2.2.2.氯气实验室制取及离子的检验课件(共33张PPT)2023-2024学年高一上学期化学人教版(2019)必修第一册

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名称 2.2.2.氯气实验室制取及离子的检验课件(共33张PPT)2023-2024学年高一上学期化学人教版(2019)必修第一册
格式 pptx
文件大小 60.4MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-10-19 14:22:55

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文档简介

(共33张PPT)
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
新高考
本节重、难点
本节重点
本节难点
氯离子的检验
氯气的制备
氯气的发现
将软锰矿(主要成分是MnO2)与浓盐酸混合加热,产生了一种黄绿色、有刺激性气味的气体。
瑞典化学家舍勒
发现
命名
确认这种气体是一种新元素组成的单质——氯气
英国化学家戴维
1. 原理
化学方程式:MnO2+4HCl(浓) Cl2↑+MnCl2+2H2O

MnO2+4H++2Cl- Cl2↑+Mn2++2H2O

一、氯气的实验室制法
浓盐酸的作用:酸性、还原性
必须用浓盐酸,MnO2与稀盐酸不反应
注意:
加热温度不宜过高,以减少HCl的挥发
离子方程式:
一、氯气的实验室制法
制备原理
MnO2 + 4HCl(浓) == MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O

回顾:O2、CO2等气体的实验室制取方法,讨论氯气的发生装置和它们一样吗?
气体 制取原理(方程式) 反应物状态 反应 条件 装置图
O2
O2
CO2
2KClO3 2KCl + 3O2↑
2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑
2H2O2 2H2O + O2↑
CaCO3+2HCl CaCl2+CO2↑+H2O
固+固
固+液
固+液
加热
不加热
不加热
②氯气制取装置的选择
根据反应原理可知制取氯气使用的药品是
粉末状的MnO2
液态的盐酸
该反应需要加热
根据上述条件以上三套装置均不合适氯气的制取,应另选一套装置来制取氯气。
故选用了下面这套装置来制取氯气
固(液)-液,加热型
分液漏斗
圆底烧瓶
浓盐酸
MnO2
根据气体的密度、水溶性及是否与水或空气中的O2发生反应来确定气体的收集方法。
②方法选择
排水法:适用于难溶于水且不与水反应的气体,如O2、H2等。
向上排空气法:气体不与空气反应,且密度比空气大,如O2、CO2、Cl2等。
向下排空气法:气体不与空气反应,且密度比空气小,如H2等。
导管短进长出
导管长进短出
①选择依据
(2)气体收集装置的选择
③氯气收集装置的选择
氯气密度比空气密度大、能溶于水且与水发生反应
故可用向上排空气法不用排水法收集
又由于氯气难溶于饱和食盐水,故也可以用排饱和食盐水法收集氯气。
把以上选择好的装置连在一起就成了实验室制取氯气的装置了
一、氯气的实验室制法
实验室制氯气装置图
思考讨论
1. NaOH溶液的作用?能否用澄清石灰水代替?
2. 分析该装置制得的氯气是否纯净?若不纯会
混有什么杂质?如何除去?
吸收尾气,防止环境污染;不能
HCl、H2O
尾气处理装置
防倒吸
一、氯气的实验室制法
除杂/净化装置
Cl2(HCl、 H2O)
饱和食盐水
浓硫酸
资料卡片:已知Cl2能溶于水,常温常压下,溶解度约为1:2;实验测得,在饱和食盐水中的溶解度很小;HCl极易溶于水,常温常压下,在饱和食盐水中的溶解度约为1:500。
液态试剂
固态试剂
常见干燥剂:
浓硫酸、碱石灰(NaOH和CaO)、无水CaCl2 等

