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氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法
和氯離子的檢驗(yàn)
第二章 海水中的重要元素——鈉和氯
1.通過創(chuàng)設(shè)生活情境，引出并理解物質(zhì)的量概念，知道物質(zhì)的量是一個(gè)基本物理量，其單位是摩爾，建立宏觀辨識(shí)與微觀探析的化學(xué)核心素養(yǎng)。
2.通過問題探究、利用對(duì)比、類比、歸納、演繹等多種思維活動(dòng)，理解物質(zhì)的量概念的應(yīng)用，了解摩爾質(zhì)量的含義，體會(huì)從物質(zhì)的量層次定量研究化學(xué)問題的意義。
3.能基于物質(zhì)的量認(rèn)識(shí)物質(zhì)組成及其化學(xué)變化，知道阿伏伽德羅常數(shù)含義，建立物質(zhì)的量、質(zhì)量、微粒數(shù)與阿伏伽德羅常數(shù)之間的關(guān)系及簡單計(jì)算的思維模型。
18世紀(jì)
70年代
瑞典化學(xué)家舍勒
將軟錳礦（主要成分為MnO2）與濃鹽酸混合加熱
產(chǎn)生一種黃綠色、有刺激性氣味的氣體
未能
確認(rèn)
1810年
英國化學(xué)家戴維
重做上述實(shí)驗(yàn)
得出同樣結(jié)果
確認(rèn)為氯氣
30多年后
MnO2＋4HCl(濃) === MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
一、氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法
【反應(yīng)原理】
MnO2＋4HCl(濃) === MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
實(shí)驗(yàn)室常用強(qiáng)氧化劑(如MnO2、KMnO4等)氧化濃鹽酸等制氯氣：
不可以，因?yàn)橄←}酸的還原性比濃鹽酸弱，稀鹽酸不能被MnO2氧化得到Cl2。
稀鹽酸與MnO2不反應(yīng)，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，濃鹽酸的濃度逐漸變小。
（2）使用濃鹽酸與足量的MnO2共熱制Cl2，實(shí)際產(chǎn)生的Cl2總比理論值低，其主要原因是什么？
思考：（1） 可以用稀鹽酸來代替濃鹽酸制取氯氣嗎？
酸性、還原性
【反應(yīng)原理】
MnO2＋4HCl(濃) === MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
實(shí)驗(yàn)室常用強(qiáng)氧化劑(如MnO2、KMnO4等)氧化濃鹽酸等制氯氣：
（3）可以用其他氧化劑來代替MnO2、濃HCl嗎？
KMnO4、 KClO3 、Ca(ClO) 2等代替MnO2；濃HCl用濃H2SO4和NaCl固體代替
拓展：實(shí)驗(yàn)室制氯氣的其它方法：
① 16HCl＋2KMnO4 === 2KCl＋2MnCl2＋8H2O＋5Cl2↑
② 6HCl(濃)＋KClO3 === KCl＋3H2O＋3Cl2↑
③ 4HCl＋Ca(ClO)2 === CaCl2＋2H2O＋2Cl2↑
工業(yè)制取Cl2：用電解飽和食鹽水的方法，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：
