第二節(jié)氯及其化合物第2課時氯氣的制法，氯離子檢一、知識目標1.掌握氯氣的實驗室制法，包括反應(yīng)原理、反應(yīng)裝置（發(fā)生裝置、收集裝置、除雜裝置、尾氣處理裝置）的選擇和設(shè)計，了解氯氣的用途。2.了解(Cl)的檢驗方法，掌握氯離子檢驗的一般步驟和答題模板。二、核心素養(yǎng)目標1.宏觀辨識與微觀探析：從宏觀上認識氯氣的實驗室制取現(xiàn)象和氯離子檢驗的實驗現(xiàn)象，從微觀角度分析氯氣制取反應(yīng)和氯離子檢驗的反應(yīng)原理。2.證據(jù)推理與模型認知：通過對實驗現(xiàn)象的觀察和分析，推理得出氯氣制取和氯離子檢驗的方法和規(guī)律，建立氣體制取裝置設(shè)計和離子檢驗的基本模型。3.科學探究與創(chuàng)新意識：通過觀看視頻、分組實驗等探究活動，培養(yǎng)學生的實驗操作能力和創(chuàng)新思維，體會科學探究在化學學習中的重要性。一、教學重點氯氣的實驗室制法、氯離子的檢驗。二、教學難點制取氣體裝置的選擇、離子的檢驗方法。一、氯氣的實驗室制法及用途1.反應(yīng)原理實驗室常用濃鹽酸與二氧化錳在加熱條件下反應(yīng)制取氯氣，化學方程式為：MnO22.反應(yīng)裝置選擇與設(shè)計（1）發(fā)生裝置類型：固液加熱型儀器組成：圓底燒瓶（盛放MnO2）、分液漏斗（選擇依據(jù)：反應(yīng)物為固體（MnO（2）除雜裝置雜質(zhì)成分：濃鹽酸揮發(fā)的HCl氣體、水蒸氣除雜順序：先除HCl，后除水蒸氣（防止除HCl時引入新的水蒸氣）試劑與裝置：除去HCl：飽和食鹽水（Cl2在飽和食鹽水中溶解度小，而HCl易溶）除去水蒸氣：濃硫酸（酸性干燥劑，不與Cl2反應(yīng)）（3）收集裝置收集方法：向上排空氣法（Cl2密度比空氣大）或排飽和食鹽水法（降低驗滿方法：將濕潤的淀粉碘化鉀試紙放在集氣瓶口，若試紙變藍，說明已收集滿（Cl2+2KI=2KCl+I2)，淀粉遇I2變藍）（4）尾氣處理裝置原因：Cl試劑與裝置：氫氧化鈉溶液（Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O），使用燒杯（或尾氣吸收瓶），注意防止倒吸（可加裝倒扣的漏斗）二、Cl的檢驗方法1.檢驗原理Cl與Ag+反應(yīng)生成不溶于稀硝酸的白色沉淀AgCl，化學方程式：Ag++Cl=AgCl說明待測液中含有氯離子?！币弧⑿抡n導入【播放視頻】【提出驅(qū)動問題】84消毒液能和潔廁靈（含HCl）一起用嗎？為什么這兩種常見的清潔劑混合使用會產(chǎn)生嚴重后果？【學生答案】不能一起用。84消毒液的有效成分是NaClO，它與潔廁靈中的HCl發(fā)生反應(yīng)生成有毒的氯氣，化學方程式為NaClO+2HCl二、氯氣的實驗室制法任務(wù)1：請同學們觀看視頻并思考84消毒液與潔廁靈混用產(chǎn)生有毒Cl?