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高中化学人教版 (2019)必修 第一册第二节 氯及其化合物优质课ppt课件
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这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第一册第二节 氯及其化合物优质课ppt课件，共51页。PPT课件主要包含了［知识梳理］，知识点一氯气的制法，氯气的实验室制法，2实验装置，氯气的工业制法，干燥Cl2，实验探究，产生白色沉淀，沉淀不溶解，Cl2消毒等内容，欢迎下载使用。
工业上常用电解饱和食盐水来制备氯气，那么实验室呢？
(1)反应原理实验室用MnO2和浓盐酸加热反应制取Cl2，反应的化学方程式为_________________________________________________，离子方程式为_________________________________________________ 。
可减少Cl2在H2O中的溶解
Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O
装置A中饱和食盐水的作用是____________________；装置B中浓硫酸的作用是_________；烧杯中NaOH溶液的作用是_________________________________。
除去Cl2中的HCl气体
吸收多余的Cl2、以防污染环境
知识点二 Cl－的检验
工业上用这样的设备检验氯离子，那么实验室呢？带着这个问题，结合课本完成下列知识点：
Ag＋＋Cl－===AgCl↓
(1)操作方法：向未知溶液中先加____________，再加___________。(2)现象：产生____________，加稀硝酸时，沉淀_________。(3)原理： _________________________。(4)加入稀硝酸的目的：排除_______等离子的干扰。
微判断(1)溶液中加入AgNO3溶液有沉淀，说明溶液中一定含Cl－。( )(2)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)×
微训练1.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－
3.某实验室的尾气中含有较多的氯气，有毒，要吸收这些尾气，下列试剂最适合的是( )
A.饱和的石灰水B.饱和的食盐水C.自来水D.烧碱溶液解析 虽然氯气能与饱和石灰水反应，但相同条件下，氢氧化钠的溶解度大于氢氧化钙的溶解度，吸收效果烧碱溶液更好，A项错误、D项正确；饱和食盐水中氯离子浓度达到最大，抑制氯气的溶解，则吸收效果最不好，B项错误；自来水中含有氯离子，将抑制氯气的溶解，且氯气的溶解度较小，用自来水吸收效果不好，C项错误。答案 D
微思考1.含7.3 g HCl的盐酸与足量的MnO2反应，生成的氯气总小于3.55 g，为什么。 提示 浓盐酸的浓度随着反应的进行逐渐变稀，变为稀盐酸以后不再与MnO2反应。2.用什么来检验Cl2已收集满。提示 可用湿润的淀粉－KI试纸来检验。
学习任务1 氯气的实验室制法
氯气的发现史舍勒发现氯气是在1774年，当时他正在研究软锰矿(二氧化锰)，当他使软锰矿与浓盐酸混合并加热时，产生了一种黄绿色的气体，这种气体的强烈的刺激性气味使舍勒感到极为难受，但是当他确信自己制得了一种新气体后，他又感到一种由衷的快乐。
舍勒制备出氯气以后，把它溶解在水里，发现这种水溶液对纸张、蔬菜和花都具有永久性的漂白作用；他还发现氯气能与金属或金属氧化物发生化学反应。从1774年舍勒发现氯气以后，到1810年，许多科学家先后对这种气体的性质进行了研究。这期间，氯气一直被当作一种化合物。直到1810年，戴维经过大量实验研究，才确认这种气体是由一种化学元素组成的物质。他将这种元素命名为chlrine，这个名称来自希腊文，有“绿色的”意思。我国早年的译文将其译作“绿气”，后改为氯气。
