1、第2课时氯气的实验室制法氯离子的检验一、氯气的制法一、氯气的制法氯气的实验室制法氯气的实验室制法(1)(1)反应原理反应原理:实验室用实验室用MnOMnO2 2和浓盐酸加热和浓盐酸加热反应制取反应制取ClCl2 2,反应的化学方程式为反应的化学方程式为_,_,离子方程式为离子方程式为_。=MnOMnO2 2+4HCl(+4HCl(浓浓)MnCl)MnCl2 2+Cl+Cl2 2+2H+2H2 2O OMnOMnO2 2+4H+4H+2Cl+2Cl-Mn Mn2+2+Cl+Cl2 2+2H+2H2 2O O(2)(2)实验装置实验装置烧杯中烧杯中NaOHNaOH溶液的作用是溶液的作用是_。吸收多
2、余的吸收多余的ClCl2 2、以防污染、以防污染环境环境【想一想想一想】(1)(1)浓盐酸与足量的浓盐酸与足量的MnOMnO2 2反应时反应时,HCl,HCl能完全反应吗能完全反应吗?为为什么什么?提示提示:不能不能,因为随着反应的进行因为随着反应的进行,盐酸的浓度变盐酸的浓度变小小,MnO,MnO2 2与稀盐酸不反应。与稀盐酸不反应。(2)(2)如何检验氯气已经收集满如何检验氯气已经收集满?提示提示:将湿润的淀粉将湿润的淀粉KIKI试纸放到瓶口试纸放到瓶口,Cl,Cl2 2能使湿润的淀能使湿润的淀粉粉KIKI试纸变蓝。试纸变蓝。二、二、ClCl-的检验的检验1.1.实验探究实验探究实验现象实
3、验现象离子方程式离子方程式加入加入AgNOAgNO3 3溶液溶液加入稀加入稀硝酸硝酸稀盐稀盐酸酸_AgAg+Cl+Cl-=AgClAgCl产生白色沉淀产生白色沉淀沉淀不溶解沉淀不溶解实验现象实验现象离子方程式离子方程式加入加入AgNOAgNO3 3溶液溶液加入稀加入稀硝酸硝酸NaClNaCl溶液溶液_NaNa2 2COCO3 3溶液溶液_、_23O产生产生白色沉淀白色沉淀沉淀不溶解沉淀不溶解AgAg+Cl+Cl-=AgCl=AgCl产生产生白色沉淀白色沉淀沉淀溶解沉淀溶解,放出无色放出无色气体气体2Ag2Ag+C =+C =AgAg2 2COCO3 3AgAg2 2COCO3 3+2H+2H+
4、=2Ag2Ag+CO+CO2 2+H+H2 2O O2.2.氯离子的检验方法氯离子的检验方法(1)(1)操作方法操作方法:向未知溶液中先加向未知溶液中先加_,_,再加再加_。(2)(2)现象现象:产生产生_,_,加稀硝酸时加稀硝酸时,沉淀沉淀_。(3)(3)原理原理:_:_。(4)(4)加入稀硝酸的目的加入稀硝酸的目的:排除排除_等离子的干扰。等离子的干扰。23OAgNOAgNO3 3溶液溶液稀硝酸稀硝酸白色沉淀白色沉淀不溶解不溶解AgAg+Cl+Cl-=AgCl=AgClC C【巧判断巧判断】(1)(1)检验检验ClCl-时时,要加稀硝酸排除其他离子的要加稀硝酸排除其他离子的干扰干扰()提示
5、提示:。C C 等离子会干扰等离子会干扰ClCl-的检验的检验,要加稀硝酸排要加稀硝酸排除干扰。除干扰。23O(2)(2)溶液中加入溶液中加入AgNOAgNO3 3溶液有沉淀溶液有沉淀,说明溶液中一定含说明溶液中一定含ClCl-()提示提示:。可能含有。可能含有ClCl-,还可能含有还可能含有C C 等离子等离子,应该应该加稀硝酸排除干扰。加稀硝酸排除干扰。23O【情境情境思考思考】家中有一碗水家中有一碗水,姐姐说是蒸馏水姐姐说是蒸馏水,弟弟说是盐水弟弟说是盐水,想一想想一想如何证明这碗水是否含有如何证明这碗水是否含有NaCl?NaCl?提示提示:利用焰色试验为黄色证明利用焰色试验为黄色证明N
6、aNa+的存在的存在;加入硝酸酸加入硝酸酸化的硝酸银溶液化的硝酸银溶液,生成白色沉淀生成白色沉淀,证明证明ClCl-的存在。的存在。知识点一氯气的实验室制法知识点一氯气的实验室制法【重点释疑重点释疑】1.1.制备流程制备流程2.2.验满验满操作操作现象现象结论结论把湿润的淀粉把湿润的淀粉KIKI试纸靠近集气试纸靠近集气瓶口瓶口试纸变蓝试纸变蓝证明已证明已集满集满把湿润的蓝色石蕊试纸靠近集把湿润的蓝色石蕊试纸靠近集气瓶口气瓶口试纸先变红又褪试纸先变红又褪色色【思考思考讨论讨论】(1)(1)实验室制备氯气的装置中实验室制备氯气的装置中,盛放饱和食盐水和浓硫盛放饱和食盐水和浓硫酸的洗气瓶能否颠倒位置
