【化学】氯气的实验室制法课件 2023-2024学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册.pptx

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1、氯气的实验室制法学习目标：1.能利用典型代表物的性质和反应,设计氯气的制备、提纯和检验等简单任务的方案。2.通过对氯气实验室制法的学习,学会研究气体的实验室制法的方法和程序。分点突破氯气的实验室制法1.用上述实验方法制得的Cl2中混有哪些杂质?上述装置中饱和食盐水和浓H2SO4的作用分别是什么?提示提示:Cl2中混有中混有HCl和水蒸气。用饱和食盐水除去和水蒸气。用饱和食盐水除去Cl2中的中的HCl气体气体,用浓用浓H2SO4除去除去Cl2中的水蒸气。中的水蒸气。2.烧杯中NaOH溶液的作用是什么?某同学认为可以用澄清石灰水代替NaOH溶液,同时还可以制得漂白粉,你认为该同学的想法是否合理?依

2、据是什么?提示提示:NaOH溶液的作用是吸收多余的溶液的作用是吸收多余的Cl2,以防污染环境。不合理以防污染环境。不合理;澄清石灰水中澄清石灰水中Ca(OH)2的浓度较小的浓度较小,不宜用来吸收尾气。不宜用来吸收尾气。3.制取Cl2的原理是利用强氧化剂氧化浓盐酸中的Cl-生成Cl2。提示提示:(1)MnO2HCl1 22酸酸不能不能随着反应的进行随着反应的进行,浓盐酸逐渐变稀浓盐酸逐渐变稀,不不再与再与MnO2反应反应(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?实验室制备氯气名师点拨(1)实验室用MnO2和盐酸制Cl

3、2,盐酸必须为浓盐酸,随着反应的进行,盐酸的浓度逐渐减小,变成稀盐酸时,反应停止。(2)在MnO2和浓盐酸的反应中,浓盐酸既起还原剂的作用,又起酸的作用,体现了还原性和酸性。1.实验室常用二氧化锰与浓盐酸共热制取氯气,对于该反应,下列说法正确的是()A.二氧化锰是该反应的催化剂B.该反应涉及的氧化物有两种C.可用浓硫酸除去氯气中的氯化氢气体D.反应中,还原剂与氧化产物的个数比为41解析解析:BMn元素的化合价降低元素的化合价降低,二氧化锰作氧化剂二氧化锰作氧化剂,A错误错误;氧化物为氧化物为MnO2、H2O,只有两种只有两种,B正确正确;用饱和食盐水除去氯气中的氯化氢气体用饱和食盐水除去氯气中

4、的氯化氢气体,C错误错误;2molHCl失去电子被氧化失去电子被氧化,此时生成氧化产物此时生成氧化产物(氯气氯气)为为1mol,则还原剂与氧化产物的个数则还原剂与氧化产物的个数比为比为2 1,D错误。错误。2.在实验室中用浓盐酸与MnO2共热制备Cl2并进行相关实验。下列收集Cl2的装置正确的是()解析解析:C收集气体时收集气体时,集气瓶不能堵住集气瓶不能堵住,应用双孔橡胶塞应用双孔橡胶塞,A错误错误;该装置收集的是该装置收集的是密度小于空气的气体密度小于空气的气体,而氯气密度大于空气而氯气密度大于空气,且氯气有毒不能直接排放且氯气有毒不能直接排放,B错误错误;该该装置可收集比空气密度大的氯气

5、装置可收集比空气密度大的氯气,剩余的氯气需要用氢氧化钠溶液吸收剩余的氯气需要用氢氧化钠溶液吸收,为防止为防止倒吸倒吸,用倒扣在水面的漏斗用倒扣在水面的漏斗,符合要求符合要求,C正确正确;氯气与氢氧化钠溶液反应氯气与氢氧化钠溶液反应,收集不收集不到氯气到氯气,D错误。错误。3.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()A.该装置图中至少存在三处明显错误B.该实验中收集氯气的方法不正确C.为了防止氯气污染空气,必须进行尾气处理D.湿润的淀粉碘化钾试纸若变蓝,证明有氯气逸出制备气体的装置与连接方法(归纳与论证)某同学利用Cl2氧化K2MnO4制备KMnO4的装置如图所示(夹持装置略):