请写出舍勒制取Cl2的反应原理的化学方程式，除MnO2外还有哪些试剂能氧化浓盐酸制得氯气？
(3)收集装置(Ⅲ)①收集方法：向上排空气法(装置E，Cl2的密度大于空气的密度)。也可用排饱和食盐水法(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)。②验满方法：用湿润的KI－淀粉试纸检验。将湿润的KI－淀粉试纸放在集气瓶口，若试纸变蓝，则证明Cl2已收集满。(4)尾气处理装置(Ⅳ)①导气管要伸入液面以下。②F中盛放试剂：氢氧化钠溶液，作用：吸收过量的氯气，防止污染环境。
【例题1】 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)如果将过量二氧化锰与含HCl 8.76 g的浓盐酸混合加热，充分反应后生成的氯气明显少于4.26 g。其主要原因有：①____________________，②_________________。(5)为了提高浓盐酸的利用率，你对实验的建议是______________________。(6)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________________________。
解析 (2)先除HCl，后干燥，再收集，最后尾气吸收。(3)检查装置气密性后的操作顺序为先加固体药品，然后加入液体药品，最后加热。(4)题中所给盐酸中HCl的质量是8.76 g，但由于盐酸受热易挥发，且随反应的不断进行，盐酸浓度越来越小，变为稀盐酸后不再与MnO2反应，所以产生的Cl2的质量小于4.26 g。(5)为减少盐酸的挥发，慢慢滴加浓盐酸，用小火加热。(6)利用Cl2和NaOH溶液反应除多余的Cl2。
回答下列问题：(1)装置中的试管内发生反应的离子方程式为_________________________。(2)装置中能否省去盛饱和NaCl溶液的洗气瓶？________(填“能”或“不能”，下同)，理由是_______________________________。(3)装置中能否省去盛浓硫酸的洗气瓶？________，理由是____________________________________________。(4)装置中能否省去盛冰水的烧杯？________，理由是___________________。
答案 (1)Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O(2)不能 氯气中混有的HCl气体进入试管中也会和氢氧化钠溶液反应，降低了NaClO的产量和纯度(3)能 少量水蒸气进入试管中不影响反应(4)不能 氯气与水的反应是放热反应，反应时温度升高，可能引起副反应，生成NaClO3
学习任务2 卤素离子检验
小明发现家里的不锈钢盆在腌制食物后变得很容易就破损，经查阅资料才发现原来是Cl－惹得祸。
为了保护不锈钢盆，你能利用厨房中现有的物品及调料检验Cl－的存在吗？提示 不能，检验Cl－需要用AgNO3，厨房内没有能使Cl－沉淀的试剂。
【例题2】 下面是两位同学设计的证明碳酸钠样品中含氯化钠的实验方案。
甲：取样品少许加入试管中，加入适量的蒸馏水使之溶解，配成溶液，然后加入AgNO3溶液，看是否有白色沉淀生成。乙：取样品少许加入试管中，加入适量的自来水使之溶解，配成溶液，然后滴加稀硝酸酸化的AgNO3溶液，看是否有白色沉淀生成。(1)两个方案均有不合理之处，请指出：甲________________________________________。乙__________________________________________。(2)合理的实验方案为__________________________________。
变式训练2 下列叙述正确的是( )
A.如果加CCl4呈现紫红色，证明原溶液中存在I－B.凡能使湿润的碘化钾淀粉试纸变为蓝色的气体一定是Cl2C.某溶液中加入BaCl2溶液，产生不溶于稀HNO3的白色沉淀，原溶液中一定含Ag＋D.氢氟酸是弱酸，但会腐蚀玻璃
学习任务3 (核心素养)实验室制氯气的常考点
