部编版人教版高中化学必修1 ：2.2.2氯气的实验室制法课件(116张)课堂习题 作业 课件

①点燃法:如CO、H2、CH4等易燃性气体,可用此法。 ②吸收法:如Cl2、SO2、HCl、H2S等可用碱液吸收。 ③转化法:采用一定的方法,使有毒气体转化为无毒气
体后再排放,如NO、NO2若能转化为N2,即可排放。 ④导入室外法:如H2是无毒气体,可将其导入室外,以防 在实验室内达到爆炸极限。
【思考·讨论】 (1)利用教材提供的装置制取氯气时,制备的氯气是否 含有杂质?为什么? 提示:由于浓盐酸易挥发,所以制备的氯气中含有水蒸 气和HCl气体。
(3)某同学认为可以用澄清石灰水代替氢氧化钠溶液进 行尾气处理,同时还可以制得漂白粉,你认为该同学的 想法是否合理? 提示:不合理。澄清石灰水的浓度很小,不能确保氯气 被完全吸收,制备漂白粉应该利用氯气与石灰乳反应。
【案例示范】 【典例】某研究性学习小组为了制取、收集纯净干燥 的氯气并探究氯气的性质,他们设计了如图所示的实验 装置:(已知:2KI+Cl2====I2+2KCl,淀粉溶液遇I2变蓝色)
请回答下列问题: (1)整套实验装置的连接顺序是f接( ),( )接 ( ),( )接( )(填各接口处的字母代号)。 (2)E装置中制取氯气的化学方程式是 _______。 (3)B装置的作用是______;A装置中试剂X是_____。 (4)C装置中可观察到的现象是______________,D装置 中可观察到的现象是______________________。
(2)说明舍勒没有发现氯元素的原因。这对你进行科学 研究有哪些启示?
提示:舍勒虔信燃素学说,பைடு நூலகம்认为这是由于“脱燃素的 锰”(二氧化锰)从盐酸中夺去了燃素而产生了这种气 体,因此称它为“脱燃素盐酸”,而没有认为它是一种 元素。这警示我们不能迷信权威,应以事实为依据,科 学探究,实事求是。
知识点二 以氯气的制备为例探究实验室气体制备思 路 【重点释疑】 1.设计气体制备装置的基本思路
(4)C装置中氯气置换出单质碘,因此溶液变为蓝色。
答案:(1)a b e d c (2)MnO2+4HCl(浓==△) ==MnCl2+Cl2↑+2H2O (3)干燥Cl2 饱和食盐水 (4)溶液变蓝色 溶液红色逐渐褪去
【母题追问】(1)如何检查装置E的气密性? 提示:在装置E的f处连接橡胶管,夹上止水夹,打开分液 漏斗的活塞向烧瓶中加水,一段时间后水不再滴落,则 说明装置E气密性良好。
【巧判断】 (1)检验Cl-时,要加稀硝酸排除其他离子的 干扰 ( ) 提示:√。C O32 等离子会干扰Cl-的检验,要加稀硝酸排 除干扰。
(2)溶液中加入AgNO3溶液有沉淀,说明溶液中一定含 Cl- ( ) 提示:×。可能含有Cl-,还可能含有C O32等离子,应该加 稀硝酸排除干扰。
③常见的气体发生装置如图所示
固体+固体 气体(如图a), 固体+液体→气体(如图b、c), 固体+液体 气体(如图d、e), 液体+液体→气体(如图d、e)。
(2)除杂净化和干燥仪器的组装: ①净化原则:不减少被净化气体的量;不引入新杂质;操 作简便,易于分离。 ②净化装置:
装置Ⅰ(洗气瓶):盛液体除杂试剂,气流方向是长管进, 短管出。 装置Ⅱ(干燥管):盛固体除杂试剂,气流方向是粗口进, 细口出。
【解析】选D。①氯气密度比空气大,可用向上排空气 法收集氯气,正确;②氯气微溶于水,难溶于饱和食盐水, 可用饱和食盐水除去氯气中少量的氯化氢气体,错误; ③干燥的氯气不具有漂白性,应用干燥的有色布条验证, 错误;④氯气可与氢氧化钠反应,可用于实验室中氯气 的尾气吸收,正确。
【补偿训练】 (2019·唐山高一检测)如图是一个制取氯气并以
2.气体制备装置的连接顺序
3.装置要点分析 (1)气体发生装置的组装: ①组装仪器的一般原则:先零后整、先主后辅,从下到 上、从左到右。
②在装入药品前要检查装置的气密性,其基本方法是: 一般先把导气管插入盛水的水槽中,把有关活塞关闭, 微热主发生器,有气泡从水中冒出,停止微热后,水倒吸 进入导气管形成一段水柱,表示装置气密性良好。
