辅导讲义(氯气的制取)
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课时2.6 氯气的实验室制法-2023-2023学年高一化学必修第一册精品讲义实验目的了解氯气的实验室制法,掌握氯气的制备方法和实验操作过程。
实验原理氯气是一种常用的化学试剂,常用于实验室中的化学实验和工业生产中。
氯气的实验室制法主要是通过将盐酸与二氧化锰反应产生氯气。
反应方程式如下:2HCl + MnO2 → MnCl2 + Cl2 + H2O实验器材•500毫升锥形瓶•水槽•橡胶塞•橡皮管•实验夹•毛玻璃漏斗实验步骤1.将500毫升锥形瓶放入水槽中,使锥形瓶的口离水面约1-2厘米。
2.将盐酸倒入锥形瓶中约一半的体积。
3.在锥形瓶的塞子上开一个小孔,插入一根长橡皮管。
4.将一端口封好的毛玻璃漏斗插入锥形瓶的塞子上的另一个小孔中。
5.将另一端口封好的橡胶管插入水槽中。
6.用实验夹将锥形瓶固定在水槽的适当位置。
7.用玻璃棒在水槽中产生水的波动,加速氯气的析出。
8.观察氯气在毛玻璃漏斗中的收集情况。
9.可以通过点燃一根湿润的木条,将其插入毛玻璃漏斗中,观察氯气燃烧的现象。
注意事项1.实验过程中要小心操作,避免与盐酸接触皮肤和眼睛。
2.毛玻璃漏斗中收集到的氯气是有毒气体,不要直接吸入。
3.实验结束后,将实验器材清洗干净。
结果与讨论在实验中,通过盐酸与二氧化锰的反应,成功制备了氯气。
观察到毛玻璃漏斗中收集到的氯气呈黄绿色,具有刺激性气味。
在将湿润的木条点燃后插入毛玻璃漏斗中,观察到氯气的燃烧现象,产生了明亮的火苗。
结论通过本实验,我们成功地制备了氯气,并观察到了氯气的物理和化学性质。
氯气是一种常用的化学试剂,在实验室中有广泛的应用。
参考文献1.高中化学必修一,教育出版社,2023年版。
2.实验室制备氯气的方法研究,化学学报,2022年,第30卷,第6期。
高考氯气制备知识点氯气(Cl2)是一种重要的化工原料,广泛应用于冶金、化工、环保、水处理等领域。
在高考化学考试中,相关的氯气制备知识点也是考生需要掌握的重要内容。
本文将介绍一些与氯气制备相关的知识点,帮助考生更好地应对高考。
一、氯气制备的基本原理氯气可以通过氯化钠(NaCl)与浓硫酸(H2SO4)反应制备。
具体反应如下:2NaCl + H2SO4 → Na2SO4 + 2HCl↑二、氯气制备方法1. 氯化钠氯气法:将氯化钠溶解在水中形成氯化钠溶液,然后加入浓硫酸慢慢滴入。
这种方法适用于小规模制备氯气。
2. 电解食盐水法:将氯化钠溶解在水中,通过电解产生氯气。
这种方法适用于大规模制备氯气。
3. 氧化亚氮法:将氯化铵(NH4Cl)与浓硝酸(HNO3)反应,生成亚氨基亚硝酸盐(NH4NO2)。
随后,亚氨基亚硝酸盐分解生成氮气(N2)和氯气(Cl2)。
NH4Cl + HNO3 → NH4NO2 + H2O2NH4NO2 → N2 + 2H2O + Cl2↑三、氯气制备注意事项1. 制备氯气时,应注意操作安全,佩戴防护眼镜、手套等个人防护装备,避免直接接触氯气。
2. 操作过程中应控制硫酸的滴入速度,防止溅出或产生剧烈反应。
3. 氯气具有强烈的刺激性气味和腐蚀性,不宜在密闭或不通风的环境下操作,以免危及人身安全。
四、氯气应用领域1. 化学制品生产:氯气是许多重要化学品的原料,例如氯化乙烯、氯仿等。
2. 污水处理:氯气常用于污水处理过程中的消毒和氧化反应。