的反應(yīng)原理【問題】請同學們觀看視頻并思考，84消毒液與潔廁靈混用產(chǎn)生Cl【播放視頻】【問題】思考反應(yīng)原理，寫出化學方程式，并分析化合價變化，指出氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)?！緦W生思考】NaClO+2HCl=NaCl+Cl2↑+H2O在該反應(yīng)中，NaClO中Cl元素化合價從任務(wù)2：請同學們從從物質(zhì)組成和氧化還原反應(yīng)角度分析，Cl2如何制備呢？【問題】從物質(zhì)組成和氧化還原反應(yīng)角度分析，Cl【問題】在實驗室中又該如何制取氯氣呢？【學生答案】實驗室制取氯氣的重要方法之一：MnO濃鹽酸的作用（還原性、酸性）寫出離子方程式Mn【問題】足量MnO2與146g濃鹽酸、87【學生答案】87gMn【總結(jié)講解】一、氯氣的實驗室制法1.反應(yīng)原理隨著反應(yīng)進行，濃鹽酸變稀(鹽酸當稀到一定程度不再與足量MnO2反應(yīng)。任務(wù)3：請同學們分析MnO2和濃鹽酸這個反應(yīng)中，兩種藥品的作用。若實驗室缺少MnO2，可以用什么藥品替代？【問題】從物質(zhì)組成和氧化還原反應(yīng)角度分析，Cl2如何制備呢？回顧具有氧化性的物質(zhì)，如KMnO4、KClO3、MnO2、NaClO、【學生答案】制備Cl2需要用具有氧化性的物質(zhì)氧化22K【問題】分析MnO2和濃鹽酸這個反應(yīng)中，兩種藥品的作用。若實驗室缺少【學生答案】在MnO2+4HCl(濃)===△MnCl2+Cl2↑+2H2任務(wù)4：請同學們觀看氯氣實驗室制法的視頻，并總結(jié)制取氣體裝置的設(shè)計?！静シ乓曨l】【問題】觀看氯氣實驗室制法的視頻，觀察實驗裝置和操作步驟并總結(jié)制取氣體裝置的設(shè)計要點【學生思考】任務(wù)5：請同學們討論NaOH溶液的作用是什么？【問題】NaOH溶液在氯氣制取裝置中的作用是什么？【學生答案】NaOH溶液用于吸收多余的氯氣，防止氯氣逸出污染環(huán)境。任務(wù)6：請同學們回顧初中所學的氧氣、二氧化碳等氣體的實驗室制取方法。在設(shè)計實驗室制取氣體的裝置時，應(yīng)考慮哪些方面？【問題】回顧初中所學的氧氣、二氧化碳等氣體的實驗室制取方法，在設(shè)計實驗室制取氣體的裝置時，應(yīng)考慮哪些方面？【學生答案】應(yīng)依據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件選擇發(fā)生裝置，依據(jù)氣體的性質(zhì)選擇收集裝置、除雜裝置和尾氣處理裝置。氣體制取原理（方程式）反應(yīng)物狀態(tài)反應(yīng)條件裝置圖O2

