液 【答案】 D 【点拔】 用氯气消毒的自来水含有Cl2 、 HClO 、 Cl － 、 H ＋ 、 ClO － 等 粒 子 ， 加 入 AgNO3 溶 液 时 ， 发 生 反 应 ： Ag ＋ ＋ Cl － ===AgC用稀 HNO3 酸化，主要是排除 CO2 的干 3 扰。 不能用稀盐酸酸化， ②不能用稀盐酸酸化，因为盐酸会引入 Cl－。 2－ 2－ ③稀 HNO3 不能排除 SO4 和 SO3 等离子的干扰。 等离子的干扰。 因此离子检验时要看具体情况设计实验方案。 因此离子检验时要看具体情况设计实验方案。 － － ④ClO－、ClO3 、ClO4 等粒子不能与 Ag＋结合生成 沉淀。 沉淀。 － ＋ 不溶于水， ⑤CCl4 不溶于水，不能电离出 Cl ，也不能与 Ag 反应生成沉淀。 反应生成沉淀。
(5)干扰离子：CO3－，它与 Ag＋反应生成 干扰离子： 2 反应生成________白色 干扰离子 白色 沉淀，但此白色沉淀溶于稀硝酸中，离子方程式为： 沉淀，但此白色沉淀溶于稀硝酸中，离子方程式为： ______________________________________________ __。 。
(3)卤素间的置换反应 氧化性：________ 可以发生反应Cl2 ＋2NaBr===________，Br2 ＋2KI===________ 4．卤素单质的特性 ①溴是唯一易挥发的________态非金属单位。 ②溴粉遇碘变________，常用于鉴别I2 或淀 粉的存在。 ③碘易________，常利用该性质来分离或提 纯碘。
答案】 【答案】 Na＋，CO2－，Cl－ Ca2＋，Cu2＋ 3
－ NO3
●细品教材 1．物理性质 F2 是 浅 黄 绿 色 气 体 ； Cl2 是 黄 绿 色 气 体 ； Br2(浓)是深红棕色液体；溴水是橙色；溴的 苯(或CCl4)溶液是橙红色；Br2易挥发；I2(固) 是紫黑色；碘水是褐色；碘的苯(或CCl4)溶 液是紫红色；I2 易升华。卤素单质不易溶于 水，易溶于酒精、汽油、CCl4。
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2 3 提示：要排除其他离子的干扰，如 CO3－、PO4－，但它 提示：要排除其他离子的干扰， 2．检验溶液中的氯离子需要注意什么问题？ 们的银盐沉淀溶于稀硝酸。 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。 一般先在被测液中加入稀硝酸酸化，以排除干扰离子。 溶液， 白色)， ↓ 白色 因为加入 AgNO3 溶液， Ag＋＋ Cl－ ===AgCl↓(白色 ，AgCl 沉淀是不溶于稀硝酸的，若在 Na2CO3 溶液中加入 AgNO3 沉淀是不溶于稀硝酸的， 沉淀，此沉淀可溶于稀硝酸。 溶液也会产生白色的 Ag2CO3 沉淀，此沉淀可溶于稀硝酸。 2 2Ag ＋ ＋ CO3－ ===Ag2CO3↓ ， Ag2CO3 ＋ 2HNO3===2AgNO3 ＋ 3－ ＋ H2O＋CO2↑.PO4 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。 色沉淀，此沉淀也可溶于稀硝酸。 2 若被检液中有 SO2－存在，由于 SO4－可以与 Ag＋生成白 4 存在， － 且不溶于稀硝酸， 之前， 色微溶物 Ag2SO4 且不溶于稀硝酸，则在检验 Cl 之前，需 － 先用 Ba(NO3)2 溶液除去 SO2 ，再加入硝酸酸化的 AgNO3 4 － 溶液检验 Cl 的存在。 的存在。
该溶液中加入稀硝酸至没有气泡冒出为止， 该溶液中加入稀硝酸至没有气泡冒出为止，再加入 AgNO3 溶液，产生白色沉淀，说明原 Na2CO3 固体中有 NaCl；若 溶液，产生白色沉淀， ； 没有白色沉淀产生， 没有白色沉淀产生，说明原 Na2CO3 固体中没有 NaCl。 。 CO2－＋2H＋===CO2↑＋H2O Ag＋Cl－===AgCl↓ ↓ 3