6、已知:锰酸钾(K2MnO4)在浓强碱溶液中可稳定存在,碱性减弱时易发生反应:回答下列问题:(1)装置A中a的作用是;装置C中的试剂为;装置A中制备Cl2的化学方程式为。(2)上述装置存在一处缺陷,会导致KMnO4产率降低,改进的方法是。答案答案:(2)在装置在装置A、B之间加装盛有饱和食盐水的洗气瓶之间加装盛有饱和食盐水的洗气瓶实验室中制取气体装置的设计流程(1)常见气体制备装置反应物为固体(加热)反应物为固体液体(不加热)反应物为固体液体(加热)装置示意图典型气体O2等H2、O2、CO2等Cl2等(2)常用除杂装置洗气瓶(甲):盛有液体除杂试剂,气流方向是长管进,短管出。干燥管(乙):盛有固

7、体除杂试剂,气流方向是粗口进,细口出。(3)常用气体收集方法方法排水法向上排空气法向下排空气法装置典型气体O2、H2等O2、Cl2、CO2等H2、NH3等(4)常用气体尾气处理方法方法装置典型气体燃烧法CO等吸收法Cl2、SO2等收集法CO等1.下列制备气体的原理正确,并能用如图装置(夹持仪器略)进行反应和气体收集的是()A.MnO2与浓盐酸反应制取Cl2B.H2O2与MnO2制取O2C.石灰石与稀硫酸反应制取CO2D.Cu与稀硫酸反应制取H2解析解析:BMnO2与浓盐酸反应制取与浓盐酸反应制取Cl2需要加热需要加热,A不选不选;H2O2与与MnO2制取制取O2,反应反应不需加热不需加热,且氧

8、气不溶于水且氧气不溶于水,可以用排水法收集可以用排水法收集,B选选;石灰石与稀硫酸反应生成的石灰石与稀硫酸反应生成的硫酸钙是微溶物质硫酸钙是微溶物质,会覆盖在石灰石表面会覆盖在石灰石表面,阻碍石灰石和稀硫酸的进一步接触阻碍石灰石和稀硫酸的进一步接触,反反应会很快停止应会很快停止,不适合制取不适合制取CO2,C不选不选;Cu与稀硫酸不反应与稀硫酸不反应,不能制取不能制取H2,D不选。不选。2.下列能达到实验目的的是()A.除去杂质气体CO2B.收集并吸收多余的Cl2C.干燥Cl2D.吸收HCl制盐酸解析解析:CA项项,导气管应该导气管应该“长进短出长进短出”;B项项,Cl2密度比空气密度大密度比

9、空气密度大,Cl2会直接进会直接进入入NaOH溶液溶液,收集不到气体收集不到气体;D项项,HCl易溶于水易溶于水,会发生倒吸。会发生倒吸。3.现提供下列实验装置:(1)写出B装置中仪器甲的名称。(2)以高锰酸钾为原料制备氧气,还原产物是(填名称),该反应的化学方程式为。(3)过氧化钠(Na2O2)是一种淡黄色粉末状固体,是航空航天、潜水艇的供氧剂。常温下与水反应制取氧气,选择的发生装置是(填字母)。检验该装置气密性的操作方法:。解析解析:(3)Na2O2与水反应不需要加热与水反应不需要加热,又因为又因为Na2O2为粉末为粉末,因此该反应不能使用因此该反应不能使用启普发生器简易装置启普发生器简易

10、装置,应选用应选用B装置装置;检验该装置气密性的操作方法检验该装置气密性的操作方法:将该装置与将该装置与D装置相连装置相连,向水槽中加水没过导管口向水槽中加水没过导管口,关闭分液漏斗下端活塞关闭分液漏斗下端活塞,用酒精灯微热或用酒精灯微热或热毛巾捂锥形瓶的底部热毛巾捂锥形瓶的底部,若导管口有气泡若导管口有气泡,撤去酒精灯或热毛巾后撤去酒精灯或热毛巾后,导管中有一段导管中有一段水柱水柱,则装置气密性良好。则装置气密性良好。答案答案:(3)B将该装置与将该装置与D装置相连装置相连,向水槽中加水没过导管口向水槽中加水没过导管口,关闭分液漏斗下关闭分液漏斗下端活塞端活塞,用酒精灯微热或热毛巾捂锥形瓶的