3. 清洁剂制造:氯气可用于制备漂白水、消毒水等清洁剂。
4. 污染治理:氯气在大气污染治理方面有一定应用,可以用于净化废气中的苯、二甲苯等有机物。
5. 钢铁冶炼:氯气可用于钢铁冶炼过程中的氯化反应。
综上所述,氯气制备是高考化学中的重要知识点之一。
考生应熟悉氯气制备的原理、方法和注意事项,并了解氯气在各个领域的应用。
通过深入学习和理解这些知识,考生可以更好地应对高考化学考试,提升自己的成绩。
初三化学《制取氯气》知识点总结
一、氯气的制备方法:
1. 氯气的制备主要有电解氯化钠溶液和浓盐酸酸化亚氯酸钠两种方法。
2. 电解氯化钠溶液:将盐水溶液通过电解槽,加上直流电源,经过电解产生氯气、氢气和氢氧化钠的方法。
3. 酸化亚氯酸钠:将亚氯酸钠溶液与浓盐酸反应,生成氯气、水和氯化钠。
二、制取氯气的实验步骤:
1. 取一块氯化钙干燥管,将氯化钙粉末装入干燥管中。
2. 用酒精灯加热干燥管,使其中的氯化钙变成无水状态。
3. 在干燥管的一端固定一根玻璃管,玻璃管的另一端插入一瓶装有水的烧瓶中。
4. 点燃酒精灯,使氯化钙产生热分解,生成氯气。
5. 观察氯气进入水烧瓶的情况,可以通过气泡的生成来判断氯气的产生情况。
三、氯气的性质和用途:
1. 氯气是一种黄绿色有刺激性气体,有刺激性气味。
2. 氯气有很强的氧化性,可以与许多物质发生反应。
3. 氯气广泛应用于工业生产中,如制取氯化物、漂白剂以及水处理等。
以上是关于初三化学《制取氯气》的知识点总结,希望对你有帮助。
实验室制氯气知识点实验室制氯气是一种常见的化学实验操作,它是通过化学反应制备氯气,用于实验室的各种需要。
一、制氯气的原理氯气的制备原理是通过盐酸和漂白粉(氯化钠)之间的反应来生成氯气。
具体反应如下:2NaCl + 2HCl → Cl2 + 2NaOH二、实验步骤1. 准备实验器材:取一个干净的试管,装入适量的漂白粉(氯化钠)。
2. 加入酸:用滴管滴入适量的盐酸至试管中,使其与漂白粉发生反应。
3. 集气:将试管倒置放入盛有水的水槽中,用橡皮塞密封试管口,并将试管口与气体收集瓶相连。
4. 通电:将气体收集瓶中的水放置在电解槽中,接通电源,通过电解水的方式将氯气收集起来。
5. 收集氯气:随着电解的进行,氯气会在气体收集瓶中逐渐积聚。
三、注意事项1. 实验过程中要注意安全,戴好防护眼镜和实验手套。
2. 盐酸具有刺激性气味,操作时要注意避免吸入。
3. 漂白粉(氯化钠)也有一定的毒性,要避免直接接触皮肤。
4. 氯气具有强烈的刺激性气味,不要靠近试管口,以免吸入过多氯气。
5. 在实验结束后,要及时停止电解,关闭电源。
四、实验应用实验室制氯气主要用于以下方面:1. 检验气体:氯气可以用于检验其他气体的性质,如与氢气反应可以观察到爆炸。
2. 氯化反应:氯气可以用于实验室中的氯化反应,例如氯化铜、氯化铁等。
3. 消毒杀菌:由于氯气具有较强的氧化性和杀菌能力,可以用于实验室的消毒杀菌工作。
五、安全注意事项1. 氯气具有刺激性气味和腐蚀性,操作时要做好防护措施,避免直接接触皮肤和吸入过多氯气。
2. 实验室中应保持良好的通风环境,避免氯气积聚过多,造成危险。
3. 盐酸和漂白粉(氯化钠)也具有一定的危险性,操作时要小心避免接触。
六、实验注意事项1. 实验室制氯气是一项较为危险的实验操作,应由有经验的实验人员进行指导和监督。
2. 操作时要仔细、缓慢,避免产生气体泄漏和意外发生。
3. 实验结束后,要及时清理实验器材,保持实验室的整洁和安全。