(1)实验室制备Cl2注意事项①必须用浓盐酸，MnO2与稀盐酸不反应。②为了减少制得的Cl2中HCl的含量，所以加热温度不宜过高，减少HCl的挥发。③实验结束后，先使反应停止并排出装置中残留的Cl2，再拆卸装置，避免污染空气。④尾气吸收时，不能用澄清石灰水吸收Cl2，因为溶液中Ca(OH)2浓度小，吸收不完全。
(2)气体净化装置的选择气体净化装置的设计必须同时考虑主要成分和杂质成分的性质，以便选择适当的装置除去杂质。用浓盐酸和二氧化锰制取氯气时，氯气中混有HCl和水蒸气等杂质，除去氯气中的HCl可以用饱和食盐水(如下图中Ⅰ所示)；除去氯气中的水蒸气可用浓硫酸(如下图中Ⅱ所示)或干燥的CaCl2(如下图中Ⅲ所示)。
(3)MnO2与浓HCl反应特点①浓盐酸中，部分Cl－的化合价升高，4个HCl参加反应，被氧化的Cl－为2个。②随着反应的进行盐酸浓度变小，故MnO2足量时，盐酸不能完全反应，反应后溶液为盐酸和MnCl2混合液。
【素养解题】[典例示范] 某同学用以下装置制备并检验Cl2的性质。下列说法正确的是( )
A.图Ⅰ：若MnO2过量，则浓盐酸可全部消耗完B.图Ⅱ：只证明新制氯水具有酸性C.图Ⅲ：产生了棕黄色的雾D.图Ⅳ：湿润的有色布条褪色
[实验选择题的解题思维模型]
三、对点训练1.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
3.下列试剂的保存错误的是( )
A.漂白粉必须密封保存B.新制的氯水用棕色瓶保存C.液溴用一层水封盖再密封保存D.固体碘放在棕色细口瓶中解析 漂白粉容易和空气中的二氧化碳反应，所以需要密封；新制的氯水中有次氯酸，见光分解，所以需要用棕色瓶保存；溴有挥发性，所以用一层水进行水封；碘是容易升华的固体，应放在棕色的广口瓶中。答案 D
4.在制氯气时有如下操作，正确的操作顺序是( )
①连接好装置，检查气密性②缓缓加热，加快反应，使气体均匀逸出③在圆底烧瓶中加入二氧化锰粉末④从盛有浓盐酸的分液漏斗中将浓盐酸缓缓滴入烧瓶中⑤将多余的Cl2用NaOH溶液吸收⑥用向上排空气法收集氯气A.①②③④⑤⑥B.③④②①⑥⑤C.①④③②⑥⑤D.①③④②⑥⑤
解析 确定实验室制取气体的操作顺序要注意：①连接好装置后，要先检查气密性，后装药品；②装药品的顺序是先加固体，后加液体；③对于有毒的气体，一定要有尾气处理装置。答案 D
工业上常用电解饱和食盐水来制备氯气，那么实验室呢？
(1)反应原理实验室用MnO2和浓盐酸加热反应制取Cl2，反应的化学方程式为_________________________________________________，离子方程式为_________________________________________________ 。
可减少Cl2在H2O中的溶解
Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O
装置A中饱和食盐水的作用是____________________；装置B中浓硫酸的作用是_________；烧杯中NaOH溶液的作用是_________________________________。
除去Cl2中的HCl气体
吸收多余的Cl2、以防污染环境
知识点二 Cl－的检验
工业上用这样的设备检验氯离子，那么实验室呢？带着这个问题，结合课本完成下列知识点：
Ag＋＋Cl－===AgCl↓
(1)操作方法：向未知溶液中先加____________，再加___________。(2)现象：产生____________，加稀硝酸时，沉淀_________。(3)原理： _________________________。(4)加入稀硝酸的目的：排除_______等离子的干扰。
微判断(1)溶液中加入AgNO3溶液有沉淀，说明溶液中一定含Cl－。( )(2)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)×
微训练1.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－