2NaCl＋2H2O === 2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。
【實(shí)驗(yàn)裝置】
回顧初中所學(xué)的氧氣、二氧化碳等氣體的實(shí)驗(yàn)室制取方法，填入下表。
氣體 制取原理（方程式） 反應(yīng)物狀態(tài) 反應(yīng)條件 裝置圖
O2
O2
CO2
2KClO3 2KCl + 3O2↑
2KMnO4 K2MnO4+ MnO2+ O2↑
2H2O2 2H2O + O2↑
CaCO3+ 2HCl = CaCl2+
CO2↑+H2O
固體+固體
固體+液體
固體+液體
加熱
不加熱
不加熱
【實(shí)驗(yàn)裝置】
1) 發(fā)生裝置
①類型：
②儀器：分液漏斗、圓底燒瓶
③試劑：
固+液
加熱
氣體
A：濃鹽酸 B：MnO2
發(fā)生裝置中制得的Cl2是純凈的氯氣嗎？如果不是，可能含有哪些雜質(zhì)？應(yīng)該如何除雜？
MnO2＋4HCl(濃) === MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
√ 　　
【實(shí)驗(yàn)裝置】
2)除雜裝置
雜質(zhì)氣體 盛放的試劑 試劑的作用
HCl
H2O
飽和食鹽水（C）
除去Cl2中少量的HCl，并減少Cl2在水中的溶解度
濃硫酸（D）
干燥氯氣
除雜裝置中的試劑的順序是否可以顛倒？
【實(shí)驗(yàn)裝置】
3)收集裝置
①收集方法：
向上排空法
②驗(yàn)滿方法：
A、濕潤的淀粉-KI試紙放在集氣瓶口
B、濕潤的藍(lán)色石蕊試紙
①排水法
②向上排空氣法
③向下排空氣法
√ 　　
已知：1.Cl2 有毒，且密度比空氣大
2.Cl2能溶于水，難溶于飽和食鹽水
飽和食鹽水
排飽和食鹽水法
√ 　　
【實(shí)驗(yàn)裝置】
4)尾氣處理裝置
F中盛裝NaOH溶液
2NaOH+Cl2=NaClO+NaCl+H2O
F作用：吸收過量的氯氣，
防止污染空氣。
已知：
1.Cl2有毒
3.Cl2能與NaOH溶液反應(yīng)，生成能溶于水的物質(zhì)
2.Cl2不能燃燒
會(huì)污染空氣
√ 　　
制備裝置類型
除雜裝置
收集方法
尾氣處理
反應(yīng)原理
加熱
固+液
氣體
飽和食鹽水除去HCl，濃硫酸除去水
向上排空法
用NaOH溶液吸收
2NaOH+Cl2=NaClO+NaCl+H2O
MnO2 ＋4HCl （濃）＝MnCl2＋2H2O＋ Cl2 ↑
△
尾氣處理時(shí)，不能用澄清石灰水吸收氯氣，因?yàn)槌吻迨宜蠧a(OH)2的含量少，吸收不完全。
儀器組裝順序：
自下而上、從左到右
注意導(dǎo)氣管的進(jìn)出方式（長進(jìn)短出）
為什么？
尾氣處理時(shí)，能用澄清石灰水吸收氯氣嗎？
二、氣體的實(shí)驗(yàn)室制法
1.設(shè)計(jì)氣體制備裝置的基本思路
2.常見的氣體發(fā)生裝置
(1)氣體發(fā)生裝置的組裝：
①組裝儀器的一般原則：先零后整、先主后輔，從下到上、從左到右。
②在裝入藥品前要檢查裝置的氣密性，其基本方法是：
一般先把導(dǎo)氣管插入盛水的水槽中，把有關(guān)活塞關(guān)閉，微熱主發(fā)生器，有氣泡從水中冒出，停止微熱后，水倒吸進(jìn)入導(dǎo)氣管形成一段水柱，表示裝置氣密性良好。
固體+固體→ 氣體(如圖a), 固體+液體→氣體(如圖b、c),
固體+液體 氣體(如圖d、e), 液體+液體→氣體(如圖d、e)。
(2)常見的氣體發(fā)生裝置
3.除雜凈化和干燥儀器的組裝:
①凈化原則：不減少被凈化氣體的量；不引入新雜質(zhì)；操作簡便，易于分離。