A.只有①和②处 C.只有②和③处
B.只有②处 D.只有②③④处
【解析】选D。NaOH与氯气反应,不能用氢氧化钠溶液 除去氯气中的氯化氢杂质,②错误;③中的进气管短,出 气管浸入液面下,错误;④为密闭装置,错误。
2.下列关于氯气的实验装置能达到实验目的的是( )
①可用于氯气的收集 ②可用于除去氯气中少量的氯 化氢气体 ③可证明氯气具有漂白性 ④可用于实验 室中氯气的尾气吸收 A.①② B.①③ C.②③ D.①④
他用这种气体做了种种实验,发现它微溶于水,使水略 有酸味;具有漂白作用,能漂白有色花朵和绿叶;还能腐 蚀金属;在这种气体中的昆虫会立即死去。但舍勒虔信 燃素学说,误认为这是由于“脱燃素的锰”(二氧化锰) 从盐酸中夺去了燃素而产生了这种气体,因此称它为 “脱燃素盐酸”,而没有认为它是一种元素。
(1)阅读信息,写出舍勒制备氯气的化学方程式。 提示:MnO2+4HCl(浓) ==△ =M=nCl2+Cl2↑+2H2O。
【情境·思考】 家中有一碗水,姐姐说是蒸馏水,弟弟说是盐水,想一想 如何证明这碗水是否含有NaCl?
提示:利用焰色试验为黄色证明Na+的存在;加入硝酸酸 化的硝酸银溶液,生成白色沉淀,证明Cl-的存在。
知识点一 氯气的实验室制法 【重点释疑】 1.制备流程
2.验满
操作
把湿润的淀粉KI试纸靠近集气 瓶口
(2)装置D的作用是什么?从安全角度考虑,该装置应如 何改进? 提示:装置D的作用是吸收多余的Cl2。为了防止发生倒 吸,装置D可按下图改进:
【迁移·应用】 1.(2019·长沙高一检测)已知KMnO4与浓盐酸在常温下 反应能产生Cl2。若用下图所示的实验装置来制备纯净、 干燥的氯气,并使它与金属反应。每个虚线框表示一个 单元装置,其中错误的是 ( )
(2)你能否改进实验装置,制取纯净、干燥的氯气?试着 画出改进后的实验装置图。
提示:
【案例示范】 【典例】(2019·哈尔滨高一检测)实验室用浓盐酸和 MnO2制Cl2,并以干燥的Cl2为原料进行实验,装置如图所 示。
(1)装置B、C中应盛放的试剂名称分别为________、 ________;从A装置导出的气体若不经过B、C装置而直 接进入D管,将对实验产生的不良后果是______。 (2)实验时,先点燃A处的酒精灯,让Cl2充满装置,再点 燃D处酒精灯,写出D中反应的化学方程式:________。
(3)收集方法:由气体的性质决定。 ①排水法:适用于难溶于水且不与水反应的气体,如O2、 H2等。
②向上排空气法:不与空气反应,且密度比空气大,如O2、 CO2、Cl2等。
③向下排空气法:不与空气反应,且密度比空气小,如H2 等。
(4)吸收尾气仪器的组装: 尾气处理的目的主要是防止有毒尾气污染空气或使人 中毒以及尾气在有限空间内达到爆炸极限而发生爆炸。 不同的方法应选用不同的装置。常用方法有:
沉___淀__不__溶__解__
_产__生__ 白___色__沉__淀__
沉___淀__溶__解__,_ 放___出__无__色__
气___体__
离子方程式
A_g_+_+_C_l__-=_=__=_=_A_g_C_l_↓_ 2_A_g_+_+_C__O_32_ _=_=_=_= A_g_2_C_O_3_↓__、 A_g__2C__O_3+__2_H_+_=_=_=_= 2__A_g_+_+_C_O_2_↑__+_H_2_O
氯气为原料进行某些反应的装置。(夹持和加热装置省 略)
(1)写出图中仪器A的名称:________。 (2)装置中X试剂为________;装置中饱和食盐水的作用 是__________。 (3)装置③中发生反应的化学方程式为_____。 (4)若将生成的Cl2通入淀粉碘化钾无色溶液中,可观察 到溶液变成________色,反应的离子方程式为_____。
答案: (1)分液漏斗
(2)氢氧化钠溶液 除去Cl2中混有的HCl (3)2Cl2+2Ca(OH)2====CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O (4)蓝 Cl2+2I-====2Cl-+I2