7、酸的洗气瓶能否颠倒位置?为什么为什么?提示提示:不能。若颠倒位置浓硫酸将水蒸气吸收后不能。若颠倒位置浓硫酸将水蒸气吸收后,气体气体通过饱和食盐水时又会混入水蒸气。通过饱和食盐水时又会混入水蒸气。(2)(2)将将1 mol MnO1 mol MnO2 2与含与含4 mol HCl4 mol HCl的浓盐酸反应的浓盐酸反应,能否制能否制得得1 mol Cl1 mol Cl2 2?为什么为什么?提示提示:MnOMnO2 2与浓盐酸反应与浓盐酸反应,不与稀盐酸反应不与稀盐酸反应,随着反应随着反应进行浓盐酸变稀后进行浓盐酸变稀后,剩余的剩余的HClHCl不再与不再与MnOMnO2 2反应反应,所以所以1
8、 mol MnO1 mol MnO2 2与含与含4 mol HCl4 mol HCl的浓盐酸反应制得的的浓盐酸反应制得的ClCl2 2少于少于1 mol1 mol。(3)(3)某同学认为可以用澄清石灰水代替氢氧化钠溶液进某同学认为可以用澄清石灰水代替氢氧化钠溶液进行尾气处理行尾气处理,同时还可以制得漂白粉同时还可以制得漂白粉,你认为该同学的你认为该同学的想法是否合理想法是否合理?提示提示:不合理。澄清石灰水的浓度很小不合理。澄清石灰水的浓度很小,不能确保氯气不能确保氯气被完全吸收被完全吸收,制备漂白粉应该利用氯气与石灰乳反应。制备漂白粉应该利用氯气与石灰乳反应。【案例示范案例示范】【典例典例】
9、某研究性学习小组为了制取、收集纯净干燥某研究性学习小组为了制取、收集纯净干燥的氯气并探究氯气的性质的氯气并探究氯气的性质,他们设计了如图所示的实验他们设计了如图所示的实验装置装置:(:(已知已知:2KI+Cl:2KI+Cl2 2=I=I2 2+2KCl,+2KCl,淀粉溶液遇淀粉溶液遇I I2 2变蓝色变蓝色)请回答下列问题请回答下列问题:(1)(1)整套实验装置的连接顺序是整套实验装置的连接顺序是f f接接(),(),()接接(),(),()接接()()(填各接口处的字母代号填各接口处的字母代号)。(2)E(2)E装置中制取氯气的化学方程式是装置中制取氯气的化学方程式是 _。(3)B(3)B
10、装置的作用是装置的作用是_;A_;A装置中试剂装置中试剂X X是是_。(4)C(4)C装置中可观察到的现象是装置中可观察到的现象是_,D_,D装置装置中可观察到的现象是中可观察到的现象是_。【思维建模思维建模】解答有关气体制备题目的思维流程如下解答有关气体制备题目的思维流程如下:【解析解析】(1)(1)制得的制得的ClCl2 2中含有中含有HClHCl、H H2 2O(g)O(g)杂质杂质,先通过先通过饱和食盐水、浓硫酸除去杂质饱和食盐水、浓硫酸除去杂质,再利用向上排空气法收再利用向上排空气法收集集,最后通过淀粉碘化钾溶液探究其性质。因此实验装最后通过淀粉碘化钾溶液探究其性质。因此实验装置连接
11、顺序为置连接顺序为fabedcfabedc。(2)E(2)E为为MnOMnO2 2氧化浓盐酸制取氧化浓盐酸制取ClCl2 2的装置的装置,化学方程式为化学方程式为:MnOMnO2 2+4HCl(+4HCl(浓浓)MnCl)MnCl2 2+Cl+Cl2 2+2H+2H2 2O O。(3)B(3)B装置中盛装浓硫酸装置中盛装浓硫酸,作用是吸收作用是吸收H H2 2O(g),O(g),干燥干燥ClCl2 2;A A装置中试剂装置中试剂X X是饱和食盐水是饱和食盐水,作用是除去作用是除去HClHCl。(4)C(4)C装置中氯气置换出单质碘装置中氯气置换出单质碘,因此溶液变为蓝色。因此溶液变为蓝色。=答
12、案答案:(1)a(1)ab be ed dc c(2)MnO(2)MnO2 2+4HCl(+4HCl(浓浓)MnCl)MnCl2 2+Cl+Cl2 2+2H+2H2 2O O(3)(3)干燥干燥ClCl2 2饱和食盐水饱和食盐水(4)(4)溶液变蓝色溶液红色逐渐褪去溶液变蓝色溶液红色逐渐褪去=【母题追问母题追问】(1)(1)如何检查装置如何检查装置E E的气密性的气密性?提示提示:在装置在装置E E的的f f处连接橡胶管处连接橡胶管,夹上止水夹夹上止水夹,打开分液打开分液漏斗的活塞向烧瓶中加水漏斗的活塞向烧瓶中加水,一段时间后水不再滴落一段时间后水不再滴落,则则说明装置说明装置E E气密性良好
13、。气密性良好。(2)(2)装置装置D D的作用是什么的作用是什么?从安全角度考虑从安全角度考虑,该装置应如该装置应如何改进何改进?提示提示:装置装置D D的作用是吸收多余的的作用是吸收多余的ClCl2 2。为了防止发生倒。为了防止发生倒吸吸,装置装置D D可按下图改进可按下图改进:【迁移迁移应用应用】1.(20191.(2019长沙高一检测长沙高一检测)已知已知KMnOKMnO4 4与浓盐酸在常温下与浓盐酸在常温下反应能产生反应能产生ClCl2 2。若用下图所示的实验装置来制备纯净、。若用下图所示的实验装置来制备纯净、干燥的氯气干燥的氯气,并使它与金属反应。每个虚线框表示一个并使它与金属反应。
