2023-2024学年（人教版2019）高中化学必修1第二章　第二节　第2课时　氯气的实验室制法　氯离子的检验 学案 （含答案）

第2课时　氯气的实验室制法　氯离子的检验
[核心素养发展目标]　1.通过实验室制氯气的实验操作，培养实验能力与创新意识，构建气体制备思维模型。2.通过氯离子的检验方法，构建离子检验的思维模型和检测方法。
一、氯气的实验室制法
1．实验原理
在实验室中，通常用浓盐酸和二氧化锰在加热条件下反应来制取氯气。
化学方程式：_______________________________________________________________，
离子方程式：_______________________________________________________________，
该反应的氧化剂为________，浓盐酸既表现________性，又表现________性。
思考1　(1)MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。反应中氧化剂和还原剂的个数之比是多少？
(2)含有146 g HCl的浓盐酸与足量的MnO2反应，能生成71 g Cl2吗？
2．仪器装置
主要仪器有铁架台、________、__________、____________、洗气瓶、集气瓶、烧杯等。
Cl2的制备、净化、收集、尾气处理装置如图所示。
发生装置 固体＋液体气体
净化装置(洗气瓶) 先通过饱和食盐水除去______，再通过浓H2SO4除去________
收集装置 用________排空气法收集
验满方法 ①观察法(黄绿色)；②湿润的淀粉 KI试纸，其原理是______________，淀粉遇置换出的I2变________；③湿润的蓝色石蕊试纸(先________后________)
尾气处理装置 盛有NaOH溶液的烧杯，NaOH溶液作用为________________
思考2　(1)实验室也可以用浓盐酸和高锰酸钾制取氯气，其产物除氯气外，还会生成KCl、MnCl2和H2O，试写出其反应的化学方程式并指出反应中氧化剂和还原剂的个数之比为多少？
(2)氯气有毒，实验中处理尾气可以用氢氧化钠溶液，能否用饱和石灰水代替，为什么？
方法导引　设计气体制备的基本思路
1．判断正误
(1)实验室制取的Cl2中混有HCl气体，可通过盛有碱石灰的干燥管除去(　　)
(2)MnO2与稀盐酸在加热条件下也可制取Cl2(　　)
(3)在实验室制取Cl2的试剂中，HCl只做还原剂(　　)
(4)实验室可以用排水法收集Cl2(　　)
2．在制备氯气时有如下操作，操作顺序正确的是(　　)
①连接好装置，检查气密性；②缓缓加热，使气体均匀逸出；③在圆底烧瓶中加入二氧化锰粉末；④从盛有浓盐酸的分液漏斗中将浓盐酸缓缓滴入烧瓶中；⑤将多余的氯气用氢氧化钠溶液吸收；⑥用向上排空气法收集氯气。
A．①②③④⑤⑥ B．③④②①⑥⑤
C．①④③②⑥⑤ D．①③④②⑥⑤
二、氯离子的检验
在三支试管中分别加入2～3 mL稀盐酸、NaCl溶液、Na2CO3溶液，然后各滴入几滴AgNO3溶液，再分别加入少量稀硝酸，观察现象，填写下表：
试液2～3 mL 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
②NaCl溶液
③Na2CO3溶液 _______________________________________、 ________________________________________
思考　通过上述实验探究，总结氯离子的检验方法，并说明加入试剂的目的。
1．判断正误
(1)某溶液中滴加AgNO3溶液后有白色沉淀生成，则该溶液中一定含有Cl－(　　)
(2)检验Cl2中是否混有HCl，可通入AgNO3溶液中，若有白色沉淀产生，说明Cl2中混有HCl(　　)