②凈化裝置：
裝置Ⅰ(洗氣瓶)：盛液體除雜試劑,氣流方向是長管進(jìn),短管出。
裝置Ⅱ(干燥管)：盛固體除雜試劑,氣流方向是粗口進(jìn),細(xì)口出。
常用的干燥劑：
固體干燥劑：五氧化二磷、堿石灰、無水氯化鈣
液體干燥劑：濃硫酸
4.氣體的收集方法：
①排水法：
適用于難溶于水且不與水反應(yīng)的氣體，如O2、H2等。
② 向上排空氣法：不與空氣反應(yīng)，且密度比空氣大，如O2、CO2等。
③ 向下排空氣法：不與空氣反應(yīng)，且密度比空氣小，如H2等。
5.吸收尾氣常用方法有：
①點(diǎn)燃法：如CO、H2、CH4等易燃性氣體，可用此法。
②吸收法：如Cl2、SO2、HCl、H2S等可用堿液吸收。
③轉(zhuǎn)化法：
采用一定的方法，使有毒氣體轉(zhuǎn)化為無毒氣體后再排放，如NO、NO2若能轉(zhuǎn)化為N2，即可排放。
④導(dǎo)入室外法：
如H2是無毒氣體，可將其導(dǎo)入室外，以防在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)達(dá)到爆炸極限。
三、氯離子的檢驗(yàn)
在三只試管中分別加入2~3mL稀鹽酸、NaCl溶液、Na2CO3溶液，然后各滴入幾滴AgNO3溶液，觀察現(xiàn)象。再分別加入少量稀硝酸，觀察現(xiàn)象。
稀鹽酸
NaCl溶液
Na2CO3溶液
AgNO3溶液
前兩支試管發(fā)生的離子反應(yīng)是相同的，可以用同一個(gè)離子方程式表示：
Cl- + Ag+ —— AgCl↓
第三支試管中發(fā)生的離子反應(yīng)是：
CO32- + 2Ag+ —— Ag2CO3↓
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 加入AgNO3溶液 加入稀硝酸后
稀鹽酸
NaCl溶液
Na2CO3溶液
白色沉淀 沉淀不消失
白色沉淀 沉淀不消失
白色沉淀 沉淀消失 有氣泡
三、氯離子的檢驗(yàn)
氯離子通常用銀離子檢驗(yàn),因?yàn)槁然y是白色沉淀,但是要排除其他可與銀離子反應(yīng)生成沉淀的離子
1、向溶液中加入過量稀硝酸,防止溶液中含有碳酸根離子、碳酸氫根離子等
2、向1中的溶液加入少量硝酸銀溶液,若有白色沉淀生成,則證明原溶液中有氯離子
向溶液中加入硝酸酸化的硝酸銀溶液,見白色沉淀則有氯離子
二、Cl-檢驗(yàn)
原理
試劑
操作
原理
一、氯氣的制備
裝置
注意事項(xiàng)
1.下列檢驗(yàn)Cl－的方法正確的是
A.向某溶液中滴加AgNO3溶液，若產(chǎn)生白色沉淀說明該溶液中有Cl－
B.向某溶液中先滴加鹽酸，再滴加AgNO3溶液，若產(chǎn)生白色沉淀，說明溶液中有Cl－
C.向某溶液中先滴加AgNO3溶液，產(chǎn)生白色沉淀，再滴加鹽酸，沉淀不消失，說明溶液中有Cl－
D.向某溶液中滴加用HNO3酸化的AgNO3溶液，若產(chǎn)生白色沉淀，說明溶液中有Cl－
D
A.Ⅰ圖中：如果MnO2過量，鹽酸就可全部消耗
B.Ⅱ圖中：如果倒置的量筒充滿了氯氣，水槽內(nèi)裝滿水，經(jīng)足夠長的時(shí)間光照，量筒內(nèi)最后剩余氣體為HCl和氧氣
C.Ⅲ圖中：生成藍(lán)色的煙
D.Ⅳ圖中：b能褪色，反應(yīng)后將硫酸溶液滴入燒杯中至溶液呈酸性，結(jié)果有Cl2生成
2.某同學(xué)用下列裝置制備并檢驗(yàn)Cl2的性質(zhì)。下列說法正確的是( )
D

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