14、每个虚线框表示一个单元装置单元装置,其中错误的是其中错误的是()A.A.只有和处只有和处 B.B.只有处只有处C.C.只有和处只有和处D.D.只有处只有处【解析解析】选选D D。NaOHNaOH与氯气反应与氯气反应,不能用氢氧化钠溶液不能用氢氧化钠溶液除去氯气中的氯化氢杂质除去氯气中的氯化氢杂质,错误错误;中的进气管短中的进气管短,出出气管浸入液面下气管浸入液面下,错误错误;为密闭装置为密闭装置,错误。错误。2.2.下列关于氯气的实验装置能达到实验目的的是下列关于氯气的实验装置能达到实验目的的是()可用于氯气的收集可用于除去氯气中少量的氯可用于氯气的收集可用于除去氯气中少量的氯化氢气体可证明氯
15、气具有漂白性可用于实验化氢气体可证明氯气具有漂白性可用于实验室中氯气的尾气吸收室中氯气的尾气吸收A.A.B.B.C.C.D.D.【解析解析】选选D D。氯气密度比空气大。氯气密度比空气大,可用向上排空气可用向上排空气法收集氯气法收集氯气,正确正确;氯气微溶于水氯气微溶于水,难溶于饱和食盐水难溶于饱和食盐水,可用饱和食盐水除去氯气中少量的氯化氢气体可用饱和食盐水除去氯气中少量的氯化氢气体,错错误误;干燥的氯气不具有漂白性干燥的氯气不具有漂白性,应用干燥的有色布条应用干燥的有色布条验证验证,错误错误;氯气可与氢氧化钠反应氯气可与氢氧化钠反应,可用于实验室中可用于实验室中氯气的尾气吸收氯气的尾气吸收
16、,正确。正确。【补偿训练补偿训练】(2019(2019唐山高一检测唐山高一检测)如图是一个制取氯气并以如图是一个制取氯气并以氯气为原料进行某些反应的装置。氯气为原料进行某些反应的装置。(夹持和加热装置省夹持和加热装置省略略)(1)(1)写出图中仪器写出图中仪器A A的名称的名称:_:_。(2)(2)装置中装置中X X试剂为试剂为_;_;装置中饱和食盐水的作用装置中饱和食盐水的作用是是_。(3)(3)装置中发生反应的化学方程式为装置中发生反应的化学方程式为_。(4)(4)若将生成的若将生成的ClCl2 2通入淀粉碘化钾无色溶液中通入淀粉碘化钾无色溶液中,可观察可观察到溶液变成到溶液变成_色色,反
17、应的离子方程式为反应的离子方程式为_。【解析解析】(1)(1)实验室中实验室中ClCl2 2的发生装置是由分液漏斗和的发生装置是由分液漏斗和圆底烧瓶、酒精灯等组成的。圆底烧瓶、酒精灯等组成的。(2)(2)制得的制得的ClCl2 2中含有中含有HCl(g)HCl(g)杂质杂质,要用饱和食盐水除去。要用饱和食盐水除去。由于由于ClCl2 2是有毒的是有毒的,为防止污染空气为防止污染空气,要用要用NaOHNaOH溶液吸收溶液吸收多余的多余的ClCl2 2。(3)(3)将将ClCl2 2通入石灰浆中能发生反应通入石灰浆中能发生反应2Cl2Cl2 2+2Ca(OH)+2Ca(OH)2 2=CaClCaC
18、l2 2+Ca(ClO)+Ca(ClO)2 2+2H+2H2 2O O。(4)(4)由于由于ClCl2 2的氧化性大于的氧化性大于I I2 2,故将故将ClCl2 2通入淀粉碘化钾溶通入淀粉碘化钾溶液中将发生反应液中将发生反应ClCl2 2+2KI=2KCl+I+2KI=2KCl+I2 2,生成的碘使淀粉生成的碘使淀粉变蓝色。变蓝色。答案答案:(1)(1)分液漏斗分液漏斗(2)(2)氢氧化钠溶液除去氢氧化钠溶液除去ClCl2 2中混有的中混有的HClHCl(3)2Cl(3)2Cl2 2+2Ca(OH)+2Ca(OH)2 2=CaCl=CaCl2 2+Ca(ClO)+Ca(ClO)2 2+2H+
19、2H2 2O O(4)(4)蓝蓝ClCl2 2+2I+2I-=2Cl=2Cl-+I+I2 2【素养提升素养提升】舍勒重要的贡献之一是发现了氯气。舍勒重要的贡献之一是发现了氯气。1818世纪的后期由世纪的后期由于冶金工业的发展于冶金工业的发展,开展了对各种矿石的研究。其中有开展了对各种矿石的研究。其中有一种叫做软锰矿一种叫做软锰矿,软锰矿不溶于稀硫酸和稀硝酸软锰矿不溶于稀硫酸和稀硝酸,但能但能溶于盐酸溶于盐酸,并立即冒出一种令人窒息的黄绿色气体并立即冒出一种令人窒息的黄绿色气体,它它和加热王水时所产生的气体相像和加热王水时所产生的气体相像,使人极为难受。使人极为难受。他用这种气体做了种种实验他用
