2024年新高一化学暑假提升讲义（人教版必修第一册）第09讲 氯气的实验室制法及氯离子的检验（解析版）.docx

第09讲?氯气的实验室制法及氯离子的检验

模块一思维导图串知识

模块二基础知识全梳理（吃透教材）

模块三教材习题学解题

模块四核心考点精准练（6大考点）

模块五小试牛刀过关测

（基础练10题）

（提升练6题）

1.掌握氯气的实验室制备原理及装置，培养科学探究与创新意识，提升实验能力。

2.能结合实验室制取氯气的装置特点设计制备其他气体的实验装置，培养科学探究与创新意识，提升实验能力。

3.通过对比实验掌握氯离子的检验方法，培养证据推理与科学探究能力。

一、氯气的实验室制法

1．反应原理

(1)在实验室中，通常用浓盐酸与二氧化锰反应来制取氯气，反应的化学方程式：MnO2＋4HCl(浓)eq\o(=====,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，离子方程式：MnO2＋4H＋＋2Cl－eq\o(=====,\s\up7(△))Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O。

(2)该反应的氧化剂是MnO2，浓盐酸既表现还原性，又表现酸性。

2．制备装置

(1)气体发生装置类型：固＋液eq\o(――→,\s\up7(△))气。

(2)发生装置所用主要仪器：分液漏斗、圆底烧瓶、酒精灯。

(3)除杂装置：装置C的作用是除去Cl2中少量的HCl气体；装置D的作用是除去氯气中的水蒸气。

3．收集方法

(1)向上排空气法(氯气的密度大于空气的)。

(2)排饱和食盐水法(氯气在饱和氯化钠溶液中的溶解度很小，用此法可除去实验中挥发产生的氯化氢气体)。

4．验满方法(三种方法)

(1)观察到E中充满黄绿色气体，则证明已集满。

(2)将湿润的淀粉碘化钾试纸靠近盛氯气的瓶口，观察到试纸立即变蓝，则证明已集满。

(3)将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛氯气的瓶口，观察到试纸立即发生先变红后褪色的变化，则证明已集满。

5．尾气处理

烧杯F中盛放的液体是NaOH溶液，该液体的作用是吸收过量的氯气，防止污染环境。

【易错警示】

(1)稀盐酸与MnO2不反应，制取氯气时必须选用浓盐酸；加热温度不宜过高，以减少氯化氢的挥发。

(2)制取的氯气有毒，且在加热时容易逸出，所以应选用分液漏斗，而不用长颈漏斗。

(3)尾气处理时，不能用澄清石灰水吸收氯气，因为澄清石灰水中的Ca(OH)2含量少，吸收不完全。

(4)实验结束后，先使反应停止并排出装置中残留的氯气，再拆卸装置，避免污染空气。

二、实验室制取气体的基本思路

1．设计气体制取装置的基本思路

2．气体制取装置的连接顺序

3．各种装置的选择

(1)实验室制取气体的发生装置的选择

①选择依据

反应原理、反应物的状态、反应条件等。

②装置的基本类型

a．固体＋固体eq\o(――→,\s\up7(△))气体。

b．固体＋液体―→气体。

c．固体＋液体eq\o(――→,\s\up7(△))气体。

(2)实验室制取气体的净化装置的选择

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。

(3)实验室制取气体的收集装置的选择

①选择依据

根据气体的密度、水溶性及是否与水或空气中的成分发生反应来确定气体的收集方法。

②方法选择

a．排水法：适用于难溶于水且不与水反应的气体，如O2、H2等。

b．向上排空气法：气体不与空气中的成分反应，且密度比空气大，如O2、CO2、Cl2等。

c．向下排空气法：气体不与空气中的成分反应，且密度比空气小，如H2、CH4等。

(4)实验室制取气体的尾气处理装置的选择

①吸收法

a可用于NaOH溶液吸收Cl2、CO2(气体溶解或反应速率不快，不易引起倒吸)。b、c可用于收集极易溶且溶解速率很快的气体，如HCl等。

②燃烧法

可用于处理难以吸收且可燃的气体，如H2、CO等。如图，但点燃前必须对气体进行验纯。

③收集法

将气体用气球收集，然后处理，如图。

三、氯离子的检验

1．氯离子的检验实验

试液2～3mL

实验现象

离子方程式

滴入几滴硝酸银溶液

加入少量稀硝酸

①稀盐酸

有白色沉淀生成

沉淀不溶解

Cl－＋Ag＋===AgCl↓

②氯化钠溶液

有白色沉淀生成

沉淀不溶解

Cl－＋Ag＋===AgCl↓

③碳酸钠溶液

有白色沉淀生成

沉淀溶解，有气泡产生

COeq\o\al(2－,3)＋2Ag＋===Ag2CO3↓、

Ag2CO3＋2H＋===2Ag＋＋CO2↑＋H2O

2.氯离子检验方法

(1)试剂：稀硝酸、AgNO3溶液。

(2)方法：先加稀硝酸，再加AgNO3溶液。

(3)现象：产生白色沉淀。

(4)原理：Ag＋＋Cl－===AgCl↓。

【易错警示】氯