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学兴趣小组的同学做了如下实验： 学兴趣小 组的同学做了如下实验： ① 取该溶液少量于试管 组的同学做了如下实验 产生气泡； 中 ， 滴加足量稀 HNO3 ， 产生气泡 ； ② 向 ① 的溶液中加入 AgNO3 溶液，有白色沉淀生成。则该溶液中肯定存在的离子 溶液，有白色沉淀生成。 有________，肯定不存在的离子有 ，肯定不存在的离子有________，可能存在的离 ， 子有________。 。 子有
溶液有白色沉淀生成， 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， 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， 由此判断原溶液中含 体通入澄清石灰水， 石灰水变浑浊， 有 (
2 A．Cl－、SO4－ ． 2 C．Cl－，CO3－ ．
答案：取少量Na2CO3固体，加水溶解，配制 成溶液。向溶液中加入过量的Ba(NO3)2溶液， 产生白色沉淀，过滤除去沉淀。在滤液中加入 AgNO3溶液，产生白色沉淀，再加入稀硝酸， 沉淀不溶解，说明原Na2CO3固体中混有NaCl； CO2 ＋Ba2 ===BaCO3↓ Ag ＋Cl ===AgCl↓ ↓ 3 固体，加水溶解，制成溶液。 或者取少量 Na2CO3 固体，加水溶解，制成溶液。向 若没有沉淀，说明原Na2CO3固体中没有NaCl。
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白色沉淀溶 Na2CO3 溶液 产生白色沉淀 解，有气泡产 生
自来水
蒸馏水
实验现象 再加入 解释或离子方程 加入 式 AgNO3 稀硝 溶液后 酸 自来水常用氯气 消毒 Cl2＋H2O===H 产生白色 ＋＋ 无现象 沉淀 Cl－＋HClO Cl－＋Ag＋ ===AgCl↓ 蒸馏水中不含Cl 无现象 无现象 －
5．1774年，瑞典化学家____________，通过 化 学 反 应 ： ________________________________________ ， 发现了氯气。 1810年，由英国化学家________确认。
参考答案： 1．(1)AgNO3 溶液和稀硝酸(2)向待测溶液中 先加入AgNO3溶液，然后加入稀硝酸(或先向 待检溶液中加入稀硝酸酸化，再加入AgNO3 溶液)(3)生成白色沉淀，白色沉淀不溶于稀硝 酸 ( 或 有 白 色 沉 淀 生 成 )(4)Ag ＋ ＋ Cl － ===AgCl↓ (5)Ag2CO3
－ － － － － B．Cl－，NO3 ． － －
)
D．Cl－，OH－ ．
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点拔】 【点拔】
由已知能使澄清石灰水变浑浊的无色无
味的气体应是 CO2，又因为加入稀 HNO3 后沉淀部分溶
【答案】 C
解，故原溶液中除含有 CO2－外，还有 Cl－。 3
＋ ＋ ＋ － 某无色溶液中， 某无色溶液中，可能含有 Na 、Ca2 、Cu2 、CO2 、 3 － Cl－、NO3 中的一种或几种，为了确定该溶液的组成，某化 中的一种或几种，为了确定该溶液的组成， － －
温馨提示：从溴水中萃取出Br2，可向其中加 入苯、振荡、静置、溶液分两层、上层橙红 色，下层为水层，近乎无色；从碘水中萃取 I2，可向其中加入CCl4振荡、静置，溶液分 两层，上层(水层)近乎无色，下层为紫红色 (已知苯的密度小于水的密度， CCl4的密度大 于水的密度，且二者均不溶于水。)