氯气的实验室制法及氯离子检验 课件

解析：Cl－无毒，而Cl2有毒，A不正确；若溶液中含CO等 离子，则滴入AgNO3溶液也会出现白色沉淀，B不正确；NaCl 溶 液 中 含 Cl － ， 氯 气 通 入 AgNO3 溶 液 中 会 发 生 反 应 ： Cl2 ＋ H2O===HCl＋HClO，也存在Cl－，所以和AgNO3溶液混合时， 都会出现白色沉淀，C正确；Cl－无色，Cl2呈黄绿色，D不正确。
[例 1] 实验室用 MnO2 和浓盐酸来制取氯气，主要操作有： ①将蒸馏烧瓶固定在铁架台上；②把酒精灯放在铁架台上，根
据酒精灯确定铁圈的高度，固定好铁圈，放好石棉网；③用药
匙向蒸馏烧瓶中加入 MnO2，再向分液漏斗中加浓盐酸，并将 导管放入集气瓶中；④检查气密性；⑤在蒸馏烧瓶上装好分液
漏斗，连接好导管。最佳的实验操作顺序是( )。
(2)卤素单质置换法。 ①实验步骤：待检液＋新制氯水＋四氯化碳溶液→得到下 层不同颜色的溶液。 ②实验现象：溴的四氯化碳溶液呈橙红色，碘的四氯化碳 溶液呈紫红色。
[例 3] 甲、乙、丙三种溶液中各只含有一种 X－(X－可能为 Cl－、Br－或 I－)，向甲中加入淀粉溶液和氯水，溶液变为橙色， 再加入丙溶液，颜色无明显变化，则甲、乙、丙中依次含有
Cl2＋2NaBr===Br2＋2NaCl；Cl2＋2NaI===2NaCl＋I2； Br2＋2NaI===2NaBr＋I2。
5．Cl－、Br－、I－的检验。 (1)AgNO3 沉淀法。 ①实验步骤：待检液＋AgNO3 溶液＋稀硝酸→不同颜色沉 淀物。
②现象：AgCl 为白色沉淀，AgBr 为浅黄色沉淀，AgI 为 黄色沉淀。
说明丙溶液中无I－(若含I－，则发生反应：2I－＋Cl2===2Cl－＋I2)。 答案：B
答案：C
3．在实验室里，氯气可以用__M__n_O__2 ___和__浓__盐__酸____在 ___加__热_____条件下反应来制取。实验室制取氯气的化学方程式：
_M__n_O__2＋__4_H__C_l_(浓__)____M__n_C__l2_＋__C_l_2↑_＋__2_H__2_O__ 。制得的 Cl2 中常 混有杂质_____H__C_l_____和___水__蒸__气_____，除杂的顺序是先通过 __饱__和__食__盐__水__，再通过_____浓__硫__酸_____。因 Cl2 有毒，会污染 空气，所以用__N__a_O_H__溶__液____吸收多余的 Cl2，反应的化学方程 式为：__C__l2_＋__2_N_a_O__H_=_=_=_N__a_C_l_＋__N_a_C_l_O_＋__H__2O______。
氯气的实验室制法及氯离子检验
1．实验室制取氧气的试管壁上沾有 MnO2，除去 MnO2 可 用的试剂是( )。
A．蒸馏水
B．氢氧化钾溶液
C．稀盐酸
D．热的浓盐酸
解析：MnO2 不溶于水，与 KOH、稀盐酸均不发生反应，
与热的浓盐酸反应：MnO2＋4HCl MnCl2＋2H2O＋Cl2↑。
答案：D
2．下列说法中正确的是( )。 A．Cl－和Cl2都有毒 B．将 AgNO3 溶液滴入某溶液中，若出现白色沉淀，则说 明溶液中含有 Cl－ C．将 NaCl 溶液滴入 AgNO3 溶液中或将氯气通入 AgNO3 溶液中均会出现白色沉淀 D．含 Cl－的溶液和氯水一样均呈黄绿色
(1)实验室制氯气用浓盐酸和 MnO2，利用了浓盐酸酸性和 还原性，书写化学方程式时必须标明“(浓)”。
(2)利用浓盐酸与足量的 MnO2 共热制取 Cl2 时，实际产生 Cl2 的体积总是比理论值低的主要原因是随着反应不断进行，浓 盐酸会渐渐变稀，而稀盐酸即使是在加热的条件下也不与MnO2 反应。
一、氯气的实验室制法(装置图如下)
1．反应原理：4HCl＋MnO2(浓) MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。 2．制气类型：固液制气，反应需加热。
