氯气实验室制法及氯离子检验

1、教学目标教学目标 知识技能：知识技能： （1）掌握氯气的实验室制法。 （2）掌握卤离子的检验和鉴别。 （3）掌握海水提溴、海带提碘的方法。 过程与方法：过程与方法：通过知识串讲提高学生分析问题的能力以及总结归纳能力；加强化学知识与日常生活、生产的联系，让学生学会利用化学知识去解决实际问题。 情感态度与价值观：情感态度与价值观：通过教学活动，培养学生将化学知识应用于生产、生活实践的意识，能够对与化学有关的社会和生活问题作出合理的判断；对学生进行安全和环保教育，增强学生的安全、环保意识。 教学重点与难点：教学重点与难点：氯气的实验室制法、卤离子的检验和鉴别舍勒舍勒 【瑞典】【瑞典】 1742174

2、2一一1786 1786 18 18世纪，人们致力于采矿事业，世纪，人们致力于采矿事业， 瑞典瑞典化学家舍勒化学家舍勒 也把精力放在了软锰矿（主要也把精力放在了软锰矿（主要成分是成分是MnOMnO2 2）的研究上。）的研究上。 17741774年的一天当他把软锰矿粉末和浓盐年的一天当他把软锰矿粉末和浓盐酸混合加热时，惊奇的看到一种黄绿色的酸混合加热时，惊奇的看到一种黄绿色的气体冒出。这种呛人的气体不但能使染料气体冒出。这种呛人的气体不但能使染料褪色，还有许多奇特的性质。褪色，还有许多奇特的性质。 直到直到18071807年，年，英国化学家戴维英国化学家戴维对这种气对这种气体进行了细致的研究，并

3、于体进行了细致的研究，并于18101810年年1111月在英月在英国皇家学会上正式定名确认上述黄绿色气体国皇家学会上正式定名确认上述黄绿色气体是由一种新元素组成，英文定名为是由一种新元素组成，英文定名为“Chlorine”Chlorine”，希腊文的意思是，希腊文的意思是“绿色的绿色的”。一、一、Cl2实验室制法实验室制法原理：原理：Cl-Cl2氧化剂氧化剂能氧化能氧化Cl-的氧化剂有：的氧化剂有：KMnO4K2Cr2O7漂白粉漂白粉MnO2PbO21、药品：、药品： MnO2浓盐酸浓盐酸2、反应原理：、反应原理：MnO2 + 4HCl(浓浓) = MnCl2 + Cl2 + 2H2O 盐酸表

4、现的性质以及物质的量之比：盐酸表现的性质以及物质的量之比： 酸性、还原性酸性、还原性 1:1思考：使用浓盐酸与足量的思考：使用浓盐酸与足量的MnO2共热制共热制Cl2，实际产生的，实际产生的Cl2总比理论值低，其主要原因是什么？总比理论值低，其主要原因是什么？强调：随着反应的进行，浓盐酸的浓度减小，稀盐酸与强调：随着反应的进行，浓盐酸的浓度减小，稀盐酸与MnO2不再反应。不再反应。KClO3根据氯气的实验室制备原理选择合适的发生装置根据氯气的实验室制备原理选择合适的发生装置发生装置发生装置固固+液液气气 固固 + 液液 气气固固+固固气气选择发生装置的依据：选择发生装置的依据： 应物状态应物状

5、态反应条件反应条件主要仪器：主要仪器： 固固 + 液液 气气3、发生装置：、发生装置：圆底烧瓶圆底烧瓶酒精灯酒精灯石棉网石棉网分液漏斗分液漏斗4、净化装置：、净化装置：Cl2中含有的杂质中含有的杂质:HClH2O用盛有用盛有 的的洗气瓶洗气瓶除去除去HCl， 5、收集装置：、收集装置： 向上排空气法向上排空气法排饱和食盐水法排饱和食盐水法长进短出长进短出短进长出短进长出短进长出短进长出验满方法：验满方法： 将将湿润湿润的的淀粉淀粉KI试纸试纸放于集气瓶口放于集气瓶口 试纸变试纸变蓝蓝饱和食盐水饱和食盐水用盛有用盛有 的的洗气瓶洗气瓶除去除去H2O， 浓硫酸浓硫酸尾气处理装置尾气处理装置6、尾气