3.某实验室的尾气中含有较多的氯气，有毒，要吸收这些尾气，下列试剂最适合的是( )
A.饱和的石灰水B.饱和的食盐水C.自来水D.烧碱溶液解析 虽然氯气能与饱和石灰水反应，但相同条件下，氢氧化钠的溶解度大于氢氧化钙的溶解度，吸收效果烧碱溶液更好，A项错误、D项正确；饱和食盐水中氯离子浓度达到最大，抑制氯气的溶解，则吸收效果最不好，B项错误；自来水中含有氯离子，将抑制氯气的溶解，且氯气的溶解度较小，用自来水吸收效果不好，C项错误。答案 D
微思考1.含7.3 g HCl的盐酸与足量的MnO2反应，生成的氯气总小于3.55 g，为什么。 提示 浓盐酸的浓度随着反应的进行逐渐变稀，变为稀盐酸以后不再与MnO2反应。2.用什么来检验Cl2已收集满。提示 可用湿润的淀粉－KI试纸来检验。
学习任务1 氯气的实验室制法
氯气的发现史舍勒发现氯气是在1774年，当时他正在研究软锰矿(二氧化锰)，当他使软锰矿与浓盐酸混合并加热时，产生了一种黄绿色的气体，这种气体的强烈的刺激性气味使舍勒感到极为难受，但是当他确信自己制得了一种新气体后，他又感到一种由衷的快乐。
舍勒制备出氯气以后，把它溶解在水里，发现这种水溶液对纸张、蔬菜和花都具有永久性的漂白作用；他还发现氯气能与金属或金属氧化物发生化学反应。从1774年舍勒发现氯气以后，到1810年，许多科学家先后对这种气体的性质进行了研究。这期间，氯气一直被当作一种化合物。直到1810年，戴维经过大量实验研究，才确认这种气体是由一种化学元素组成的物质。他将这种元素命名为chlrine，这个名称来自希腊文，有“绿色的”意思。我国早年的译文将其译作“绿气”，后改为氯气。
请写出舍勒制取Cl2的反应原理的化学方程式，除MnO2外还有哪些试剂能氧化浓盐酸制得氯气？
(3)收集装置(Ⅲ)①收集方法：向上排空气法(装置E，Cl2的密度大于空气的密度)。也可用排饱和食盐水法(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)。②验满方法：用湿润的KI－淀粉试纸检验。将湿润的KI－淀粉试纸放在集气瓶口，若试纸变蓝，则证明Cl2已收集满。(4)尾气处理装置(Ⅳ)①导气管要伸入液面以下。②F中盛放试剂：氢氧化钠溶液，作用：吸收过量的氯气，防止污染环境。
【例题1】 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)如果将过量二氧化锰与含HCl 8.76 g的浓盐酸混合加热，充分反应后生成的氯气明显少于4.26 g。其主要原因有：①____________________，②_________________。(5)为了提高浓盐酸的利用率，你对实验的建议是______________________。(6)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________________________。
解析 (2)先除HCl，后干燥，再收集，最后尾气吸收。(3)检查装置气密性后的操作顺序为先加固体药品，然后加入液体药品，最后加热。(4)题中所给盐酸中HCl的质量是8.76 g，但由于盐酸受热易挥发，且随反应的不断进行，盐酸浓度越来越小，变为稀盐酸后不再与MnO2反应，所以产生的Cl2的质量小于4.26 g。(5)为减少盐酸的挥发，慢慢滴加浓盐酸，用小火加热。(6)利用Cl2和NaOH溶液反应除多余的Cl2。
回答下列问题：(1)装置中的试管内发生反应的离子方程式为_________________________。(2)装置中能否省去盛饱和NaCl溶液的洗气瓶？________(填“能”或“不能”，下同)，理由是_______________________________。(3)装置中能否省去盛浓硫酸的洗气瓶？________，理由是____________________________________________。(4)装置中能否省去盛冰水的烧杯？________，理由是___________________。