20、这种气体做了种种实验,发现它微溶于水发现它微溶于水,使水略使水略有酸味有酸味;具有漂白作用具有漂白作用,能漂白有色花朵和绿叶能漂白有色花朵和绿叶;还能腐还能腐蚀金属蚀金属;在这种气体中的昆虫会立即死去。但舍勒虔信在这种气体中的昆虫会立即死去。但舍勒虔信燃素学说燃素学说,误认为这是由于误认为这是由于“脱燃素的锰脱燃素的锰”(二氧化锰二氧化锰)从盐酸中夺去了燃素而产生了这种气体从盐酸中夺去了燃素而产生了这种气体,因此称它为因此称它为“脱燃素盐酸脱燃素盐酸”,而没有认为它是一种元素。而没有认为它是一种元素。(1)(1)阅读信息阅读信息,写出舍勒制备氯气的化学方程式。写出舍勒制备氯气的化学方程式。提示
21、提示:MnOMnO2 2+4HCl(+4HCl(浓浓)MnCl)MnCl2 2+Cl+Cl2 2+2H+2H2 2O O。=(2)(2)说明舍勒没有发现氯元素的原因。这对你进行科学说明舍勒没有发现氯元素的原因。这对你进行科学研究有哪些启示研究有哪些启示?提示提示:舍勒虔信燃素学说舍勒虔信燃素学说,误认为这是由于误认为这是由于“脱燃素的脱燃素的锰锰”(二氧化锰二氧化锰)从盐酸中夺去了燃素而产生了这种气从盐酸中夺去了燃素而产生了这种气体体,因此称它为因此称它为“脱燃素盐酸脱燃素盐酸”,而没有认为它是一种而没有认为它是一种元素。这警示我们不能迷信权威元素。这警示我们不能迷信权威,应以事实为依据应以事
22、实为依据,科科学探究学探究,实事求是。实事求是。知识点二以氯气的制备为例探究实验室气体制备思知识点二以氯气的制备为例探究实验室气体制备思路路【重点释疑重点释疑】1.1.设计气体制备装置的基本思路设计气体制备装置的基本思路2.2.气体制备装置的连接顺序气体制备装置的连接顺序3.3.装置要点分析装置要点分析(1)(1)气体发生装置的组装气体发生装置的组装:组装仪器的一般原则组装仪器的一般原则:先零后整、先主后辅先零后整、先主后辅,从下到从下到上、从左到右。上、从左到右。在装入药品前要检查装置的气密性在装入药品前要检查装置的气密性,其基本方法是其基本方法是:一般先把导气管插入盛水的水槽中一般先把导气
23、管插入盛水的水槽中,把有关活塞关闭把有关活塞关闭,微热主发生器微热主发生器,有气泡从水中冒出有气泡从水中冒出,停止微热后停止微热后,水倒吸水倒吸进入导气管形成一段水柱进入导气管形成一段水柱,表示装置气密性良好。表示装置气密性良好。常见的气体发生装置如图所示常见的气体发生装置如图所示固体固体+固体固体 气体气体(如图如图a),a),固体固体+液体液体气体气体(如图如图b b、c),c),固体固体+液体液体 气体气体(如图如图d d、e),e),液体液体+液体液体气体气体(如图如图d d、e)e)。(2)(2)除杂净化和干燥仪器的组装除杂净化和干燥仪器的组装:净化原则净化原则:不减少被净化气体的量
24、不减少被净化气体的量;不引入新杂质不引入新杂质;操操作简便作简便,易于分离。易于分离。净化装置净化装置:装置装置(洗气瓶洗气瓶):):盛液体除杂试剂盛液体除杂试剂,气流方向是长管进气流方向是长管进,短管出。短管出。装置装置(干燥管干燥管):):盛固体除杂试剂盛固体除杂试剂,气流方向是粗口进气流方向是粗口进,细口出。细口出。(3)(3)收集方法收集方法:由气体的性质决定。由气体的性质决定。排水法排水法:适用于难溶于水且不与水反应的气体适用于难溶于水且不与水反应的气体,如如O O2 2、H H2 2等。等。向上排空气法向上排空气法:不与空气反应不与空气反应,且密度比空气大且密度比空气大,如如O O
25、2 2、COCO2 2、ClCl2 2等。等。向下排空气法向下排空气法:不与空气反应不与空气反应,且密度比空气小且密度比空气小,如如H H2 2等。等。(4)(4)吸收尾气仪器的组装吸收尾气仪器的组装:尾气处理的目的主要是防止有毒尾气污染空气或使人尾气处理的目的主要是防止有毒尾气污染空气或使人中毒以及尾气在有限空间内达到爆炸极限而发生爆炸。中毒以及尾气在有限空间内达到爆炸极限而发生爆炸。不同的方法应选用不同的装置。常用方法有不同的方法应选用不同的装置。常用方法有:点燃法点燃法:如如COCO、H H2 2、CHCH4 4等易燃性气体等易燃性气体,可用此法。可用此法。吸收法吸收法:如如ClCl2
