第二章 第二节 第3课时 氯气的实验室制法 (新人教版 高中化学必修一 课件).pptx
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1、第3课时 氯气的实验室制法 回顾初中所学的二氧化碳的实验装置,结合实验室制取氯气所用的二 氧化锰和浓盐酸的性质,选择合适的实验装置制取氯气,培养科学探 究与创新意识,提升实验能力。 核心素养发展目标 一、氯气的实验室制法 随堂演练 知识落实 课时对点练 二、实验室制气体的制备思路 内 容 索 引 1.反应原理 (1)化学方程式:_。 (2)原理:利用强氧化剂氧化浓盐酸中的Cl生成Cl2,该反应中MnO2为 _,浓盐酸为_并且该实验还体现了浓盐酸的_。 一、氯气的实验室制法 MnO24HCl(浓)= MnCl2Cl22H2O 氧化剂 还原剂 酸性 2.仪器装置 (1)气体发生装置类型:固液 气
2、(2)发生装置所用仪器:_。 (3)除杂装置: 装置C的作用是_。装置D的作用是_ _。 分液漏斗、圆底烧瓶、酒精灯 除去Cl2中少量的HCl气体 干燥氯气(或 除去氯气中的水蒸气) 3.收集方法 (1)向_排空气法(氯气密度大于空气)。 (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 观察到E中充满_色气体,则证明已集满。 5.尾气处理 烧杯F中盛放的液体是_。该液体的作用是_ _。 上 黄绿 NaOH溶液 吸收过量的氯气,防 止污染环境 (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
3、)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只作还原剂( ) (4)Cl2尾气也可用饱和的澄清石灰水吸收处理( ) 判断判断正误正误 1.制取Cl2的原理是利用强氧化剂氧化浓盐酸中的Cl生成Cl2。 (1)若氧化剂MnO2过量,待充分反应后,溶液中仍有HCl剩余,为什么? 深度思考深度思考 提示 随着反应的进行,浓盐酸浓度逐渐减小,小到一定浓度将不再与 MnO2反应。 (2)KMnO4是一种很强的氧化剂,常温下即可与浓盐酸反应生成Cl2,请 写出化学方程式,作还原剂的HCl占参与反应的多少? 提示 2KMnO416HCl(浓)=2KCl2MnCl
4、25Cl28H2O,作还原 剂的HCl占参与反应的 。 5 8 (3)“84”消毒液(主要成分为NaClO)为什么不能与洁厕剂(通常含盐酸)同 时使用? 提示 因二者发生反应:NaClO2HCl=Cl2NaClH2O,产生的 氯气是一种有强烈刺激性气味的有毒气体。 2.根据所学的Cl2的性质,除了观察颜色外,你还有其他的验满方法吗? 提示 (1)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。 (2)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。 (1)实验室制取氯气的反应原理是选用氧化剂(如MnO2、KMnO4等)将盐
5、酸 中的部分氯离子氧化而得到氯气。 (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Ca(OH)2 的含量少,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。 归纳总结 返回 一、设计气体制备装置的基本思路 二、实验室制气体的制备思路 二、气体制备装置的连接顺序 三、各种装置的选择 1.实验室制备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 固体固体 气体。 固体液体 气体。 固体液体 气体。 2.实验
6、室制备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(洗气瓶):盛液体除杂试剂,气流方向是长管进,短管出。 装置(干燥管):盛固体除杂试剂,气流方向是粗口进,细口出。 3.实验室制备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。 4.实验室制备气
7、体的尾气处理装置的选择 (1)选择依据:根据气体的物理性质、化学性质,将气体转化成无毒物质 或吸收。 (2)方法选择:点燃法:如CO、H2、CH4等易燃性气体可用此法,必须 先验纯,再点燃。 吸收法:如Cl2、SO2、HCl、H2S等可用碱液吸收。 (2019 哈尔滨六中高一期末)实验室用浓盐酸和MnO2制Cl2,并以干燥的 Cl2为原料进行实验,装置如下图所示。 (1)装置B、C中应盛放的试 剂名称分别为_、 _;从A装置导出的 气体若不经过B、C装置而 直接进入D管,将对实验产生的不良后果是_ _。 应用体验应用体验 饱和食盐水 浓硫酸 氯化氢和水蒸气随Cl2进入 D中能和铁反应生成H2,
8、H2和Cl2混合受热会发生爆炸 解析 浓盐酸具有挥发性,Cl2中含有HCl、H2O(g),依次通过盛有饱和 食盐水、浓硫酸的洗气瓶除去HCl、H2O(g),得到干燥的Cl2。HCl、 H2O(g)都能与铁反应生成H2,H2和Cl2混合在加热时会发生爆炸。 (2)实验时,先点燃A处的酒精灯,让Cl2充满装置,再点燃D处酒精灯, 写出D中反应的化学方程式:_。 2Fe3Cl2= 2FeCl3 解析 Fe与Cl2在加热条件下反应生成FeCl3,化学方程式为2Fe3Cl2 2FeCl3。 = (3)F装置所起的作用是_ _。 解析 Cl2有毒,污染环境,所以不能直接排放到空气中,碱石灰的成分 是CaO