长进短出
(4)气体的尾气处理装置的选择
①吸收法:例如用NaOH溶液吸收Cl2 、SO2等气体。
② 燃烧法:适用于CO 、H2 等易燃性气体。
③ 收集法:利用气球直接将尾气收集起来。
根据生成物的性质选择试剂或方法
2、实验装置:
除HCl
除H2O
吸收多于Cl2,防污染
收集方法:向上排空气法
(或排饱和食盐水法)
导气管:长进短出
验满方法
根据集气瓶内是否充满黄绿色气体来检验是否收集满。
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
Cl2+2KI=I2+2KCl
(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。
氯气的其他实验室制法
固液不加热
2KMnO4 + 16HCl(浓) = 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2↑ + 8H2O
KClO3 + 5HCl(浓) = KCl + 3Cl2↑ + 3H2O
氯气的实验室制法
拓展:氯气的工业制法
富集、分离提纯、转化
原料:海水
产品:氯气
氯碱工业:
电解熔融氯化钠:
2 NaCl + 2 H2O == Cl2 ↑ + H2 ↑ +2 NaOH
通电
2 NaCl (熔融)== Cl2 ↑ + 2 Na
通电
氯气的性质很活泼,能与很多金属反应生成盐,其中大多数盐能溶于水并电离出氯离子。
思考·讨论
有没有什么办法能检验物质中是否存在氯离子呢?
Cl-
Cl-
Cl-
Cl-
Cl-
Cl-
Cl-
Cl-
Cl-
Cl-
Cl-
Cl-
Cl-
Cl-
Cl-
Cl-
在三只试管中分别加入2~3mL稀盐酸、NaCl溶液、Na2CO3溶液,然后各滴入几滴AgNO3溶液,观察现象。再分别加入少量稀硝酸,观察现象。
实验
稀盐酸
NaCl溶液
Na2CO3溶液
AgNO3溶液
实验·探究
三、Cl-的检验
探究课堂
HCl
NaCl
Na2CO3
AgNO3溶液
AgNO3溶液
AgNO3溶液
HNO3溶液
HNO3溶液
HNO3溶液
Cl- + Ag+ = AgCl↓
CO32- + 2Ag+ = Ag2CO3↓
Ag2CO3 + 2H+ = 2Ag+ + CO2↑ + H2O
都产生白色沉淀
沉淀不溶解
沉淀溶解
都产生白色沉淀
思考:
(1)若在某无色溶液中加入AgNO3溶液,产生白色沉淀,则溶液中一定含有Cl-吗 为什么
不一定含Cl-, CO32- 与Ag+反应也生成白色沉淀。
(2)检验Cl-时为何要加入稀硝酸
防止 CO32- 等离子的干扰。
氯离子检验方法
方法1:先在待测液中加入稀HNO3酸化,排除CO32-的干扰,再滴入AgNO3溶液,若产生白色沉淀,则被测液中含有Cl-。
方法2:先在待测液中加入AgNO3,产生白色沉淀,再加入稀HNO3,沉淀不溶解,则被测液中含有Cl-。
四、卤素的性质及应用
1、卤素的相似性(X为F、Cl、Br、I)
与大多数金属反应:2Na + X2 === 2NaX
点燃
与H2反应:H2 + X2 === 2HX(F2最剧烈)
光照
与H2O反应:2F2+2H2O===4HF+O2
X2+ H2O === HX + HXO(剧烈程度:F2 > Cl2 > Br2 >I2)
与碱反应: X2 + 2NaOH === NaX + NaXO + H2O(F2例外)
2、卤素的递变性
F2 Cl2 Br2 I2
颜色、状态 淡黄绿色气体 黄绿色气体 深红棕色液体 紫黑色固体
熔、沸点 逐渐升高
密度 逐渐增大
溶解性 逐渐减小
单质氧化性 F2 > Cl2 > Br2 > I2 Cl2 + 2Br- === Br2 + 2Cl- Br2 + 2I- === I2 + 2Br-
离子还原性 F - < Cl - < Br - < I-
3、卤素离子的检验
原理:X- + Ag+ ==== AgX(X为Cl-、Br-、I-)
无色溶液
加入AgNO3溶液
白色沉淀,可能为Cl-
淡黄色沉淀,可能为Br-
黄色沉淀,可能为 I-
加入稀HNO3
白色沉淀不溶解,含Cl-
淡黄色沉淀不溶解,含Br-
黄色沉淀不溶解,含 I-
1.下列关于实验室制Cl2的认识正确的是(  )
A.还原剂是MnO2
B.发生氧化反应的是HCl
C.浓盐酸中加入足量MnO2并加热,HCl完全反应
D.收集Cl2宜采用排水法收集
B
2.海水淡化后,为检验所得的淡水中是否含有氯离子,通常采用的试剂是(  )
A.AgNO3溶液
B.AgNO3溶液和稀盐酸
C.AgNO3溶液和稀硝酸
D.以上试剂均可
C
3.下列关于实验室制氯气的说法中错误的是(  )
A.该反应是一个氧化还原反应,其中二氧化锰是氧化剂
B.HCl表现还原性和酸性
C.该反应的离子方程式为MnO2+4H++4Cl-MnCl2+2H2O+Cl2↑
D.该方法是瑞典化学家舍勒最先发现的
C
4. 向稀硝酸酸化的某溶液滴加AgNO3溶液后,有白色沉淀生成,则该溶液一定含有(  )
A.Na+
B.Cl-
C.Al3+
D.CO
B
5. 能证明某溶液中含有NaCl的是(  )
A.焰色试验是黄色
B.溶液有咸味
C.取少量溶液于试管中,滴加稀硝酸酸化的硝酸银溶液,出现白色沉淀
D.焰色试验是黄色,同时又能与硝酸酸化的硝酸银溶液反应生成白色沉淀
D
探究课堂
【例2】有一包白色固体,它可能是KCl、K2CO3、KNO3中的一种或几种,进行下列实验:
① 溶于水,得无色溶液;
② 在所得溶液中滴入AgNO3溶液,生成白色沉淀;
③ 再滴加稀硝酸,沉淀量减少但不完全消失,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)请写出上述实验中有关反应的离子方程式:____________________________
_______________________________________________________________________________
KCl、K2CO3
KNO3
Cl- + Ag+ = AgCl↓
CO32- + 2Ag+ = Ag2CO3↓
Ag2CO3 + 2H+ = 2Ag+ + CO2↑ + H2O
Thanks
谢谢观看