固體+固體

加熱

固體+液體

不加熱

CO2

固體+液體

不加熱

任務(wù)7：請同學們討論下面實驗室制氯氣的裝置是否需要改進？【問題】(1)應(yīng)用上述裝置（如圖）能否收集到純凈干燥的氯氣？如果不能，雜質(zhì)是什么。(2)如果要除去以上兩種雜質(zhì)，得到純凈干燥的氯氣，需要選擇何試劑？【學生答案】不能收集到純凈干燥的氯氣。雜質(zhì)是HCl氣體和水蒸氣。除去HCl氣體用飽和食鹽水，除去水蒸氣用濃硫酸。制取收集到純凈干燥的氯氣裝置的設(shè)計要點：①發(fā)生裝置：固體與液體加熱制氣體，選擇固液加熱型裝置。②收集裝置：因為氯氣密度比空氣大，Cl③除雜裝置：用飽和食鹽水除去Cl2中的④尾氣處理裝置：氯氣有毒，用NaOH溶液吸收多余的氯氣，防止污染環(huán)境，化學方程式為Cl⑤整體裝置：按照發(fā)生裝置除雜裝置收集裝置尾氣處理裝置的順序連接?！究偨Y(jié)講解】一、氯氣的實驗室制法2.反應(yīng)裝置①發(fā)生裝置Mn固體與液體加熱制氣體②收集裝置查閱資料：密度比空氣大，Cl2能溶于水，難溶于飽和食鹽水向上排空氣法排飽和食鹽水③除雜裝置④尾氣處理裝置氯氣有毒：Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O⑤整體裝置典例精講【例1】如圖所示，實驗室欲制取純凈干燥的氯氣。下列說法不正確的是A．裝置接口按氣流方向的連接順序為a→d→e→h→i→f→g→bB．①中發(fā)生反應(yīng)：2KMnO4+16HCl(濃)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2OC．⑤利用了濃硫酸的吸水性D．可用澄清石灰水替代②中的NaOH溶液【答案】D【解析】A選項：要制取純凈干燥的氯氣，先通過飽和食鹽水除去HCl，再通過濃硫酸除去水蒸氣，最后用NaOH溶液吸收尾氣，所以裝置接口按氣流方向的連接順序為a→B選項：①中用KMnO4和濃鹽酸反應(yīng)制取氯氣，化學方程式為C選項：⑤中濃硫酸具有吸水性，用于干燥氯氣，該說法正確。D選項：澄清石灰水中Ca(OH)【例2】實驗室利用如圖所示的裝置制備干燥、純凈的氯氣。下列有關(guān)敘述不正確的是()A．本實驗操作順序為檢驗裝置氣密性→添加固體藥品→添加液體藥品→加熱B．裝置Ⅱ、Ⅲ中的試劑依次為飽和NaCl溶液、濃硫酸C．氯氣密度比空氣大，故裝置Ⅳ中短導管進氣，長導管出氣D．裝置Ⅴ中反應(yīng)的離子方程式為Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O【答案】C【解析】A選項：實驗操作順序為檢驗裝置氣密性，確保裝置不漏氣，然后添加固體藥品，再添加液體藥品，最后加熱進行反應(yīng)，該說法正確。B選項：裝置Ⅱ中用飽和NaCl溶液除去Cl2中的C選項：氯氣密度比空氣大，應(yīng)采用向上排空氣法收集，裝置Ⅳ中應(yīng)長導管進氣，短導管出氣，該說法錯誤。D選項：裝置Ⅴ中用NaOH溶液吸收多余的氯氣，反應(yīng)的離子方程式為Cl三、氯離子的檢驗任務(wù)1：請同學們分組實驗證明自來水中有氯離子？家里的食鹽（NaCl）溶于水后，氯離子又該怎么檢驗？【問題】分組實驗證明自來水中有氯離子，家里的食鹽（NaCl）溶于水后，氯離子又該怎么檢驗？描述實驗現(xiàn)象，并總結(jié)氯離子的檢驗方法?！緦W生思考】實驗溶液實驗操作步驟實驗現(xiàn)象描述自來水滴加少量硝酸銀溶液，再滴加稀硝酸先產(chǎn)生白色沉淀，滴加稀硝酸后，白色沉淀不溶解蒸餾水滴加少量硝酸銀溶液，再滴加稀硝酸滴加硝酸銀溶液無明顯現(xiàn)象，繼續(xù)滴加稀硝酸仍無明顯變化食鹽水滴加少量硝酸銀溶液，再滴加稀硝酸先產(chǎn)生白色沉淀，滴加稀硝酸后，白色沉淀不溶解碳酸鈉溶液滴加少量硝酸銀溶液，再滴加稀硝酸先產(chǎn)生白色沉淀，滴加稀硝酸后，白色沉淀逐漸溶解，同時有氣泡產(chǎn)生任務(wù)2：請同學們觀看視頻并總結(jié)氯離子的檢驗方法【播放視頻】【問題】請同學們觀看視頻并總結(jié)氯離子的檢驗方法?！緦W生答案】試液2～3

