第二章 海水中的重要元素——钠和氯第二节氯及其化合物第二课时氯气的实验室制法
【学习目标】1.通过对实验室制取氯气原理和装置的探究,构建一般制气装置的模型,发展“证据推理与模型认知”素养。2.通过实验探究氯离子的检验,发展“实验探究与创新意识”素养。重点:难点:氯气的实验室制法一般制气装置模型的构建
【情景导课】回顾上节课所学知识,想一想氯气有什么用途?1.自来水消毒2.制漂白粉、漂白液3.工业制盐酸4.氯气是重要的化工原料实验室如何制氯气?
【问题探究】探究一、氯气的实验室制法【问题一】阅读教材P48,总结实验室制氯气的原理?舍勒发现氯气的方法至今还是实验室制取氯气的主要方法之一。他将浓盐酸与软锰矿(MnO2)混合加热,产生了一种黄绿色气体(Cl2),有强烈的刺激性气味。?(1)求参与反应的氧化剂与还原剂的个数之比。(2)制备氯气能否用稀盐酸?(3)浓盐酸体现了什么性质?1:2还原性和酸性不能。稀盐酸的还原性弱,与二氧化锰不反应。
【问题二】能否用其他氧化剂代替MnO2制Cl2?KClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O2KMnO4+16HCl(浓)=2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2O在常温下,高锰酸钾(KMnO4)、氯酸钾(KClO3)、重铬酸钾(K2Cr2O7)、漂白粉(Ca(ClO)2)等固体跟浓盐酸反应能产生氯气。K2Cr2O7+14HCl(浓)=2CrCl3+2KCl+3Cl2↑+7H2OCa(ClO)2+4HCl(浓)=CaCl2+2Cl2↑+2H2O【思考讨论】
【问题探究】【问题二】实验中气体发生装置应考虑哪些因素?该实验应选择何种气体发生装置?发生装置要依据反应物的状态和条件选择该实验应选择固液加热型制气装置→浓盐酸MnO2探究一、氯气的实验室制法
【问题探究】【问题三】产生的Cl2中有哪些杂质气体?如何选择气体除杂装置?探究一、氯气的实验室制法除杂装置要依据被提纯气体和杂质气体的性质差异选择Cl2中含有盐酸挥发的HCl、水蒸气饱和食盐水:浓硫酸:除去Cl2中少量的HCl,并减少Cl2在水中的溶解度干燥氯气,除H2O顺序?
【问题探究】探究一、氯气的实验室制法【问题四】收集气体要考虑哪些因素?收集Cl2可以用什么方法?Cl2密度比空气大Cl2难溶于饱和食盐水向上排空气法排饱和食盐水法要依据气体的密度和水溶性选择向上排空气法向下排空气法排饱和食盐水法??
【问题五】Cl2的收集如何验满?【思考讨论】3.湿润的蓝色石蕊试纸先变红后变褪色,则收集满。1.观察集气瓶口呈黄绿色,则收集满。2.湿润的淀粉-KI试纸在集气瓶口变蓝,则收集满。(Cl2+2KI===I2+2KCl)向上排空气法收集时:排饱和食盐水法收集时:瓶口有气泡冒出时,则收集满。
【问题探究】探究一、氯气的实验室制法【问题六】是否需要尾气处理装置?应用什么装置处理尾气?要考虑哪些因素?Cl2有毒Cl2能与碱反应需要进行尾气处理通入NaOH溶液或碱石灰吸收要考虑尾气是否会污染环境决定是否需要尾气处理装置,根据尾气的性质选择尾气处理装置。????
【实验探究】探究一、氯气的实验室制法
【归纳小结】纯净干燥的氯气的制备
【总结提升】实验室中制取气体装置的选择和设计反应物状态、反应条件气体及所含杂质的性质气体的密度、在水中溶解性、是否与水反应等发生装置收集装置除杂装置尾气处理装置气体的性质
【实验探究】探究二、氯离子的检验【实验2-9】1、在三支试管中分别加入2-3mL的稀盐酸、氯化钠溶液和碳酸钠溶液,然后各滴几滴AgNO3溶液,观察现象2、再分别加入少量稀硝酸,观察现象
加入AgNO3后加入HNO3解释或离子方程式稀盐酸NaCl溶液Na2CO3溶液2Ag++CO32-=Ag2CO3?Ag++Cl–=AgCl?白色沉淀沉淀不溶解白色沉淀沉淀不溶解白色沉淀沉淀溶解Ag2CO3+2H+=2Ag++CO2↑+H2O【归纳小结】
【讨论探究】1.某溶液中加入AgNO3溶液产生白色沉淀,则可确定该溶液中一定有氯离子,这种说法对不对?2.如何区分氯化银沉淀和碳酸银沉淀?滴入适量稀硝酸,碳酸银沉淀溶解,氯化银沉淀不溶解不对,Cl-或CO32-都能与Ag+反应生成白色沉淀3.总结检验Cl-的方法?取少量被检测溶液于试管中,滴加适量稀硝酸,然后滴入AgNO3溶液,若产生白色沉淀则被检测液中含有Cl-,若无白色沉淀则无Cl-。
【反馈评价】1.实验室制氯气时有如下操作,操作顺序正确的是①连接好装置,检查装置气密性②缓缓加热,使气体均匀逸出③在烧瓶中加入二氧化锰粉末④往分液漏斗中加入浓盐酸,再缓缓滴入烧瓶中⑤用向上排空气