6、吸收装置：、尾气吸收装置：如何吸收多余的如何吸收多余的Cl2?选择合适的试剂，并画出装置图选择合适的试剂，并画出装置图.NaOH溶液溶液注意：不需要防倒吸注意：不需要防倒吸因为因为Cl2缓慢缓慢溶于水后再完全反应溶于水后再完全反应思考：需要防倒吸吗？思考：需要防倒吸吗？浓盐酸浓盐酸MnO2饱和食盐水饱和食盐水浓硫酸浓硫酸NaOH溶液溶液发生装置发生装置收集装置收集装置尾气吸收尾气吸收装置装置净化装置净化装置反应原理反应原理:4HCl(浓浓)+MnO2 MnCl2+Cl2+2H2O反应装置反应装置: :固固+ +液液 气气收集装置收集装置: :向上排空气法向上排空气法净化装置净化装置: :饱和食

7、盐水洗气除去饱和食盐水洗气除去HCl,HCl,再用浓硫酸干燥再用浓硫酸干燥吸收装置吸收装置: :用强碱液吸收多余的氯气用强碱液吸收多余的氯气, ,防止污染空气防止污染空气浓盐酸浓盐酸MnO2饱和食盐水饱和食盐水氢氧化钠溶液氢氧化钠溶液浓硫酸浓硫酸分液漏斗分液漏斗圆底烧瓶圆底烧瓶分液漏斗使用时瓶塞上的凹槽分液漏斗使用时瓶塞上的凹槽应对准漏斗上的小孔应对准漏斗上的小孔圆底烧瓶加热时要垫石棉网圆底烧瓶加热时要垫石棉网下图是实验室制取纯净、干燥氯气的实验装置下图是实验室制取纯净、干燥氯气的实验装置。浓盐酸浓盐酸MnO2 H2O NaOH溶液溶液 请回答：请回答： （1）装置）装置的烧瓶中发生反应的化学

8、方程式的烧瓶中发生反应的化学方程式为为_。 （2）在）在中，有明显错误的一个装置是中，有明显错误的一个装置是_（填序号）。（填序号）。 （3）装置）装置中所盛试剂的名称及其作用是中所盛试剂的名称及其作用是_。 浓盐酸MnO2NaOH溶液H2O 思考：思考：MnO2、NaCl、浓、浓H2SO4共热时将发生怎样的反应？共热时将发生怎样的反应？MnO2 +2NaCl +2H2SO4 =Na2SO4 + MnSO4+Cl2+2H2O7、其他制法：、其他制法：2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2 +8H2OK2Cr2O7+14HCl=2KCl+2CrCl3+3Cl2 +7H2OCa

9、(ClO)2+ HCl（稀）（稀）= CaCl2+ HClOCa(ClO)2+ HCl（浓）（浓）= CaCl2 + Cl2 + H2OKClO3 + 6HCl =KCl+3Cl2 +3H2O224222NaCl+2H2O= 2NaOH +H2+ Cl2通电通电通电8、工业制法、工业制法(用方程式表示用方程式表示)：卤素离子的检验卤素离子的检验 某同学在社团活动的时候配置了三瓶溶液进某同学在社团活动的时候配置了三瓶溶液进行实验，由于比较匆忙，忘了在所配的溶液行实验，由于比较匆忙，忘了在所配的溶液上贴上标签，因此无法得知具体的溶液是哪上贴上标签，因此无法得知具体的溶液是哪一瓶，只知道所配的三个溶