26、2、SOSO2 2、HClHCl、H H2 2S S等可用碱液吸收。等可用碱液吸收。转化法转化法:采用一定的方法采用一定的方法,使有毒气体转化为无毒气使有毒气体转化为无毒气体后再排放体后再排放,如如NONO、NONO2 2若能转化为若能转化为N N2 2,即可排放。即可排放。导入室外法导入室外法:如如H H2 2是无毒气体是无毒气体,可将其导入室外可将其导入室外,以防以防在实验室内达到爆炸极限。在实验室内达到爆炸极限。【思考思考讨论讨论】(1)(1)利用教材提供的装置制取氯气时利用教材提供的装置制取氯气时,制备的氯气是否制备的氯气是否含有杂质含有杂质?为什么为什么?提示提示:由于浓盐酸易挥发由
27、于浓盐酸易挥发,所以制备的氯气中含有水蒸所以制备的氯气中含有水蒸气和气和HClHCl气体。气体。(2)(2)你能否改进实验装置你能否改进实验装置,制取纯净、干燥的氯气制取纯净、干燥的氯气?试着试着画出改进后的实验装置图。画出改进后的实验装置图。提示提示:【案例示范案例示范】【典例典例】(2019(2019哈尔滨高一检测哈尔滨高一检测)实验室用浓盐酸和实验室用浓盐酸和MnOMnO2 2制制ClCl2 2,并以干燥的并以干燥的ClCl2 2为原料进行实验为原料进行实验,装置如图所装置如图所示。示。(1)(1)装置装置B B、C C中应盛放的试剂名称分别为中应盛放的试剂名称分别为_、_;_;从从A
28、A装置导出的气体若不经过装置导出的气体若不经过B B、C C装置而直装置而直接进入接进入D D管管,将对实验产生的不良后果是将对实验产生的不良后果是_。(2)(2)实验时实验时,先点燃先点燃A A处的酒精灯处的酒精灯,让让ClCl2 2充满装置充满装置,再点再点燃燃D D处酒精灯处酒精灯,写出写出D D中反应的化学方程式中反应的化学方程式:_:_。(3)F(3)F装置所起的作用是装置所起的作用是_。(4)(4)用石灰乳吸收氯气可制得漂粉精用石灰乳吸收氯气可制得漂粉精,写出工业制漂粉写出工业制漂粉精反应的化学方程式精反应的化学方程式:_:_。【思维建模思维建模】解答本类试题思维流程如下解答本类试
29、题思维流程如下:明确实验目的明确实验目的思考反应原理思考反应原理分析实验装置分析实验装置结合结合问题思考解答。问题思考解答。【解析解析】(1)(1)浓盐酸具有挥发性浓盐酸具有挥发性,Cl,Cl2 2中含有中含有HClHCl、H H2 2O(g),O(g),依次通过盛有饱和食盐水、浓硫酸的洗气瓶除去依次通过盛有饱和食盐水、浓硫酸的洗气瓶除去HClHCl、H H2 2O(g),O(g),得到干燥的得到干燥的ClCl2 2。HClHCl、H H2 2O(g)O(g)都能与铁反应生都能与铁反应生成成H H2 2,H,H2 2和和ClCl2 2混合在加热时会发生爆炸。混合在加热时会发生爆炸。(2)(2)
30、铁粉与铁粉与ClCl2 2在点燃条件下反应生成氯化铁在点燃条件下反应生成氯化铁,化学方程化学方程式为式为2Fe+3Cl2Fe+3Cl2 2 2FeCl 2FeCl3 3。点燃点燃=(3)Cl(3)Cl2 2有毒有毒,污染环境污染环境,所以不能直接排放到空气中所以不能直接排放到空气中,碱碱石灰的成分是氧化钙和氢氧化钠石灰的成分是氧化钙和氢氧化钠,Cl,Cl2 2和氧化钙、氢氧和氧化钙、氢氧化钠能反应化钠能反应,所以可用碱石灰处理尾气所以可用碱石灰处理尾气,空气中有水蒸空气中有水蒸气气,碱石灰还能吸收水蒸气碱石灰还能吸收水蒸气,防止空气中的水蒸气进入防止空气中的水蒸气进入E E中中,所以可作干燥剂
31、。所以可作干燥剂。(4)Cl(4)Cl2 2和氢氧化钙反应生成氯化钙、次氯酸钙和水和氢氧化钙反应生成氯化钙、次氯酸钙和水,化化学方程式为学方程式为2Cl2Cl2 2+2Ca(OH)+2Ca(OH)2 2=CaCl=CaCl2 2+Ca(ClO)+Ca(ClO)2 2+2H+2H2 2O O。答案答案:(1)(1)饱和食盐水浓硫酸未经除去的氯化氢和饱和食盐水浓硫酸未经除去的氯化氢和水蒸气随水蒸气随ClCl2 2进入进入D D中和铁能反应生成中和铁能反应生成H H2 2,H,H2 2和和ClCl2 2混合会混合会发生爆炸发生爆炸(2)2Fe+3Cl(2)2Fe+3Cl2 2 2FeCl 2FeCl
