第二章 第二节 第2课时 氯气的实验室制法 氯离子的检验

中小学教育资源及组卷应用平台 第二章 第二节 氯及其化合物 第2课时 氯气的实验室制法 氯离子的检验 【学习目标】 1．掌握氯气的实验室制法。 2．掌握氯离子的检验方法。 【素养目标】 1．根据Cl2的性质，掌握Cl2的实验室制法(发生、除杂、收集和尾气处理)，培养学生的“科学探究与创新意识”的核心素养。 2．掌握Cl－的一般检验方法(试剂、步骤)，培养学生的“证据推理与模型认知”的核心素养。 必备知识与关键能力 知识点一：氯气的实验室制法 1．科学家舍勒发现氯气科学史 舍勒发现氯气是在1774年，当时他正在研究软锰矿（二氧化锰），当他使软锰矿与浓盐酸混合并加热时，产生了一种黄绿色的气体，这种气体的强烈的刺激性气味使舍勒感到极为难受。他把这种气体溶解在水里，发现这种水溶液对纸张、蔬菜和花儿都具有永久性的漂白作用，他还发现这种气体能与金属或金属氧化物发生化学反应，舍勒制取氯气的反应原理是什么？ 2．Cl2的实验室制法 (1)反应原理 MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O 【点拨】 MnO2足量，HCl不能完全反应，因为浓盐酸变稀后，反应停止。 (2)仪器装置 装置特点：固＋液气。 (3)除杂装置：分别用盛有饱和食盐水和浓H2SO4的洗气瓶除去Cl2中的HCl和H2O(g)。干燥也可用固体干燥剂P2O5、CaCl2等，但固体干燥剂需用干燥管或U形管。 (4)收集方法 ①向上排空气法(Cl2的密度大于空气的密度)。 ②排饱和食盐水法(Cl2在饱和NaCl溶液中的溶解度很小，且用此法可除去实验过程中挥发产生的HCl气体)。 (5)验满方法 ①将湿润的淀粉碘化钾试纸靠近盛Cl2的瓶口，观察到试纸立即变蓝，则证明已集满。 ②将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛Cl2的瓶口，观察到试纸立即发生先变红后褪色的变化，则证明已集满。 (6)尾气处理 Cl2有毒，易污染空气，需用NaOH溶液吸收。 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)，如2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O，Ca(ClO)2＋4HCl(浓)===CaCl2＋2Cl2↑＋2H2O。 典例1．在实验室中用二氧化锰跟浓盐酸反应制备干燥纯净的氯气。进行此实验，所用仪器如图所示。 回答下列问题： (1)连接上述仪器的正确顺序(填各接口处的字母)：　　接　　；　　接　　；　　接　　；　　接　　。 (2)装置中，饱和食盐水的作用是 ；NaOH溶液的作用是 。 (3)化学实验中常用湿润的淀粉 KI试纸检验是否有Cl2产生。如果有Cl2产生，可观察到 ，反应的化学方程式为 。 (4)写出下列反应的离子方程式： ①气体发生装置中进行的反应： 。 ②NaOH溶液中发生的反应： 。 【答案】 (1)　E接C；D接A；B接H；G接F　。 除去氯气中的HCl杂质 吸收过量的氯气 试纸变蓝 2KI＋Cl2===2KCl＋I2 ①MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O。 ②2OH－＋Cl2===Cl－＋ClO－＋H2O。 【解析】装置Ⅲ为氯气的制取装置，二氧化锰和浓盐酸共热，反应生成氯化锰、氯气和水；浓盐酸具有挥发性，选用装置Ⅱ除去氯气中混有的氯化氢；选用装置Ⅰ干燥氯气；氯气的密度比空气大，选用装置Ⅴ收集氯气应该长进短出；氯气有毒，选用装置Ⅳ吸收氯气，防止污染环境。 (1)氯气的密度大于空气，应该采用向上排空气法收集，仪器连接顺序为E→C→D→A→B→H→G→F。 (2)氯气中混有氯化氢杂质，氯化氢能溶于饱和食盐水中，但是氯气难溶，可以用饱和食盐水除去氯气中的氯化氢气体；氯气有毒，NaOH溶液的作用是吸收过量的氯气，防止污染环境。 (3)Cl2氧化KI生成碘，碘单质遇淀粉变蓝。 (4)①气体发生装置中二氧化锰和浓盐酸共热反应生成氯化锰、氯气和水，反应的离子方程式为MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O；②NaOH溶液与氯气反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，反应的离子方程式为2OH－＋Cl2===Cl－＋Cl ... ...