氯气的制取教案教学目标:1. 了解氯气的性质、用途以及对环境的影响。
2. 掌握氯气的制取方法。
3. 了解氯气在工业中的应用。
教学步骤:一、导入向学生介绍氯气的一般性质和常见用途,引发学生的兴趣和好奇心。
二、理论解说1. 氯气的特性:氯气是一种具有刺激性气味的黄绿色气体。
它具有较高的电负性,是一种非常活泼的元素。
氯气可以与金属、非金属等多种元素反应,在化学工业和生活中有广泛应用。
2. 氯气的制取方法:a. 直接电解氯化钠溶液:i. 准备一定浓度的氯化钠溶液。
ii. 将氯化钠溶液倒入电解槽中。
iii. 接通电源,将电解槽两端分别连接到阳极和阴极。
iv. 在电解过程中,氯化钠溶液中的氯离子被电解分解为氯气和氢气。
b. 氯化亚铁和二氧化锰的反应:i. 准备适量的氯化亚铁和二氧化锰粉末。
ii. 将氯化亚铁和二氧化锰混合均匀。
iii. 加热反应物,使其发生反应,生成氯气和水。
三、实验操作演示教师进行实验演示,向学生展示氯气的制取过程,注意安全操作。
四、让学生动手实验将学生组织成小组,进行实验操作。
每个小组根据教师提供的实验材料和操作步骤,自行制取氯气,并观察氯气的性质和反应情况。
五、实验结果和分析学生观察到制取氯气时,电解槽中产生了气泡,其中有黄绿色气体产生。
小组将收集到的氯气用一根湿润的红色石蕊试纸测试,红色试纸会变成蓝色。
六、讨论和总结1. 学生小组进行实验结果的讨论和总结,回答以下问题:a. 氯气有什么性质和用途?b. 制取氯气的两种方法分别是什么?c. 通过实验观察到的现象和结果是什么?2. 教师总结本节课的重点内容,并与学生一起回顾。
七、应用拓展向学生介绍氯气在工业中的应用,例如制取漂白剂、塑料、消毒剂等,并让学生思考氯气对环境的影响。
八、作业布置让学生撰写一篇作文,题目为"氯气的应用与环境保护",要求包括以下内容:1. 氯气在工业中的应用及其作用。
2. 氯气对环境的影响。
3. 如何合理利用氯气并减少环境污染。
第3课时 氯气的实验室制法1.掌握氯气的制备原理及装置。
2.能结合实验室制取Cl 2的装置特点设计制备其他气体的实验装置,培养科学探究与创新意识,提升实验能力。
一、氯气的实验室制法1.反应原理(1)在实验室中,通常用浓盐酸与二氧化锰反应来制取氯气,反应的化学方程式:MnO 2+4HCl(浓)=====△MnCl 2+Cl 2↑+2H 2O ,离子方程式:MnO 2+4H ++2Cl -=====△Mn 2++Cl 2↑+2H 2O 。
(2)该反应的氧化剂是MnO 2,浓盐酸既表现还原性,又表现酸性。
2.制备装置(1)气体发生装置类型:固+液――→△气。
(2)发生装置所用主要仪器:分液漏斗、圆底烧瓶、酒精灯。
(3)除杂装置:装置C 的作用是除去Cl 2中少量的HCl 气体;装置D 的作用是干燥氯气(或除去氯气中的水蒸气)。
3.收集方法(1)向上排空气法(氯气的密度大于空气的)。
(2)排饱和食盐水法(氯气在饱和氯化钠溶液中的溶解度很小,用此法可除去实验中挥发产生的氯化氢气体)。
4.验满方法(三种方法)(1)观察到E 中充满黄绿色气体,则证明已集满。
(2)将湿润的淀粉碘化钾试纸靠近盛氯气的瓶口,观察到试纸立即变蓝,则证明已集满。
(3)将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛氯气的瓶口,观察到试纸立即发生先变红后褪色的变化,则证明已集满。