【素养提升】 舍勒重要的贡献之一是发现了氯气。18世纪的后期由 于冶金工业的发展,开展了对各种矿石的研究。其中有 一种叫做软锰矿,软锰矿不溶于稀硫酸和稀硝酸,但能 溶于盐酸,并立即冒出一种令人窒息的黄绿色气体,它 和加热王水时所产生的气体相像,使人极为难受。
【解析】(1)实验室中Cl2的发生装置是由分液漏斗和圆 底烧瓶、酒精灯等组成的。
(2)制得的Cl2中含有HCl(g)杂质,要用饱和食盐水除去。 由于Cl2是有毒的,为防止污染空气,要用NaOH溶液吸 收多余的Cl2。
(3)将Cl2通入石灰浆中能发生反应2Cl2+2Ca(OH)2==== CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。 (4)由于Cl2的氧化性大于I2,故将Cl2通入淀粉碘化钾溶 液中将发生反应Cl2+2KI====2KCl+I2,生成的碘使淀粉 变蓝色。
第2课时 氯气的实验室制法
氯离子的检验
一、氯气的制法
氯气的实验室制法
(1)反应原理:实验室用MnO2和浓盐酸加热 反应制取Cl2,反应的化学方程式为
_M_n_O_2_+_4_H__C_l_(_浓__)_=_=△_=_=__M_n_C__l_2_+_C_l_2_↑__+,2H2O 离子方程式为___M_n__O_2_+_4_H_+_+_2_C_l_-_=_=△_=_=__M_n_2_+_+_C_l_2_↑_。+2H2O
(2)实验装置
烧杯中NaOH溶液的作用是_吸__收__多__余__的__C_l_2_、__以__防__污__染_ _环__境__。
【想一想】 (1)浓盐酸与足量的MnO2反应时,HCl能完全反应吗?为 什么? 提示:不能,因为随着反应的进行,盐酸的浓度变小,MnO2 与稀盐酸不反应。
(2)如何检验氯气已经收集满? 提示:将湿润的淀粉KI试纸放到瓶口,Cl2能使湿润的淀 粉KI试纸变蓝。
【思维建模】解答有关气体制备题目的思维流程如下:
【解析】(1)制得的Cl2中含有HCl、H2O(g)杂质,先通过 饱和食盐水、浓硫酸除去杂质,再利用向上排空气法收 集,最后通过淀粉碘化钾溶液探究其性质。因此实验装 置连接顺序为fabedc。
(2)E为MnO2氧化浓盐酸制取Cl2的装置,化学方程式为: MnO2+4HCl(浓==△)== MnCl2+Cl2↑+2H2O。 (3)B装置中盛装浓硫酸,作用是吸收H2O(g),干燥Cl2; A装置中试剂X是饱和食盐水,作用是除去HCl。
二、Cl-的检验
1.实验探究
实验现象 加入AgNO3
溶液
加入稀 硝酸
稀盐 酸
产___生__白__色__沉___淀_
沉___淀__不__溶__解__
离子方程式
Ag++Cl====AgCl↓
NaCl 溶液
Na2CO3 溶液
实验现象
加入AgNO3 溶液
_产__生__ 白___色__沉__淀__
加入稀 硝酸
把湿润的蓝色石蕊试纸靠近集 气瓶口
现象
试纸变蓝
试纸先变红又褪 色
结论
证明已 集满
【思考·讨论】 (1)实验室制备氯气的装置中,盛放饱和食盐水和浓硫 酸的洗气瓶能否颠倒位置?为什么? 提示:不能。若颠倒位置浓硫酸将水蒸气吸收后,气体 通过饱和食盐水时又会混入水蒸气。
(2)将1 mol MnO2与含4 mol HCl的浓盐酸反应,能否制 得1 mol Cl2?为什么? 提示:MnO2与浓盐酸反应,不与稀盐酸反应,随着反应 进行浓盐酸变稀后,剩余的HCl不再与MnO2反应,所以 1 mol MnO2与含4 mol HCl的浓盐酸反应制得的Cl2 少于1 mol。
2.氯离子的检验方法
(1)操作方法:向未知溶液中先加_A_g_N_O_3溶__液__,再加
_稀__硝__酸__。
白色沉淀
不溶解
(2)现象:产生_________,加稀硝酸时,沉淀_______。 Ag++Cl-====AgCl↓
(3)原理:_________________C。O32 (4)加入稀硝酸的目的:排除_____等离子的干扰。