高中化学 第四章 第2节 第2课时氯离子的检验、卤素及氯气的制法课件 新人教版必修1.ppt

成才之路 化学 路漫漫其修远兮吾将上下而求索 人教版 必修1 非金属及其化合物 第四章 第二节富集在海水中的元素 氯 第四章 第2课时氯离子的检验 卤素及氯气的制法 第四章 1774年 瑞典化学家舍勒在研究软锰矿 主要成分为MnO2 的过程中将它与浓盐酸混合加热 产生了一种黄绿色的 有强烈刺激性气味的气体 使人十分难受 它是氯气 舍勒发现氯气的方法至今还是实验室制取氯气的方法之一 你能写出舍勒发现氯气的化学方程式吗 氯气有毒 实验室制氯气 一定要尽量减少氯气外泄 降低对环境的污染 你知道1L空气最多可允许含氯气多少毫克吗 在实验室里配制溶液时 我们要用蒸馏水 不能用自来水 原因是自来水中含有Cl 等杂质离子 影响所配溶液的纯度 你知道怎样才能检验某溶液中是否含有Cl 吗 1 掌握Cl 的检验方法 2 了解卤素的性质 3 了解Cl2的实验室制取原理和实验装置 学习目标 1 氯离子 Cl 的检验 1 方法 先加 再加 2 现象 产生 加稀HNO3 沉淀 3 原理 4 加稀硝酸的目的 排除 等离子的干扰 2 卤素包括 这些元素的最外电子层都有 个电子 是典型的 新知预习 Ag Cl AgCl AgNO3溶液 稀HNO3 白色沉淀 不溶解 F Cl Br I At 7 非金属元素 F2 Cl2 Br2 I2 HX HXO F Cl Br I 2NaCl Br2 2KBr I2 液 蓝色 1 检验溶液中的Cl 需注意什么问题 自主探究 2 如何检验Na2CO3固体中是否混入了少量的NaCl杂质 写出实验操作步骤和有关的离子方程式 提示 此题表面上看起来很简单 有的同学可能很快就能写出答案 加入AgNO3溶液 产生白色沉淀 再加稀硝酸 白色沉淀不溶解 说明混入了NaCl杂质 白色沉淀消失 说明没有混入NaCl杂质 其实这答案错了 因为题目给的是Na2CO3固体而不是Na2CO3溶液 所以应先将Na2CO3固体配制成溶液 再做后续实验 氯离子 Cl 的检验卤素 教材点拨 3 实验探究 Cl 的检验在5支试管里分别加入2 3mL稀盐酸 NaCl溶液 Na2CO3溶液 自来水 蒸馏水 然后各滴入几滴AgNO3溶液 观察现象 然后再分别加入少量稀硝酸 观察现象 温馨提示 检验Cl 时 用稀硝酸酸化 主要是排除CO等杂质离子的干扰 不可用稀盐酸酸化 因为盐酸会引入Cl 2 成盐元素 卤素 1 卤素 位于元素周期表 A族 包括氟 F 氯 Cl 溴 Br 碘 I 砹 At 由于它们都能与Na K Ca Mg等金属化合生成盐 所以统称为卤素 成盐元素之意 2 卤素原子结构与性质 相似性 最外层电子数都为7 易得电子 具有氧化性 递变性 从F I 随着核电荷数的逐渐增多 电子层数逐渐增多 原子半径逐渐增大 得电子能力逐渐减弱 氧化性逐渐减弱 2015 经典习题选萃 下列检验Cl 的方法正确的是 A 在某溶液中滴加AgNO3溶液 若产生白色沉淀说明该溶液中有Cl B 在某溶液中先滴加盐酸 再滴加AgNO3溶液 若产生白色沉淀 说明溶液中有Cl C 在某溶液中先滴加AgNO3溶液 产生白色沉淀 再滴加盐酸 沉淀不消失 说明溶液中有Cl D 在某溶液中滴加用HNO3酸化的AgNO3溶液 若产生白色沉淀 说明溶液中有Cl 典例透析 解析 本题考查Cl 的检验 特别注意排除杂质离子的干扰 解题流程 答案 D 氯气的制法 教材点拨 温馨提示 准确记忆各仪器名称 C D叫洗气瓶 