32、3 3(3)(3)吸收多余的吸收多余的ClCl2 2,防止污染环境防止污染环境;防止空气中的水蒸防止空气中的水蒸气进入气进入E E中中(4)2Cl(4)2Cl2 2+2Ca(OH)+2Ca(OH)2 2=CaCl=CaCl2 2+Ca(ClO)+Ca(ClO)2 2+2H+2H2 2O O点燃点燃=【规律方法规律方法】(1)(1)稀盐酸与稀盐酸与MnOMnO2 2不反应不反应,制取氯气时必制取氯气时必须选用浓盐酸须选用浓盐酸;加热温度不宜过高加热温度不宜过高,以减少氯化氢的挥以减少氯化氢的挥发。发。(2)(2)制取的氯气有毒制取的氯气有毒,且在加热时容易逸出且在加热时容易逸出,所以应选用所以应
33、选用分液漏斗分液漏斗,而不用长颈漏斗。而不用长颈漏斗。(3)(3)尾气处理时尾气处理时,不能用澄清石灰水吸收氯气不能用澄清石灰水吸收氯气,因为澄清因为澄清石灰水中石灰水中Ca(OH)Ca(OH)2 2含量少含量少,吸收不完全。吸收不完全。(4)(4)实验结束后实验结束后,先使反应停止并排出装置中残留的氯先使反应停止并排出装置中残留的氯气气,再拆卸装置再拆卸装置,避免污染空气。避免污染空气。【迁移迁移应用应用】1.(20191.(2019深圳高一检测深圳高一检测)实验室用二氧化锰和浓盐酸实验室用二氧化锰和浓盐酸来制取氯气来制取氯气,主要操作有以下几步主要操作有以下几步,其中正确的实验操其中正确的
34、实验操作顺序是作顺序是()将蒸馏烧瓶固定在铁架台上把酒精灯放在铁架将蒸馏烧瓶固定在铁架台上把酒精灯放在铁架台上台上,根据酒精灯高度确定铁圈的位置根据酒精灯高度确定铁圈的位置,固定铁圈放好固定铁圈放好石棉网用药匙向蒸馏烧瓶中加入石棉网用药匙向蒸馏烧瓶中加入MnOMnO2 2,再向分液漏再向分液漏斗中加浓盐酸斗中加浓盐酸,并将导管放入集气瓶中检查装置的并将导管放入集气瓶中检查装置的气密性在蒸馏烧瓶上装好分液漏斗气密性在蒸馏烧瓶上装好分液漏斗,连接好导气管连接好导气管A.A.B.B.C.C.D.D.【解析解析】选选D D。安装仪器时遵循顺序。安装仪器时遵循顺序:由下而上由下而上,由左而由左而右右;安
35、装好仪器后先检查气密性安装好仪器后先检查气密性,再加入药品。再加入药品。2.2.某兴趣小组同学在实验室中用某兴趣小组同学在实验室中用MnOMnO2 2和浓盐酸反应制和浓盐酸反应制备纯净干燥的氯气备纯净干燥的氯气,如图是此学生设计的实验装置图。如图是此学生设计的实验装置图。请指出装置和使用试剂的不合理性请指出装置和使用试剂的不合理性,并改正。并改正。提示提示:依据反应原理、试剂状态选择发生装置依据反应原理、试剂状态选择发生装置,缺酒缺酒精灯和石棉网精灯和石棉网;依据反应过程中的变化依据反应过程中的变化,确定产生确定产生“杂质杂质”(HCl(HCl、H H2 2O),O),先除去一般杂质气体先除去
36、一般杂质气体(HCl),(HCl),后除后除去去H H2 2O(g);O(g);用饱和食盐水除去用饱和食盐水除去HClHCl且减少主气体且减少主气体ClCl2 2的损失的损失;饱和石灰水中饱和石灰水中“OHOH-”浓度小浓度小 因为因为Ca(OH)Ca(OH)2 2溶解度小溶解度小,不适合用来吸收不适合用来吸收ClCl2 2。【课堂回眸课堂回眸】【核心整合核心整合】1.1.氯元素的二维价态图氯元素的二维价态图2.2.实例分析实例分析(1)(1)将新鲜的花瓣放入干燥的氯气中可观察到的现象将新鲜的花瓣放入干燥的氯气中可观察到的现象是是_,_,原因是原因是_。(2)(2)氯水久置或光照条件下均会变成
37、稀盐酸氯水久置或光照条件下均会变成稀盐酸,同时释同时释放出氧气放出氧气,说明次氯酸说明次氯酸_,_,反应的化学方程式为反应的化学方程式为_。光照光照=花瓣褪色花瓣褪色新鲜的花瓣中含有水分新鲜的花瓣中含有水分,遇遇ClCl2 2会产生会产生HClO,HClOHClO,HClO具有漂白性具有漂白性不稳定不稳定2HClO 2HCl+O2HClO 2HCl+O2 2【素养迁移素养迁移】1.1.下列关于氯气的说法正确的是下列关于氯气的说法正确的是()A.A.氯气在常温下能与铁反应氯气在常温下能与铁反应,故不能用铁罐存放液氯故不能用铁罐存放液氯B.B.点燃氢气和氯气的混合气体可以制取氯化氢点燃氢气和氯气的
38、混合气体可以制取氯化氢C.C.氯气氧化性很强氯气氧化性很强,一般都能将还原剂氧化为它的最高一般都能将还原剂氧化为它的最高价态价态D.D.氯原子最外层有氯原子最外层有7 7个电子个电子,所以氯元素只有所以氯元素只有-1-1价和价和+7+7价价【解析解析】选选C C。氯气是一种化学性质非常活泼的非金属。氯气是一种化学性质非常活泼的非金属单质单质,几乎能与所有金属化合几乎能与所有金属化合,但与金属反应时通常都但与金属反应时通常都需加热需加热,常温或低温条件下常温或低温条件下,干燥氯气不能与铁反应干燥氯气不能与铁反应,故故常温下能用铁罐存放液氯常温下能用铁罐存放液氯,A,A不正确不正确;在空气中燃烧着