mL實驗現(xiàn)象離子方程式滴入幾滴硝酸銀溶液加入少量稀硝酸①稀鹽酸有白色沉淀生成沉淀不溶解Cl－＋Ag＋===AgCl↓②氯化鈉溶液有白色沉淀生成沉淀不溶解Cl－＋Ag＋===AgCl↓③碳酸鈉溶液有白色沉淀生成沉淀溶解，有氣泡產(chǎn)生CO32－＋2Ag＋===Ag2CO3↓Ag2CO3＋2H＋===2Ag＋＋CO2↑＋H2O【總結(jié)講解】二、氯離子的檢驗1.氯離子檢驗的一般步驟在被檢測溶液中先滴加稀硝酸酸化，再滴加AgNO2.氯離子檢驗的答題模板取少量被檢測溶液于試管中，滴加適量稀硝酸，然后滴入AgNO3溶液，若產(chǎn)生白色沉淀則被檢測液中含有Cl－，若無白色沉淀則無Cl－。典例精講【例1】下列檢驗Cl－的方法正確的是()A．在某溶液中滴加AgNO3溶液，若產(chǎn)生白色沉淀說明該溶液中有Cl－B．在某溶液中先滴加鹽酸，再滴加AgNO3溶液，若產(chǎn)生白色沉淀，說明溶液中有Cl－C．在某溶液中先滴加AgNO3溶液，產(chǎn)生白色沉淀，再滴加鹽酸，沉淀不再消失，說明溶液中有Cl－D．在某溶液中滴加用HNO3酸化的AgNO3溶液，若產(chǎn)生白色沉淀，說明溶液中有Cl－【答案】D【解析】A選項，能與AgNO3溶液產(chǎn)生白色沉淀的離子可能有Cl?、CO32?等，所以不能確定溶液中一定有Cl?；B選項，先滴加鹽酸會引入Cl?一、氯氣的實驗室制法1.反應(yīng)原理MnO?+4HCl(濃)===△替代藥品：KMnO?、KClO?等2.反應(yīng)裝置發(fā)生裝置：固液加熱型收集裝置：向上排空氣法或排飽和食鹽水法除雜裝置：飽和食鹽水（除HCl）、濃硫酸（除H?O）尾氣處理裝置：NaOH溶液二、氯離子的檢驗1.檢驗步驟樣品→稀硝酸酸化液→2.答題模板取少量被檢測溶液于試管中，滴加適量稀硝酸，然后滴入AgNO?溶液，若產(chǎn)生白色沉淀則被檢測液中含有Cl?，若無白色沉淀則無Cl?。1.某化學興趣小組利用MnO?和濃鹽酸及如圖裝置制備Cl?。下列分析中不正確的是A．①中可用分液漏斗代替長頸漏斗B．①中缺少加熱裝置C．②中盛放的NaOH溶液可以凈化氯氣D．④中盛放的NaOH溶液可以吸收尾氣【答案】C【解析】A選項，分液漏斗可以控制液體的滴加速度，所以①中可用分液漏斗代替長頸漏斗，該說法正確；B選項，MnO?和濃鹽酸反應(yīng)制取氯氣需要加熱，①中缺少加熱裝置，該說法正確；C選項，NaOH溶液會與氯氣反應(yīng)，不能用于凈化氯氣，應(yīng)使用飽和食鹽水除去HCl氣體，該說法錯誤；D選項，氯氣有毒，④中盛放的NaOH溶液可以吸收尾氣，防止污染環(huán)境，該說法正確。答案選C。2.實驗室制備氯氣的化學方程式是MnO?＋4HCl(濃)=?=?=△A．還原劑是HCl，氧化劑是MnO?B．每生成1個Cl?，轉(zhuǎn)移2個電子C．每消耗87gMnO?，起還原作用的HCl為146gD．生成的氯氣中含有水蒸氣和HCl【答案】C【解析】A選項，在反應(yīng)MnO?＋4HCl(濃)===△MnCl?＋2H?O＋Cl?↑中，HCl中氯元素化合價升高，是還原劑，MnO?中錳元素化合價降低，是氧化劑，該說法正確；B選項，每生成1個Cl?，有2個氯原子從3.某溶液中含有較大量的Cl?、CO①滴加Mg(NO?)?溶液②過濾③滴加AgNO?溶液④滴加Ba(NO?)?溶液A．①②④②③B．④②①②③C．①②③②④D．④②③②①【答案】B【解析】檢驗Cl?用AgNO?溶液，檢驗CO32?用Ba(NO?)?溶液，檢驗OH?用Mg(NO?)?溶液。由于Ag?能與Cl?、CO32?、OH?反應(yīng)，Mg2?能與4.