答案 (1)Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O(2)不能 氯气中混有的HCl气体进入试管中也会和氢氧化钠溶液反应，降低了NaClO的产量和纯度(3)能 少量水蒸气进入试管中不影响反应(4)不能 氯气与水的反应是放热反应，反应时温度升高，可能引起副反应，生成NaClO3
学习任务2 卤素离子检验
小明发现家里的不锈钢盆在腌制食物后变得很容易就破损，经查阅资料才发现原来是Cl－惹得祸。
为了保护不锈钢盆，你能利用厨房中现有的物品及调料检验Cl－的存在吗？提示 不能，检验Cl－需要用AgNO3，厨房内没有能使Cl－沉淀的试剂。
【例题2】 下面是两位同学设计的证明碳酸钠样品中含氯化钠的实验方案。
甲：取样品少许加入试管中，加入适量的蒸馏水使之溶解，配成溶液，然后加入AgNO3溶液，看是否有白色沉淀生成。乙：取样品少许加入试管中，加入适量的自来水使之溶解，配成溶液，然后滴加稀硝酸酸化的AgNO3溶液，看是否有白色沉淀生成。(1)两个方案均有不合理之处，请指出：甲________________________________________。乙__________________________________________。(2)合理的实验方案为__________________________________。
变式训练2 下列叙述正确的是( )
A.如果加CCl4呈现紫红色，证明原溶液中存在I－B.凡能使湿润的碘化钾淀粉试纸变为蓝色的气体一定是Cl2C.某溶液中加入BaCl2溶液，产生不溶于稀HNO3的白色沉淀，原溶液中一定含Ag＋D.氢氟酸是弱酸，但会腐蚀玻璃
学习任务3 (核心素养)实验室制氯气的常考点
(1)实验室制备Cl2注意事项①必须用浓盐酸，MnO2与稀盐酸不反应。②为了减少制得的Cl2中HCl的含量，所以加热温度不宜过高，减少HCl的挥发。③实验结束后，先使反应停止并排出装置中残留的Cl2，再拆卸装置，避免污染空气。④尾气吸收时，不能用澄清石灰水吸收Cl2，因为溶液中Ca(OH)2浓度小，吸收不完全。
(2)气体净化装置的选择气体净化装置的设计必须同时考虑主要成分和杂质成分的性质，以便选择适当的装置除去杂质。用浓盐酸和二氧化锰制取氯气时，氯气中混有HCl和水蒸气等杂质，除去氯气中的HCl可以用饱和食盐水(如下图中Ⅰ所示)；除去氯气中的水蒸气可用浓硫酸(如下图中Ⅱ所示)或干燥的CaCl2(如下图中Ⅲ所示)。
(3)MnO2与浓HCl反应特点①浓盐酸中，部分Cl－的化合价升高，4个HCl参加反应，被氧化的Cl－为2个。②随着反应的进行盐酸浓度变小，故MnO2足量时，盐酸不能完全反应，反应后溶液为盐酸和MnCl2混合液。
【素养解题】[典例示范] 某同学用以下装置制备并检验Cl2的性质。下列说法正确的是( )
A.图Ⅰ：若MnO2过量，则浓盐酸可全部消耗完B.图Ⅱ：只证明新制氯水具有酸性C.图Ⅲ：产生了棕黄色的雾D.图Ⅳ：湿润的有色布条褪色
[实验选择题的解题思维模型]
三、对点训练1.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
3.下列试剂的保存错误的是( )
A.漂白粉必须密封保存B.新制的氯水用棕色瓶保存C.液溴用一层水封盖再密封保存D.固体碘放在棕色细口瓶中解析 漂白粉容易和空气中的二氧化碳反应，所以需要密封；新制的氯水中有次氯酸，见光分解，所以需要用棕色瓶保存；溴有挥发性，所以用一层水进行水封；碘是容易升华的固体，应放在棕色的广口瓶中。答案 D
4.在制氯气时有如下操作，正确的操作顺序是( )
①连接好装置，检查气密性②缓缓加热，加快反应，使气体均匀逸出③在圆底烧瓶中加入二氧化锰粉末④从盛有浓盐酸的分液漏斗中将浓盐酸缓缓滴入烧瓶中⑤将多余的Cl2用NaOH溶液吸收⑥用向上排空气法收集氯气A.①②③④⑤⑥B.③④②①⑥⑤C.①④③②⑥⑤D.①③④②⑥⑤
解析 确定实验室制取气体的操作顺序要注意：①连接好装置后，要先检查气密性，后装药品；②装药品的顺序是先加固体，后加液体；③对于有毒的气体，一定要有尾气处理装置。答案 D
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