(3)检验Na2CO3溶液中是否有NaCl杂质，可先加AgNO3溶液，再加过量的稀盐酸，若沉淀不溶解，则有NaCl杂质(　　)
2．在未知液中加入AgNO3溶液有白色沉淀生成，加入稀硝酸后，沉淀部分溶解，有无色无味的气体生成，将气体通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊，由此判断该溶液中含有(　　)
A．Cl－、SO B．Cl－、NO
C．Cl－、CO D．Cl－、OH－
1．(2022·南京高一质检)下列关于Cl2制取、净化、性质及尾气吸收的实验原理与装置能达到实验目的的是(　　)
甲 乙 丙 丁
A.用装置甲制取Cl2
B．用装置乙除去Cl2中的HCl
C．用装置丙验证Cl2的氧化性
D．用装置丁吸收多余的Cl2
2．(2022·北京校级月考)欲用如图所示装置制备干燥的氯气，下列相关说法正确的是(　　)
A．烧瓶内装入的固体是MnO2
B．按气流方向，装置的连接顺序是aedcbgfcbh
C．装置乙可干燥氯气，防止装置戊中水蒸气进入集气瓶
D．可用干燥的淀粉碘化钾试纸检验氯气
3．有一包白色固体，它可能含有KCl、K2CO3、KNO3中的一种或几种，现进行如下实验：
①溶于水，得无色溶液；②向上述溶液中滴加AgNO3溶液，生成白色沉淀；③再滴加稀硝酸，沉淀减少但不完全消失，同时有气泡生成。
根据上述现象判断：
(1)白色固体一定含有的成分是________，可能含有的成分是________。
(2)写出上述实验中有关反应的离子方程式：______________________________________。
第2课时　氯气的实验室制法　氯离子的检验
一、
1．MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O
MnO2　还原　酸
思考1　(1)由氧化产物和还原产物的个数可知，氧化剂和还原剂的个数之比是1∶2。
(2)不能。有两个原因：一是随着反应的进行，盐酸浓度变小，Cl－的还原性减弱，MnO2不能再氧化HCl，此反应不再进行；二是浓盐酸有挥发性。
2．酒精灯　圆底烧瓶　分液漏斗　HCl　水蒸气　向上　Cl2＋2KI===2KCl＋I2　蓝色　变红　褪色　吸收过量Cl2，防止污染空气
思考2　(1)2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O。氧化剂为KMnO4、还原剂为HCl，两者个数之比为1∶5。
(2)不能。即使是饱和石灰水，溶液中Ca(OH)2的含量也很低，不能把多余Cl2完全吸收。
应用体验
1．(1)×　(2)×　(3)×　(4)×
2．D
二、
有白色沉淀生成　沉淀不溶解　Cl－＋Ag＋===AgCl↓　有白色沉淀生成　沉淀不溶解　Cl－＋Ag＋===AgCl↓　有白色沉淀生成　沉淀溶解，有气泡产生　CO＋2Ag＋===Ag2CO3↓　Ag2CO3＋2H＋===2Ag＋＋CO2↑＋H2O
思考　取少量被检测溶液于试管中，滴加适量稀硝酸，然后滴入AgNO3溶液，若产生白色沉淀，则被检测溶液中含有Cl－，若无白色沉淀则无Cl－。加入AgNO3溶液的目的是检验Cl—，加稀硝酸酸化的目的是排除CO等的干扰，因为Ag2CO3可溶于稀硝酸，而AgCl不溶。
应用体验
1．(1)×　(2)×　(3)×
2．C　[根据题给现象，生成的白色沉淀部分溶于稀硝酸，且产生使澄清石灰水变浑浊的气体，则原溶液中存在CO和Cl－。]
随堂演练　知识落实
1．C　2.C
3．(1)KCl和K2CO3　KNO3
(2)Ag＋＋Cl－===AgCl↓、2Ag＋＋CO===Ag2CO3↓、Ag2CO3＋2H＋===2Ag＋＋H2O＋CO2↑
解析　由②产生白色沉淀知，可能含有K2CO3和KCl中的一种或两种；由③沉淀减少且有气泡生成知，一定含有K2CO3；由沉淀不完全消失可知，一定含有KCl。