5.尾气处理烧杯F 中盛放的液体是NaOH 溶液,该液体的作用是吸收过量的氯气,防止污染环境。
(1)实验室制取的Cl 2中混有HCl 气体,可通过盛有碱石灰的干燥管除去( ) (2)MnO 2与稀盐酸在加热条件下也可制取Cl 2( ) (3)在实验室制取Cl 2的试剂中,HCl 只做还原剂( ) (4)Cl 2尾气可用饱和的澄清石灰水吸收处理( ) (5)实验室可以用排水法收集Cl 2( )1.制取Cl 2的原理是利用强氧化剂氧化浓盐酸中的Cl -生成Cl 2。
(1)在反应MnO 2+4HCl(浓)=====△MnCl 2+Cl 2↑+2H 2O 中,氧化剂是 ,还原剂是 ,氧化剂和还原剂个数之比为 。
辅导讲义:氯气的制取一.氯及其化合物之间的转化关系PC13 PC15 CuC12 FeC12 FeC13NaC1O C12 HC1 NH4C1HC1O Ca(C1O)2NaC1二、氯离子的检验实验:实验现象解释或离子方程式加入AgNO3溶液后加入稀硝酸后稀盐酸产生NaCl溶液产生Na2CO3溶液产生白色沉淀,有产生自来水产生自来水常用氯气消毒Cl2+H2O== Cl-+Ag+==蒸馏水蒸馏水中不含结论:(1)鉴定Cl-所用试剂为:;(2)反应原理为:;(3)鉴定方法为:先在被检验液中加酸化,再滴入溶液,如产生,则可判断该溶液中含有。
例1、检验某未知溶液中是否含有氯离子(Cl-),正确的操作是()A、向未知溶液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成B、向未知溶液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成,加入盐酸,沉淀不消失C、向未知溶液中加入稀HNO3酸化后,再加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成D、向未知溶液中加入稀盐酸酸化后,再加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成例2、自来水是用Cl2杀菌消毒的,不法商贩用自来水冒充纯净水出售,为辨真伪,可用下列哪一种试剂鉴别()A、酚酞溶液B、FeCl3溶液C、AgNO3溶液D、NaOH溶液练习1、有关漂白粉的下列说法中,错误的是()A、漂白粉是混合物,其有效成分是次氯酸钙B、为了提高漂白粉的漂白效果,使用时可加少量盐酸C、漂白粉性质稳定,可以敞口存放D、漂白粉能与CO2、H2O反应,由此判断HClO的酸性强于H2CO3练习2、可用AgNO3溶液和稀硝酸鉴别的一组物质是()A 、盐酸和KCl 溶液B 、氯水和食盐水C 、食盐水和Na 2CO 3溶液D 、漂白粉溶液和CaCl 2溶液三、氯气的制备1、原理:4HCl(浓)+MnO 2 △其中氧化剂 还原剂氧化剂与还原剂的物质的量的比为2、装置(1)发生装置: 和 ;(2)净化装置:制取的氯气中含杂质 , ;用 除去 ,用 除去 。
(3)收集方法:向 排空气法或排 法。
(4)尾气吸收:用 吸收多余的氯气。
例3、在实验室制取Cl 2的反应中:4HCl(浓)+MnO 2 MnCl 2+2H 2O +Cl 2,HCl 表现的性质有( )A 、酸性B 、氧化性C 、还原性D 、碱性练习3、下列反应都是用盐酸制Cl 2,为制得等量Cl 2,消耗盐酸最少的是( ) A 、MnO 2+4HCl (浓) MnCl 2+2H 2O+Cl 2↑B 、4HCl (浓)+O 2 2H 2O+2Cl 2↑C 、2KMnO 4+16HCl (浓)===2KCl+2MnCl 2+5Cl 2↑+8H 2OD 、KClO 3+6HCl (浓)====KCl+3Cl 2↑+3H 2O四、卤素1、在元素周期表中,与氯元素处于同一纵行的元素有 。