39、的在空气中燃烧着的氢气可以在氯气中继续安静地燃烧氢气可以在氯气中继续安静地燃烧,生成氯化氢生成氯化氢,工业工业上就是利用这一原理来制备氯化氢的上就是利用这一原理来制备氯化氢的,但如果点燃的是但如果点燃的是氢气和氯气的混合气体氢气和氯气的混合气体,则可能会发生爆炸则可能会发生爆炸,B,B不正确不正确;氯气是一种强氧化性气体氯气是一种强氧化性气体,通常能将还原剂氧化为其最通常能将还原剂氧化为其最高价态高价态,C,C正确正确;氯元素除氯元素除-1-1价和价和+7+7价外价外,还有还有0 0价价(Cl(Cl2 2)、+1+1价价(HClO)(HClO)、+3+3价价(HClO(HClO2 2)、+5+
40、5价价(HClO(HClO3 3)等等,D,D不正确。不正确。2.(20192.(2019邵阳高一检测邵阳高一检测)用漂白粉溶液浸泡过的有色布条用漂白粉溶液浸泡过的有色布条,如果如果晾置在空气中晾置在空气中,过了一段时间过了一段时间,其漂白效果会更好的原因可能是其漂白效果会更好的原因可能是()A.A.漂白粉被氧化了漂白粉被氧化了B.B.有色布条被空气中的氧气氧化了有色布条被空气中的氧气氧化了C.C.漂白粉跟空气中的漂白粉跟空气中的COCO2 2反应充分反应充分,生成了较多量的生成了较多量的HClOHClOD.D.漂白粉溶液蒸发掉部分水漂白粉溶液蒸发掉部分水,其浓度增大其浓度增大【解析解析】选选
41、C C。对于漂白粉来说。对于漂白粉来说,其具有漂白作用主要其具有漂白作用主要是由次氯酸引起的是由次氯酸引起的,当漂白粉放置在空气中时当漂白粉放置在空气中时,漂白粉漂白粉会和空气中的会和空气中的COCO2 2和和H H2 2O O发生反应发生反应:Ca(ClO):Ca(ClO)2 2+CO+CO2 2+H+H2 2O O=CaCO=CaCO3 3+2HClO,+2HClO,所以会使所以会使HClOHClO的浓度增大的浓度增大,漂白漂白效果变得更好。效果变得更好。【补偿训练补偿训练】“绿色化学实验绿色化学实验”进课堂进课堂,某化学教师为氯气与金某化学教师为氯气与金属钠反应设计了如图装置与操作以替代
42、相关的实验。属钠反应设计了如图装置与操作以替代相关的实验。实验操作实验操作:钠与氯气反应的装置做如图改进钠与氯气反应的装置做如图改进,将一根玻将一根玻璃管与氯气发生器相连璃管与氯气发生器相连,玻璃管内放一块黄豆粒大的金玻璃管内放一块黄豆粒大的金属钠属钠(已吸净煤油已吸净煤油),),玻璃管尾部塞一团浸有玻璃管尾部塞一团浸有NaOHNaOH溶液的溶液的棉花球。先给钠预热棉花球。先给钠预热,到钠熔融成圆球时到钠熔融成圆球时,撤火撤火,通入氯通入氯气气,即可见钠着火燃烧即可见钠着火燃烧,生成大量白烟。以下叙述错误生成大量白烟。以下叙述错误的是的是()A.A.反应生成的大量白烟是氯化钠晶体反应生成的大量
43、白烟是氯化钠晶体B.B.玻璃管尾部塞一团浸有玻璃管尾部塞一团浸有NaOHNaOH溶液的棉花球是用于吸溶液的棉花球是用于吸收过量的氯气收过量的氯气,以免其污染空气以免其污染空气C.C.钠着火燃烧产生苍白色火焰钠着火燃烧产生苍白色火焰D.D.若在棉花球外沿滴一滴淀粉碘化钾溶液若在棉花球外沿滴一滴淀粉碘化钾溶液,据其颜色变据其颜色变化可判断氯气是否被碱液完全吸收化可判断氯气是否被碱液完全吸收【解析解析】选选C C。根据题给信息。根据题给信息,Na,Na在在ClCl2 2中燃烧的方程式中燃烧的方程式为为2Na+Cl2Na+Cl2 2 2NaCl,NaCl 2NaCl,NaCl为固态为固态,故产生大量白
44、烟故产生大量白烟,A,A正确正确;Cl;Cl2 2可与可与NaOHNaOH反应反应,故用故用NaOHNaOH溶液可吸收剩余溶液可吸收剩余ClCl2 2,防止污染空气防止污染空气,B,B正确正确;Na;Na着火燃烧时火焰颜色为黄色着火燃烧时火焰颜色为黄色,C C错错;因为因为ClCl2 2可与可与KIKI发生反应发生反应ClCl2 2+2KI=2KCl+I+2KI=2KCl+I2 2,I,I2 2使淀粉变蓝使淀粉变蓝,D,D正确。正确。点燃点燃=3.(20193.(2019南昌高一检测南昌高一检测)某化学小组用如图所示装置某化学小组用如图所示装置制取氯气。下列说法不正确的是制取氯气。下列说法不正