某化學興趣小組同學利用以下裝置制備氯氣并對氯氣的性質(zhì)進行探究。(1)有關(guān)氯氣、氯水和氯離子的性質(zhì)，下列說法正確的是______(填字母)。A．氯水的顏色呈淺黃綠色，說明氯水中含有Cl?B．Cl?和Cl?都具有很強的氧化性C．新制氯水可以用來殺菌消毒是因為生成強酸次氯酸D．將新制氯水滴入AgNO?溶液，會出現(xiàn)白色沉淀(2)儀器a的名稱為________，裝置B中飽和食鹽水的作用是_________________。(3)a中反應(yīng)的離子方程式為_____________________________________。(4)整套實驗裝置存在著明顯缺陷，你的改進措施是____________________________________________________【答案】(1)AD；(2)圓底燒瓶；除去Cl?中的HCl氣體；(3)MnO?＋4H?＋2Cl?===△【解析】(1)A選項，氯氣是黃綠色氣體，氯水的顏色呈淺黃綠色，說明氯水中含有Cl?，該說法正確；B選項，Cl?沒有強氧化性，Cl?具有很強的氧化性，該說法錯誤；C選項，新制氯水可以用來殺菌消毒是因為生成具有強氧化性的弱酸次氯酸，該說法錯誤；D選項，新制氯水中含有Cl?，滴入AgNO?溶液，會生成AgCl白色沉淀，該說法正確。答案選AD。(2)儀器a的名稱為圓底燒瓶，裝置B中飽和食鹽水的作用是除去Cl?中的HCl氣體，因為HCl極易溶于水，而氯氣在飽和食鹽水中的溶解度較小。(3)a中是MnO?和濃鹽酸反應(yīng)制取氯氣，離子方程式為MnO?＋4H?＋2Cl?===△考點1氯氣的實驗室制法1．（2425高二下·廣東茂名·期末）下列關(guān)于實驗室制取氯氣的操作不正確的是A．制取氯氣B．除去HClC．收集D．尾氣處理A．A B．B C．C D．D【答案】CB．氯化氫在水中的溶解度很大，飽和食鹽水能吸收氯氣中的氯化氫同時降低氯氣的溶解度，B正確；C．氯氣密度比空氣大，應(yīng)采用向上排空氣法收集，氣體從長管進、短管出，C錯誤；D．氯氣有毒，能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，可用氫氧化鈉溶液進行尾氣處理，D正確；故選C。2．（2025高一下·湖南邵陽·學業(yè)考試）某化學興趣小組用下圖所示裝置制取并探究氯氣的部分性質(zhì)。已知：裝置A中發(fā)生反應(yīng)為MnO2+4HCl(濃)Cl2↑+MnCl2+2H2O請回答下列問題：(1)裝置A中儀器a的名稱是(填“分液漏斗”或“長頸漏斗”)；(2)為除去裝置A中揮發(fā)出的HCl氣體，裝置B中盛放的B溶液是(填“飽和食鹽水”或“濃硫酸”)；(3)當Cl2進入裝置C中后，KI淀粉試紙變藍，體現(xiàn)了Cl2具有(填“氧化性”或“還原性”)；(4)裝置D中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為；【答案】(1)分液漏斗(2)飽和食鹽水(3)氧化性(4)Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O【分析】裝置A用二氧化錳和濃鹽酸共熱反應(yīng)制備氯氣，氯氣中混有HCl和水蒸氣，可通過飽和食鹽水除去HCl，則裝置B中盛放飽和食鹽水，再通過KI淀粉試紙，氯氣將碘化鉀中碘離子氧化為碘單質(zhì)，淀粉遇碘單質(zhì)變藍，因氯氣有毒，需用NaOH溶液進行尾氣處理，據(jù)此解答?！驹斀狻浚?）由儀器構(gòu)造可知，裝置A中儀器a的名稱是分液漏斗；（2）Cl2在飽和食鹽水中的溶解度很小，而HCl的溶解度較大，則為除去裝置A中揮發(fā)出的H