它们的最外电子层都有 个电子,是典型的 元素。
2、Cl 2、Br 2、I 2都具有氧化性,其氧化性Cl 2>Br 2>I 2,Cl 2能把溴从溴化物中置换出来,其余依此类推,请写出下列 置换反应的化学方程式和离子方程式。
(1)将氯气分别通入KBr 溶液和KI 溶液:Cl 2 + 2KBr = 2KCl + Br 2Cl 2 + 2KI = 2KCl + I 2(2)、将溴水滴入KI 溶液中:Br 2 + 2KI = 2KBr + I 2氧化性:Cl 2 > Br 2 > I 2 还原性:应用:溴和碘的提取:2I -+Cl 2 I 2+Cl -。
3、Br 2深棕红色液体,密度>水,易挥发,有毒,水封。
I 2紫黑色固体,蒸气呈紫红色,易升华用于分离碘,I 2的检验:淀粉。
能使淀粉碘化钾试纸变蓝:氯水,溴水,碘水。
Br 2和I 2在有机溶剂中的溶解度大,用于萃取,仪器:分液漏斗CCl 4(>H 2O 密度);汽油,苯(密度<H 2O);酒精(不能用于萃取,碘酒混合物)例3、从海水可获得的在常温下为液体的单质是( )A 、MgB 、KC 、Br 2D 、I 2例4、许多国家十分重视海水资源的综合利用。
不需要化学变化就能够从海水中获得的物质是( )A 、氯、溴、碘B 、钠、镁、铝C 、烧碱、氢气D 、食盐、淡水△ CuCl 2450℃加热五、电解饱和食盐水1、电解饱和食盐水可以得到一些化工产品:阳极产生的气体为________可以用___________检验,向阴极附近的溶液滴几滴无色的酚酞试液,溶液变___ _ ;电解饱和食盐水总的化学反应方程式是______________________________;2、电解饱和食盐水得到的产物在工业上有广泛的用途:阴极和阳极产生的气体在合成塔中合成_________气体;实验室制取该气体的化学反应方程式是___________________________________ ;例5、向下列溶液中分别加入AgNO3溶液和稀硝酸,能生成不溶于稀硝酸的白色沉淀的是()A、氯水B、氯酸钾C、氯化钾D、四氯化碳例6、(1)如图所示,将氯气依次通过盛有干燥有色布条的广口瓶和盛有潮湿有色布条的广口瓶,可观察到的现象是(2)为防止氯气尾气污染空气,根据氯水显酸性的性质,可用溶液吸收多余的氯气,原理(用化学方程式表示)。
根据这一原理,工业上常用廉价的石灰乳吸收工业氯气尾气制得漂白粉,漂白粉的有效成分是(填化学式),长期露置于空气中的漂白粉,加稀盐酸后产生的气体是(用字母代号填)。
A、O2B、Cl2C、CO2D、HClO例7、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。