11、底部用酒精灯微热或热毛巾捂锥形瓶的底部,若导管口有气泡若导管口有气泡,撤去酒精灯或撤去酒精灯或热毛巾后热毛巾后,导管中有一段水柱导管中有一段水柱,则装置气密性良好则装置气密性良好1.下列关于实验室用MnO2制取Cl2的叙述中,不正确的是()A.MnO2与浓盐酸共热B.用向下排空气法收集Cl2C.缓慢加热反应D.多余氯气常用较浓的碱液吸收解析解析:B因为氯气的密度比空气大因为氯气的密度比空气大,所以可用向上排空气法收集所以可用向上排空气法收集Cl2,B错误。错误。2.实验室制取氯气装置如图所示。主要操作步骤为:加热制取氯气收集氯气检查装置气密性处理尾气下列选项中正确的实验操作顺序是()A.B.C

12、.D.解析解析:B利用图中装置制取氯气利用图中装置制取氯气,先检验气密性先检验气密性,再加热制备氯气再加热制备氯气,然后收集氯气然后收集氯气,最后处理尾气最后处理尾气,则正确的实验操作顺序是则正确的实验操作顺序是。A.还原剂是HCl,氧化剂是MnO2B.每生成1个Cl2,转移2个电子C.每消耗87gMnO2,起还原作用的HCl为146gD.生成的氯气中含有水蒸气和HCl4.部分常见含氯物质的分类与相应化合价关系如图所示,下列推断不合理的是()A.a可以作氧化剂,也可以作还原剂B.d的浓溶液与c的固体反应生成b与eC.实验室可通过加热MnO2与d的浓溶液制得aD.可存在acedba的循环转化关系

13、5.氯的含氧酸盐具有较强的氧化性,能够杀菌消毒。某化学兴趣小组用氯气和相应的碱溶液反应制取NaClO和KClO3,制备装置如图所示(部分加持仪器略去)。已知:(1)在实验开始之前,应当进行的操作是。(2)盛装浓盐酸的仪器名称是。(3)装置B中的试剂为。答案答案:(3)饱和食盐水饱和食盐水答案答案:(1)检查装置气密性检查装置气密性答案答案:(2)分液漏斗分液漏斗(4)a溶液是,原因是。(5)如果缺少装置B,对制取NaClO和KClO3的影响是。解析解析:MnO2与浓盐酸混合加热与浓盐酸混合加热,发生氧化还原反应制取发生氧化还原反应制取Cl2;浓盐酸具有挥发性浓盐酸具有挥发性,制取制取得到的得到

14、的Cl2中含有杂质中含有杂质HCl,可通过饱和可通过饱和NaCl溶液除去溶液除去;在装置在装置C中中,Cl2与热的与热的KOH溶液反应产生溶液反应产生KCl、KClO3、H2O;剩余的剩余的Cl2被装置被装置D中中NaOH溶液吸收形成溶液吸收形成NaClO,为避免污染空气为避免污染空气,多余的多余的Cl2经过装置经过装置E中中NaOH溶液吸收处理溶液吸收处理,然后排放。然后排放。(5)在装置在装置D中中Cl2与与NaOH溶液发生反应产生溶液发生反应产生NaClO、NaCl、H2O。MnO2与浓盐与浓盐酸混合加热酸混合加热,发生氧化还原反应制取发生氧化还原反应制取Cl2,由于浓盐酸具有挥发性由于浓盐酸具有挥发性,制取得到的制取得到的Cl2中中含有杂质含有杂质HCl,若没有装置若没有装置B除去除去HCl,就会降低就会降低KClO3、NaClO的产率的产率。答案答案:(5)降低降低KClO3、NaClO的产率的产率(6)装置E的作用是,写出所发生反应的化学方程式:。