10、液分别是一瓶，只知道所配的三个溶液分别是NaCl、NaBr和和KI。请你运用所学的知识，设计一个。请你运用所学的知识，设计一个实验鉴别出它们，给这些试剂分别贴上相应实验鉴别出它们，给这些试剂分别贴上相应的标签，帮助这位同学解决难题，使得他的的标签，帮助这位同学解决难题，使得他的实验能够顺利完成实验能够顺利完成 。1.AgNO1.AgNO3 3溶液和稀硝酸溶液和稀硝酸沉淀法沉淀法无无色色溶溶液液无无变变化化白色沉淀，含白色沉淀，含ClCl- -淡黄色沉淀，含淡黄色沉淀，含BrBr- -黄色沉淀，含黄色沉淀，含I I- -稀硝酸稀硝酸AgNOAgNO3 3溶液溶液二、卤离子的检验二、卤离子的检验反

11、应实质反应实质Ag+ + Cl- AgClAg+ + Br- AgBrAg+ + I- AgI(白色沉淀）白色沉淀）(淡黄色沉淀）淡黄色沉淀）(黄色沉淀）黄色沉淀）（离子方程式）（离子方程式）2.2.置换置换萃取法萃取法无无色色溶溶液液混混合合液液有有机机层层呈红棕色或橙红色，含呈红棕色或橙红色，含BrBr- -呈紫色或紫红色，含呈紫色或紫红色，含I I- -加适量的新制饱和氯水加适量的新制饱和氯水振荡振荡加四氯化碳加四氯化碳( (下层下层) )或汽油或汽油( (上层上层) )振荡振荡溴的发现溴的发现 科学研究既要有严肃认真的态度和精细的操作科学研究既要有严肃认真的态度和精细的操作技术，又要有

12、正确的指导理论和思想方法，才技术，又要有正确的指导理论和思想方法，才能收到好的效果；否则将走许多弯路，甚至真能收到好的效果；否则将走许多弯路，甚至真理出现在自己的眼前也会视而不见。德国著名理出现在自己的眼前也会视而不见。德国著名的有机化学家的有机化学家李必希李必希（Liebig,U.1803-1873）在发现溴的前几年，得到一种黄色的液体，没在发现溴的前几年，得到一种黄色的液体，没有分析研究就判断是有分析研究就判断是氯化碘氯化碘(ICl)(ICl) 。殊不知这。殊不知这种黄色物质并不是氯化碘而是溴。后来他听说种黄色物质并不是氯化碘而是溴。后来他听说发现了溴，李比希知道自己错了，他将贴氯化发现了

13、溴，李比希知道自己错了，他将贴氯化碘标签的瓶子特别保存起来，这就是有名的碘标签的瓶子特别保存起来，这就是有名的“错误之柜错误之柜”。步骤：步骤： 浓缩浓缩氧化氧化提取提取原理：原理：Cl2+2Br- = Br2 + 2Cl- 碘是非金属元素。但是碘是非金属元素。但是,碘碘在海水中含量太低在海水中含量太低,仅有仅有0.06g/L。目前还不能直接。目前还不能直接从海水中提取碘。但海洋从海水中提取碘。但海洋植物植物,如海带、马尾藻等有如海带、马尾藻等有吸附碘离子的特殊能力吸附碘离子的特殊能力,它它们能把海水中的碘富集到们能把海水中的碘富集到是海水中的是海水中的10万倍以上。万倍以上。所以通常从海带或马尾藻所以通常从海带或马尾藻中提取碘。中提取碘。提碘原料提碘原料1、碘元素在海带中存在的形式、碘元素在海带中存在的形式?（化合态或游离态）（化合态或游离态）【思考】【思考】4、如何把、如何把I-变为游离态并分离出来？变为游离态并分离出来？2、为什么要灼烧海带，目的是什么？、为什么要灼烧海带，目的是什么？3、海带灰常用水浸泡，想一想主要是什么离子留下了？、海带灰常用水浸泡，想一想主要是什么离子留下了？烧去有机物烧去有机物碘离子碘离子游离态游离态选用氧化剂将其氧化成单质碘选用氧化剂将其氧化成单质碘5、常见哪