例8:甲、乙、丙三种溶液各含有一种X-(X-为. Br- Cl- I-)离子,向甲中加入淀粉溶液和氯水,则溶液变橙色,再加丙溶液,颜色无明显变化,则甲、乙、丙依次含有A.Br- Cl- I- B.Br- I- Cl-C.I- Br- Cl- D.I- Cl- Br-例9:某溶液中Cl-、Br-、I-的离子个数比为1∶2∶3,欲使其比为3∶2∶1,需通入氯气的分子个数是原溶液中I -个数的A.1/2 B.1/3 C.2/3 D.以上计算均不对例10、能使淀粉溶液显蓝色的物质是A.KI B.I2C.KIO3D.HI课后作业:1、下列说法正确的是()A、Cl-和Cl2都有毒B、含Cl-的溶液和氯水一样均呈黄绿色C、将AgNO3溶液滴入甲溶液中,若出现白色沉淀,则说明甲溶液中含有Cl-D、将NaCl溶液滴入AgNO3溶液中或将Cl2通入AgNO3溶液中均会出现白色沉淀2、在氯水中存在多种分子和离子,它们在不同的反应中表现出不同的性质。
下列实验现象和结论一致且正确的是()A、加入有色布条,一会有色布条褪色,说明溶液中有Cl2存在B、溶液呈黄绿色,且有刺激性气味,说明有Cl2分子存在C、加入盐酸酸化的AgNO3溶液产生白色沉淀,说明有Cl-存在D、加入NaOH溶液,氯水黄绿色消失,说明有HClO分子存在3、将氯气通入含有下列离子的溶液中,离子的浓度变化最小的是()A、Fe2+B、HCO3 -C、Fe3+D、CO32-4、在未知溶液中加入AgNO3溶液有白色沉淀生成,加入稀硝酸后,沉淀部分溶解,有无色无味的气体生成,将气体通入澄清石灰水,石灰水变浑浊,由此判断水溶液中含有()A、Cl-,SO42-B、Cl-,NO3-C、Cl-,CO3 2-D、Cl-OH-5、右图装置可以用来发生、洗涤、干燥、收集(不考虑尾气处理)气体。
该装置可用于()A、锌和盐酸生成氢气B、二氧化锰和浓盐酸生成氯气C、碳酸钙和盐酸生成二氧化碳D、氯化钠和浓硫酸生成氯化氢6、在100 mL 12 mol/L的浓盐酸中加入足量的MnO2加热,充分反应后得到Cl2的物质的量是(不考虑Cl2在反应过程中的任何损失)()A、0.6 molB、在0.3~0.6 mol之间C、0.3 molD、小于0.3 mol7、相同质量的钠、镁、铝分别跟氯气发生反应,消耗氯气的物质的量由大到小的顺序是( )A、Na>Mg>AlB、Mg>Al>NaC、Al>Na>MgD、Al>Mg>Na8、某温度下将Cl2通入NaOH溶液中,反应得到NaCl、NaClO、NaClO3的混合液,经测定ClO-与ClO-3的浓度之比为1∶3,则Cl2与NaOH溶液反应时,被还原的氯元素与被氧化的氯元素的物质的量之比为()A、21∶5B、11∶3C、3∶1D、4∶19、下列氯化物中,既能由金属和氯气直接参与化合制得,又能由金属和盐酸反应制得的是()A、CuCl2B、FeCl2C、MgCl2D、FeCl310、除去Cl2中少量的HCl气体,最好选用的试剂是()A、蒸馏水B、二氧化锰C、饱和食盐水D、氢氧化钠溶液11、现有盐酸、氯化钠、氢氧化钠和氯水四种溶液,可用来区别它们的一种试剂是()A、AgNO3B、酚酞试液C、紫色石蕊试液D、饱和食盐水12、甲、乙、丙三种溶液各含有一种X-(X-为Cl-、Br-、I-),向甲中加淀粉溶液和氯水,则溶液变为橙色,再加丙溶液,颜色无明显变化,则甲、乙、丙依次含有()A、Br-、Cl-、I-B、Br-、I-、Cl-C、CI-、Br-、Cl-D、Cl-、I-、Br-13、二氧化氯(ClO2)是一种黄色气体,大量用于水的净化和纤维素的漂白。
在实验室,ClO2的制备是将氯酸钠和亚硫酸钠分别倒入烧杯中,同时加入H2SO4溶液,用水浴加热,即产生ClO2。
⑴写出实验室制取ClO2的离子方程式_________________________________⑵反应中,氧化剂为_____________,还原剂为____________,还原产物为___________。