9、和NaOH,Cl2能和CaO、NaOH反应,所以可用碱石灰处理尾气; 空气中有水蒸气,碱石灰还能吸收水蒸气,防止空气中的水蒸气进入D 中,可作干燥剂。 吸收多余的Cl2,防止污染环境,防止空气中的水 蒸气进入D中 (4)用石灰乳吸收氯气可制得漂粉精,写出工业制漂粉精反应的化学方程 式:_。 解析 Cl2和Ca(OH)2反应生成CaCl2、Ca(ClO)2和H2O,化学方程式为2Cl2 2Ca(OH)2=CaCl2Ca(ClO)22H2O。 2Cl22Ca(OH)2=CaCl2Ca(ClO)22H2O 返回 解析 由MnO24HCl(浓) MnCl22H2OCl2可知,二氧化锰是 氧化剂,HCl
10、中氯元素部分化合价升高,HCl既表现还原性,又表现酸性; 氯化锰是可溶于水的强电解质,在离子方程式中应写成离子符号。 1.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MnO24H4Cl MnCl22H2OCl2 D.该方法是瑞典化学家舍勒最先发现的 1 2 3 5 随堂演练 知识落实 4 = = 2.(2019 湖北荆州中学高一月考)某化学小组 用图示装置制取氯气,下列说法不正确的是 A.该装置图中至少存在两处明显错误 B.为了防止氯气污染空气,必须进行尾气处理 C.在集气瓶的导管口处放一片湿润的
11、淀粉碘化 钾试纸,可以证明是否有氯气逸出 D.该实验中收集氯气的方法不正确 1 2 3 5 4 解析 MnO2与浓盐酸在加热的条件下反应, 图中缺少加热装置,实验时一般不用长颈漏斗, 氯气有毒,气体不能直接排放到空气中,应有 尾气吸收装置,A、B正确; 氯气具有强氧化性,可与碘化钾反应生成单质 碘,淀粉遇碘变蓝色,C正确; 氯气的密度比空气大,可以用向上排空气法收集,装置中的收集方法正 确,D错误。 1 2 3 5 4 3.某化学兴趣小组利用MnO2和浓盐 酸及如图装置制备Cl2。下列分析中 不正确的是 A.中可用分液漏斗代替长颈漏斗 B.中缺少加热装置 C.中盛放的NaOH溶液可以净化氯气
12、D.中盛放的NaOH溶液可以吸收尾气 1 2 3 5 4 解析 可用分液漏斗代替长颈漏斗, 避免盐酸挥发,气体逸出,同时便于 控制反应速率,A正确; 二氧化锰和浓盐酸需要加热才能反应 生成氯气,需要添加加热装置,B正确; 中可以用饱和食盐水净化氯气,C错误; 中氢氧化钠溶液与氯气反应,可以吸收氯气,防止污染空气,D正确。 1 2 3 5 4 4.(2019 甘肃省静宁一中期末)实验室用MnO2和浓盐酸制取氯气时,有 14.6 g氯化氢被氧化,所得Cl2全部用石灰乳吸收,可制得漂白粉的质量是 A.14.3 g B.25.4 g C.28.6 g D.50.8 g 1 2 3 5 4 解析 发生反
13、应为MnO24HCl(浓) MnCl2Cl22H2O、2Cl2 2Ca(OH)2=CaCl2Ca(ClO)22H2O,可得关系式:4HCl(被氧化) 2Cl2CaCl2Ca(ClO)2, 设生成漂白粉的质量为m,则: 4HCl(被氧化)CaCl2Ca(ClO)2 436.5 g 254 g 14.6 g m(漂白粉) 1 2 3 5 4 = 所以 m(漂白粉)14.6254 436.5 g25.4 g。 5.(2020 山东济宁高一期末)某小组使用下图装置制取并收集干燥、纯净 的氯气,请回答问题: (1)A装置中仪器a的名称是 _,KMnO4的作 用是_。 1 2 3 5 4 分液漏斗 作氧化
14、剂 解析 a为分液漏斗;在反应过程中,Cl元素化合价升高,因此KMnO4的 作用是作氧化剂。 (2)C装置盛放的试剂是_,其作用是_ _。 1 2 3 5 4 浓硫酸 解析 由上述分析可知,B中试剂为饱和食盐水,目的是除去氯气中的 氯化氢气体,装置C的作用是干燥气体(或除去氯气中的水蒸气),因此C 中所装试剂为浓硫酸。 干燥氯气(或除去氯气中的水 蒸气) (3)写出D装置中反应的离子方程式:_。 1 2 3 5 4 Cl22OH=ClClOH2O 解析 氯气与NaOH溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,其离子方程 式为:Cl22OH=ClClOH2O。 返回 解析 氯气的密度比空气大,应选择向上
15、排空气法收集。 题组一题组一 氯气的实验室制法氯气的实验室制法 1.下列关于实验室用二氧化锰制取氯气的叙述不正确的是 A.二氧化锰与浓盐酸共热 B.缓慢加热反应 C.用向下排空气法收集氯气 D.多余氯气常用较浓的碱液吸收 课时对点练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 A组 基础对点练 2.在实验室利用浓盐酸和二氧化锰制氯气,制备装置中应使用分液漏斗 而不能使用长颈漏斗,下列有关理由叙述错误的是 A.防止氯气扩散到空气中造成污染 B.便于控制加入盐酸的量 C.长颈漏斗便于添加液体 D.尽量避免氯化氢挥发到空气中 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 解析 用分液漏斗既可防止氯化氢气体
16、和氯气挥发,污染环境,同时又 可控制滴加盐酸的量和快慢,从而控制反应速率,提高盐酸的利用率。 3.实验室制备氯气的化学方程式是MnO24HCl(浓) MnCl22H2O Cl2。下列关于实验室制氯气的说法中错误的是 A.还原剂是HCl,氧化剂是MnO2 B.每生成1个Cl2,转移2个电子 C.每消耗87 g MnO2,起还原作用的HCl为146 g D.生成的氯气中含有水蒸气和HCl 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 = 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 解析 在MnO24HCl(浓) MnCl22H2OCl2中,MnO2是氧化 剂,HCl是还原剂,每生成1个Cl2转移2个电子
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