45、确的是()A.A.该装置图中至少存在三处明显错误该装置图中至少存在三处明显错误B.B.该实验中收集氯气的方法不正确该实验中收集氯气的方法不正确C.C.为了防止氯气污染空气为了防止氯气污染空气,必须进行尾气处理必须进行尾气处理D.D.在集气瓶的导管口处放一片湿润的淀粉碘化钾试纸在集气瓶的导管口处放一片湿润的淀粉碘化钾试纸可以证明是否有可以证明是否有ClCl2 2逸出逸出【解析解析】选选B B。装置中未用酒精灯加热。装置中未用酒精灯加热,应该用分液漏应该用分液漏斗斗,没有尾气吸收装置没有尾气吸收装置,共共3 3处明显错误。处明显错误。4.4.在生产生活中在生产生活中,我们需要对餐具、水、环境、疫源
46、地我们需要对餐具、水、环境、疫源地等进行杀菌消毒处理等进行杀菌消毒处理,我们最常用的消毒剂有液氯、漂我们最常用的消毒剂有液氯、漂白粉、白粉、8484消毒液、二氧化氯、洁厕剂消毒液、二氧化氯、洁厕剂(主要成分主要成分HCl)HCl)等等含氯消毒剂。但是将含氯消毒剂。但是将“84”84”消毒液和洁厕剂混用却会消毒液和洁厕剂混用却会产生产生ClCl2 2从而引起中毒。从而引起中毒。(1)“84”(1)“84”消毒液和洁厕剂的主要成分是什么消毒液和洁厕剂的主要成分是什么?写出混写出混合使用引起中毒的化学方程式。合使用引起中毒的化学方程式。(2)(2)写出制造写出制造“84”84”消毒液的化学方程式。消
47、毒液的化学方程式。【解析解析】(1)(1)“8484”消毒液和洁厕剂的主要成分分别是消毒液和洁厕剂的主要成分分别是NaClONaClO和和HCl,HCl,两者常温下反应生成有毒气体两者常温下反应生成有毒气体ClCl2 2,人误吸引起中毒。人误吸引起中毒。(2)(2)“8484”消毒液由消毒液由ClCl2 2与与NaOHNaOH溶液反应制得。溶液反应制得。答案答案:(1)NaClO(1)NaClO和和HClHCl。2HCl+NaClO=Cl2HCl+NaClO=Cl2 2+H+H2 2O+NaClO+NaCl(2)Cl(2)Cl2 2+2NaOH=NaCl+NaClO+H+2NaOH=NaCl+
48、NaClO+H2 2O O【补偿训练补偿训练】某课外活动小组利用如图所示装置制取氯气某课外活动小组利用如图所示装置制取氯气,提供提供的试剂的试剂:浓盐酸、饱和食盐水、氢氧化钠溶液、高锰酸浓盐酸、饱和食盐水、氢氧化钠溶液、高锰酸钾固体、水。反应的化学方程式为钾固体、水。反应的化学方程式为2KMnO2KMnO4 4+16HCl(+16HCl(浓浓)=2KCl+2MnCl=2KCl+2MnCl2 2+5Cl+5Cl2 2+8H+8H2 2O O。(1)(1)装置装置M M中盛放的试剂是中盛放的试剂是_;H_;H中盛放的试剂是中盛放的试剂是_。(2)(2)收集收集ClCl2 2时时,关闭弹簧夹关闭弹簧
49、夹_和弹簧夹和弹簧夹_,_,打开弹打开弹簧夹簧夹_。(3)(3)尾气处理时尾气处理时,关闭弹簧夹关闭弹簧夹a a和弹簧夹和弹簧夹_,_,打开弹簧夹打开弹簧夹_。处理尾气选用的试剂为。处理尾气选用的试剂为_。【解析解析】(1)(1)装置装置M M中应为浓盐酸中应为浓盐酸,G,G中应为高锰酸钾固体中应为高锰酸钾固体,H,H中应中应为饱和食盐水为饱和食盐水,用来除去用来除去ClCl2 2中混有的中混有的HClHCl气体气体,装置装置P P是尾气处理是尾气处理装置装置,烧杯中的试剂是氢氧化钠溶液。烧杯中的试剂是氢氧化钠溶液。(2)(2)收集收集ClCl2 2时时,先关闭弹先关闭弹簧夹簧夹a a和和c,
50、c,打开弹簧夹打开弹簧夹b,b,生成的生成的ClCl2 2会将饱和食盐水压入烧杯会将饱和食盐水压入烧杯D D中中,从而使从而使ClCl2 2收集在收集在H H中。中。(3)(3)尾气处理时关闭弹簧夹尾气处理时关闭弹簧夹a a和弹簧夹和弹簧夹b,b,打开弹簧夹打开弹簧夹c,c,多余的多余的ClCl2 2就会被就会被P P中的氢氧化钠溶液吸收。中的氢氧化钠溶液吸收。答案答案:(1)(1)浓盐酸饱和食盐水浓盐酸饱和食盐水(2)a(2)ac(c(或或c ca)a)b b (3)b(3)bc c氢氧化钠溶液氢氧化钠溶液5.5.从元素化合价和物质类别两个角度学习、研究物质从元素化合价和物质类别两个角度学习
