第2课时 氯气的实验室制法和氯离子的检验
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素养新目标,
1．学会实验室制取氯气的方法，认识其实验装置的典型性
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2．学会Cl的检验方法和物质检验的注意事项，培养科学探究意识
学 业 基 础 [预习新知]
一、氯气的实验室制法 1．反应原理
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MnO2＋4HCl(浓)=====MnCl2＋Cl2↑＋2H2O 2．仪器装置
主要仪器：铁架台(带铁圈)、酒精灯、石棉网、圆底烧瓶、分液漏斗、集气瓶、烧杯等。装置如图所示。
说明：C装置的作用是除去Cl2中的HCl；D装置的作用是干燥Cl2；F装置的作用是吸收多余的Cl2，防止污染环境。
3．收集方法
(1)向上排空气法(Cl2密度大于空气)。
(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)。
4．尾气处理
Cl2有毒，易污染空气，需用NaOH溶液吸收。
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二、Cl的检验 1．实验探究 实验现象 离子方程式或解释 加入AgNO3溶液 加入稀硝酸 ＋－稀盐酸 产生白色沉淀 沉淀不溶解 Ag＋Cl===AgCl↓ ＋－NaCl溶液 产生白色沉淀 沉淀不溶解 Ag＋Cl===AgCl↓ ＋2－2Ag＋CO3===Ag2CO3↓ Na2CO3溶液 产生白色沉淀 沉淀溶解 ＋＋Ag2CO3＋2H===2Ag＋CO2↑＋H2O - 1 -
2.氯离子的检验方法
(1)操作方法：向未知溶液中先加AgNO3溶液，再加稀HNO3。 (2)现象：产生白色沉淀，加稀硝酸时，沉淀不溶解。
＋－
(3)原理：Ag＋Cl===AgCl↓。
2－
(4)加入稀硝酸的目的：排除CO3等离子的干扰。
[即学即练]
1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×” (1)实验室制取氯气，可用稀盐酸代替浓盐酸。( ) (2)实验室制备的氯气常含有氯化氢和水蒸气。( ) (3)氯气有毒，故应排到实验室外。( )
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(4)溶液中加入AgNO3溶液有沉淀，说明溶液中一定含Cl。( ) (5)NaClO中含有氯元素，故向NaClO溶液中加入用硝酸酸化的AgNO3溶液，可产生白色沉淀。( )
答案：(1)× (2)√ (3)× (4)× (5)×
2．欲除去Cl2中的少量HCl气体，可选用( ) A．NaOH溶液 B．饱和食盐水 C．浓硫酸 D．石灰水
解析：利用了HCl极易溶于水而Cl2在饱和食盐水中溶解度很小的原理。 答案：B
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3．检验Cl所用的试剂为AgNO3和HNO3，其中HNO3的作用是( )
2－－
A．防止CO3的干扰 B．防止Cl的干扰
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C．生成AgNO3沉淀 D．防止NO3的干扰
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解析：检验Cl时，加入AgNO3会生成AgCl白色沉淀，而Ag2CO3同样是白色沉淀，但加入
2－
稀HNO3后，AgCl不溶解，而Ag2CO3溶解于稀HNO3，所以加稀HNO3的作用是防止CO3的干扰。
答案：A
4．实验室以MnO2和浓盐酸反应制Cl2并净化和收集的装置如图所示，试回答以下问题：
(1)如何检验装置的气密性？
(2)净化装置的顺序能否颠倒？为什么？ 解析：
(1)此类装置可用微热法检验其气密性。
(2)干燥除杂的顺序通常是先去除其他气体杂质，最后干燥，以免再混入水蒸气。 答案：
(1)将导管末端插入水中，用酒精灯微热烧瓶，导管口有气泡冒出，移开酒精灯，水上升到导管中形成一段稳定的水柱，则证明装置的气密性良好。
(2)不能；如颠倒则Cl2经饱和食盐水除去HCl时会重新混入水蒸气。
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技 能 素 养
目标 氯气的实验室制法解析 [例]
下列关于实验室制取Cl2的说法正确的是( )
A．将混有HCl杂质的Cl2通过盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶除去杂质 B．实验室制取Cl2，浓盐酸起到酸性和氧化剂作用 C．实验室用如图装置除去Cl2中的少量HCl
D．实验室制备Cl2，可用排饱和食盐水集气法收集
【解析】 Cl2通入饱和NaHCO3溶液反应生成CO2，引入新的杂质，并且消耗Cl2，A项不正确；实验室制取Cl2，浓盐酸起到酸性和还原剂的作用，B项不正确；用饱和食盐水除去Cl2中的HCl气体时，导气管应长进短出，C项不正确；实验室用排饱和食盐水法收集Cl2是因为Cl2难溶于饱和食盐水，而能溶于水，D项正确。
【答案】 D
[提升] 如图所示是某学生设计的实验室制备并干燥Cl2及吸收多余氯气的实验装置图，请回答：
(1)指出上述图中的各处错误：
①________________________________________________________________________； ②________________________________________________________________________； ③________________________________________________________________________； ④________________________________________________________________________。 (2)在改进后的装置中，下列物质的作用分别是：
①饱和食盐水______________________________________________________________； ②浓硫酸__________________________________________________________________； ③NaOH溶液______________________________________________________________。 (3)制备实验开始时，先检查装置的气密性，接下来的操作依次是________。 A．向烧瓶中加入MnO2粉末 B．加热
C．向烧瓶中加入浓盐酸
(4)为了提高浓盐酸的利用率，你对实验的建议是
________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)圆底烧瓶中发生反应的离子方程式是____________________________________。 实验结束清洗仪器时，为了减少烧瓶中残留氯气对环境的污染，可以向烧瓶中加入的溶液是________，有关的离子方程式是____________________________________。
(6)如果将过量二氧化锰与一定量的浓盐酸混合加热，充分反应后生成的氯气量明显小于理论值。其主要原因有：①____________________，②____________________。
解析：
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高中化学2.2.2氯气的实验室制法和氯离子的检验教案新人教版必修1