明确各部分的作用 原理及注意事项 图中 A是分液漏斗 加浓盐酸 B是圆底烧瓶 用于反应 液体不超过容积的2 3 加热时必须垫石棉网 C是洗气瓶 瓶中装饱和食盐水 除去Cl2中混有的HCl 氯气在饱和食盐水中比在水中溶解度小 可减少氯气的损耗 D是洗气瓶 瓶中装浓H2SO4 干燥Cl2 E为收集装置 用向上排空气法收集Cl2 进气管伸入集气瓶的底部 F是尾气吸收装置 因氯气有毒 多余氯气要用NaOH的溶液将其吸收 用水和石灰水吸收效果都不好 3 收集方法 向上排空气法 Cl2密度大于空气 排饱和食盐水法 Cl2在饱和NaCl溶液中的溶解度很小 4 净化装置用饱和食盐水洗气除去HCl 再用浓硫酸干燥 5 验满方法 可用湿润的KI淀粉试纸放于集气瓶口处 若变蓝则证明氯气已收集满 原理 氯气可与KI发生反应生成单质碘 2KI Cl2 2KCl I2 淀粉遇单质碘变蓝 6 尾气处理 氯气有毒 因此必须进行尾气处理 根据氯气的化学性质选择NaOH溶液进行吸收 即发生如下反应 Cl2 2NaOH NaCl NaClO H2O 温馨提示 不能用长颈漏斗 因为长颈漏斗会使气体逸出 该反应不能用启普发生器 因为二氧化锰是粉末 反应需要加热 所以不能用启普发生器 不能选用烧杯作反应容器 不容易收集气体 可以选用试管和烧瓶 烧瓶的容量大 试管容量小且比较方便 由于反应要加热 所以要选择酒精灯 铁圈 石棉网 分液漏斗可以随时向烧瓶中添加液体 可以通过分液漏斗的活塞控制盐酸的滴加量来控制反应的速率及进程 因反应物中的浓盐酸有挥发性 反应体系中有水 且反应在加热的条件下进行 故制得的氯气可能有HCl气体和水蒸气 因此要得到干燥 纯净的氯气必须除去HCl气体和水蒸气这两种杂质气体 可用饱和食盐水除去HCl 再用浓硫酸除去水蒸气 二者顺序不能颠倒 2015 福建省八县一中高一期末 某校化学实验兴趣小组欲采用如图所示的实验装置制Cl2 同时进行与氯气有关的某些实验 按要求回答问题 1 药品A的名称是 此反应的离子方程式是 典例透析 2 甲同学用含有0 2molHCl的浓盐酸与足量的MnO2反应制Cl2 结果制得的Cl2体积 标准状况下 1 12L 填 大于 等于 小于 3 在实验室中 乙同学欲用下图中的装置净化氯气 则气流方向是 气体F 填代号 4 把净化后的氯气通入如下图装置 观察到a不褪色 b褪色 可得到的结论是 检验吸收Cl2后的NaOH溶液中含有Cl 时 需要滴加的试剂以及现象为 5 一位同学设计了一套用浓盐酸和KMnO4固体制取少量氯气并比较氯气与碘单质的氧化性强弱的微型装置 如图 能说明Cl2的氧化性强于I2的实验现象是 2015 四川省攀枝花市高一期末 下图是一个制取氯气并以氯气为原料进行特定反应的装置 其中各试剂瓶装的试剂为 B AgNO3溶液 C 氯化亚铁溶液 D 石蕊试液 E 浓硫酸 H NaOH溶液 回答下列问题 1 A为氯气发生装置 圆底烧瓶中盛放MnO2 分液漏斗中盛放浓盐酸 反应的化学方程式是 2 实验开始时 先点燃A处酒精灯 打开分液漏斗旋塞和I处活塞 让氯气充满整个装置 再点燃G处酒精灯 装置B中的现象是 装置D中的现象是 C中反应的化学方程式是 G中反应的化学方程式是 3 G处反应完毕后关闭分液漏斗旋塞 移去酒精灯 但由于余热的作用 A处仍有氯气产生 此时应该怎样操作 装置I中的现象是 4 热的氯气进入H溶液中 不但有NaClO生成 还有NaClO3生成 若n NaClO n NaClO3 1 2 则氧化剂与还原剂的物质的量比为 1 