3．发生装置主要仪器名称：圆底烧瓶、分液漏斗。 4．收集方法：向上排空气法或排饱和食盐水法。 5．净化方法：饱和食盐水除去 HCl(a 装置)，再用浓硫酸(b 装置)干燥。 6．验满方法：用湿润的淀粉碘化钾试纸靠近集气瓶口，观 察试纸是否变蓝。 7．尾气处理：用强碱溶液吸收多余的 Cl2，防止污染空气。
(3)多余氯气有毒，会污染空气，应用 NaOH 溶液而不用石 灰水吸收，因为 Ca(OH)2 的溶解度较小，不能将多余的氯气完 全吸收。
(4)实验室制取氯气，还可用 KMnO4 与浓盐酸反应。由于 KMnO4 是强氧化剂，故反应不需加热。反应的化学方程式为： 2KMnO4＋16HCl === 2MnCl2＋2KCl ＋5Cl2↑＋8H2O。
( )。
A．Br－、Cl－、I－
B．Br－、I－、Cl－
C．I－、Br－、Cl－
D．Cl－、I－、Br－
点拨：熟知有关卤素知识：①单质氧化性为Cl2>Br2>I2，而 对应阴离子的还原性 I－>Br－>Cl－；②碘单质可使淀粉变蓝，溴
水颜色为橙色。由此可推断出，甲中加入氯水和淀粉溶液时溶
液变为橙色，说明甲中含有Br－，再加丙溶液无明显变化，则
—
①检验 Cl－时，用稀硝酸酸化，主要是排除 CO23－等杂质离 子的干扰；
②不可用稀盐酸酸化，因为盐酸会引入 Cl－。
[例 2] 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。
点拨：应先将 Na2CO3 固体配制成溶液，再做后续实验。 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；若没有沉淀，说 明原 Na2CO3 固体中没有 NaCl。 有关的离子方程式：Ba2＋＋CO===BaCO3↓，Ag＋＋Cl－ ===AgCl↓。
程度
剧烈
X2＋H2O===HX＋HXO
缓慢
微弱
极弱
水溶性
反应生成氢氟酸
水溶性依次减小，有机溶剂中溶解性 依次增大
化合价
只有－1价 有－1、＋1、＋3、＋5、＋7价等
含氧酸(化学式)
无含氧酸
有HXO、HXO2、HXO3、HXO4等
碘单质的特性：淀粉遇碘变蓝。
4．卤素单质之间的置换反应。 卤素单质的氧化性：F2>Cl2>Br2>I2。 除 F2 外，Cl2 可以置换出溴化物、碘化物中的溴单质和碘 单质；Br2 可以置换出碘化物中的碘单质。发生的化学反应方程 式：
A．②③④①⑤
B．②①③⑤④
C．②①⑤④③
D．②①③④⑤
点拨：实验装置的组装顺序一般为“从下而上(即放铁架台 →放酒精灯→根据灯焰的大致高度确定铁圈位置) ，从左而 右”，且制备气体时，加入药品前应检查装置的气密性。
答案：C
二、氯离子的检验 1．方法：先加入 AgNO3 溶液，产生白色沉淀，再加稀硝 酸，沉淀不溶解。 2．原理：Ag＋＋Cl－===AgCl↓。
3．加稀硝酸的目的：排除 CO23－等离子的干扰。
4．实验验证。
项目
稀盐酸 NaCl 溶液
Na2CO3 溶液
自来水 蒸馏水
实验现象
加入AgNO3溶液后 加入稀硝酸后
白色沉淀
沉淀不溶解
白色沉淀
沉淀不溶解
白色沉淀
沉淀溶解
白色沉淀 无明显现象
沉淀不溶解 无明显现象
解释或化学方程式
AgNO3＋HCl=== AgCl↓＋HNO3 NaCl＋AgNO3=== AgCl↓＋NaNO3 Na2CO3＋2AgNO3=== Ag2CO3↓ ＋2NaNO3， Ag2CO3＋2HNO3=== 2AgNO3＋CO2↑＋H2O HCl＋AgNO3=== AgCl↓＋HNO3
(或者取少量 Na2CO3 固体，加水溶解，配制成溶液。向该 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；若没有白色沉 淀产生，说明原 Na2CO3 固体中没有 NaCl。有关的离子方程式： CO23－＋2H＋===CO2↑＋H2O，Ag＋＋Cl－===AgCl↓。)
三、卤族元素 1．卤族元素。 F、Cl、Br、I 等元素的原子结构和性质有一定的相似性， 统称为卤族元素。 2．卤族元素的物理性质。
3．卤族元素的化学性质。卤族元素氟氯溴
碘
X2与H2 化合
条件 程度
冷暗处 剧烈爆炸
光照 爆炸
加热 缓慢
持续加热 化合同时分解
X2与H2O 化合
反应
2F2＋2H2O=== 4HF＋O2