2015 江苏省射阳县盘湾中学高一期末 氯 溴 碘三种卤素单质的化学性质相似 其原因是 A 颜色相似B 都是双原子分子C 最外层电子数相同 都是7D 自然界中都以化合态存在 解析 结构决定性质 最外层电子数决定化学性质 故选C 答案 C 2 2015 山东省东营市一中高一模拟 为了除去CO2中少量的HCl气体 最好将混合气体通过 A 浓硫酸B NaHCO3饱和溶液C NaOH溶液D Na2CO3溶液 解析 A 浓硫酸能用于CO2和HCl的干燥 不能够除去HCl气体 故A不合题意 B NaHCO3饱和溶液可以吸收HCl气体且不会吸收CO2气体 故B符合题意 C NaOH溶液在吸收HCl气体的同时也能吸收CO2气体 故C不合题意 D Na2CO3溶液在吸收HCl气体的同时也能吸收CO2气体 故D不合题意 答案 B 点评 本题考查了气体物质的除杂 难度不大 解题时应注意除杂的原则 1 不增 不增加新的杂质 2 不减 被提纯的物质不能减少 3 易分 操作简便 易于分离 3 2015 绵阳市高一期末 下列装置应用于实验室制取氯气并回收氯化锰溶液 不能达到实验目的是 A 用装置甲制取氯气B 用装置乙除去氯气中的少量氯化氢C 用装置丙收集氯气并防止污染空气D 用装置丁分离二氧化锰和氯化锰溶液 4 2015 杭州西湖中学高一月考 下列物质与其用途相符合的是 Cl2 做消毒剂 AgBr 制胶卷 感光纸 AgI 人工降雨 加碘食盐 预防甲状腺肿大 淀粉 检验I2的存在 NaClO 漂白纺织物A B C D 全部 解析 氯气和水反应后生成次氯酸有强氧化性 可以消毒 正确 溴化银见光分解 可做胶卷 正确 碘化银容易和空气中的水蒸气结合成晶核 有利于水蒸气粒子的碰撞增大 从而形成雨 正确 碘能预防甲状腺肿大 正确 淀粉遇到碘变蓝色 可用来检验碘单质 正确 次氯酸钠与二氧化碳反应生成次氯酸 次氯酸有强氧化性 可用来漂白纺织物 正确 所以选D 答案 D 实验室制取气体探究实验室制取气体时要考虑三个问题 反应原理 仪器装置 收集方法 若气体有毒 还要考虑尾气的处理问题 这些问题的解决都要以所制气体的性质为依据 1 实验所用药品实验室中比较常见 反应容易进行 制取的气体含杂质少或不含杂质 2 仪器装置 1 发生器的组装 组装仪器的一般原则 先零后整 先主后辅 从下到上 从左到右 在装入药品前要检查装置的气密性 其基本方法是 一般先把导气管插入盛水的水槽中 把有关活塞关闭 微热主发生器 有气泡从水中冒出 停止微热后 水倒吸进入导气管形成一段水柱 表示装置气密性良好 常见的气体发生装置如下图所示 2 除杂净化和干燥仪器的组装 首先根据反应原理及所选药品考虑杂质气体的成分 再利用性质选择合适的装置及试剂加以除去或转化 3 收集方法 由气体的性质决定 气 空气 向上排空气法 如Cl2 CO2 气 空气 向下排空气法 如H2等 气体微溶于水时也可用排对应盐的饱和溶液的方法收集 CO2可用排饱和NaHCO3溶液的方法收集 与O2反应 如NO 或与空气的平均相对分子质量接近的气体不能用排空气法收集 4 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 点燃法 如CO H2 CH4等易燃性气体 可用此法 吸收法 如Cl2 SO2 HCl H2S等可用碱液吸收 转化法 采用一定的方法 使有毒气体转化为无毒气体后再排放 如NO NO2若能转化为N2 即可排放 导入室外法 如H2是无毒气体 可将其导入室外 以防在实验室内达到爆炸极限