氯气的制法(上课用)

1、第二节第二节 富集在海水中的元素富集在海水中的元素氯氯 一、氯气一、氯气4、制取方法、制取方法2KClO3= 2KCl+3O2MnO2写出实验室制备写出实验室制备O2、H2、CO2的化学方程式的化学方程式复习：复习：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO22KMnO4=K2MnO4+MnO2+O2 气体发生装置气体发生装置是根据反应物的是根据反应物的状态状态和反应的和反应的条件条件确定的，确定的，收集方法收集方法是跟据是跟据气体的物理性质气体的物理性质确定的。确定的。思考：氯气有何思考：氯气有何 物理性质？物理性质？黄绿色气体黄绿色气体有刺激性气味有刺

2、激性气味密度比空气大密度比空气大可溶于水可溶于水实验室氯气是如何制备的呢实验室氯气是如何制备的呢?1、反应原理：、反应原理： 用氧化剂在适当的条件下将用氧化剂在适当的条件下将负一价氯氧化成为零价氯。负一价氯氧化成为零价氯。 2、药品：、药品：MnO2和浓盐酸和浓盐酸3、化学方程式：、化学方程式：离子方程式：离子方程式：得得2e-失失2e-(一一)、氯气的实验室制法、氯气的实验室制法+4 -1 +2 -1 0MnO2+4H+2Cl-=Mn2+2H2O+Cl2 固液反应，需加热固液反应，需加热反应物的反应物的状态状态和反应的和反应的条件条件:电子转移？电子转移？MnO2+4HCl(浓浓)=MnCl

3、2+2H2O+Cl24、气体发生装置与仪器、气体发生装置与仪器分液漏斗分液漏斗圆底烧瓶圆底烧瓶酒精灯酒精灯铁架台铁架台(带铁圈带铁圈铁夹铁夹)石棉网石棉网导管导管思考思考此装此装置与置与制制H2的装的装置有置有何不何不同？同？双孔双孔塞塞5、收集方法：、收集方法：a.向上排气法向上排气法b.排饱和食盐水法排饱和食盐水法6、尾气处理：、尾气处理： NaOH溶液溶液2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O 7、除杂与干燥：、除杂与干燥：HCl气体气体水蒸气水蒸气饱和食盐溶液饱和食盐溶液浓硫酸浓硫酸无水无水CaCl2Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O Cl2除水蒸气除水蒸气除除HCl

4、提示：提示： 不溶于不溶于饱和食盐水，饱和食盐水，HClHCl极易溶于水极易溶于水浓HClMn O2 问题探究：问题探究：1.1.为什么不能加强热？为什么不能加强热？答：浓盐酸有较强的挥发性，若加强热会使氯气答：浓盐酸有较强的挥发性，若加强热会使氯气中有大量的中有大量的HClHCl杂质，并且降低了杂质，并且降低了HClHCl的利用率的利用率。2.2.可以用稀盐酸来代替浓盐酸制取氯气吗？可以用稀盐酸来代替浓盐酸制取氯气吗？答：不可代替答：不可代替, ,稀盐酸不与稀盐酸不与MnOMnO2 2反应反应, ,因为稀盐酸的还因为稀盐酸的还原性比浓盐酸弱，不能被原性比浓盐酸弱，不能被MnOMnO2 2氧化

5、。氧化。3.3.使用含使用含146g 146g HClHCl的的浓盐酸与足量的浓盐酸与足量的MnOMnO2 2共热共热制制ClCl2 2，实际产生的，实际产生的ClCl2 2总小于总小于71g71g，为什么？，为什么？答：随着反应的进行，浓盐酸的浓度逐渐变小，稀答：随着反应的进行，浓盐酸的浓度逐渐变小，稀盐酸与盐酸与MnOMnO2 2不反应。不反应。知识拓展知识拓展实验室还可用实验室还可用KMnOKMnO4 4或或KClOKClO3 3或或Ca(ClO)Ca(ClO)2 2代替代替MnOMnO2 2与与浓盐酸反应制氯气浓盐酸反应制氯气( (不需加热不需加热) )2KMnO2KMnO4 4+16

6、HCl(+16HCl(浓浓)= 2KCl+2MnCl)= 2KCl+2MnCl2 2+8H+8H2 2O+5ClO+5Cl2 2KClOKClO3 3+6HCl+6HCl（浓）（浓）= KCl+3H= KCl+3H2 2O+3ClO+3Cl2 2 Ca(ClO)Ca(ClO)2 2+4HCl+4HCl（浓）（浓）= CaCl= CaCl2 2+2H+2H2 2O+2ClO+2Cl2 2 练习：练习：上述反应的氧化剂、还原剂、氧化物、还原产物分别是上述反应的氧化剂、还原剂、氧化物、还原产物分别是何物质？盐酸起什么作用？标出电子转移的方向和数目，并比何物质？盐酸起什么作用？标出电子转移的方向和数目

7、，并比较较MnO2与与KMnO4氧化性强弱氧化性强弱常见气体发生装置：常见气体发生装置：思考思考：选择气体发生装置的依据是什么？：选择气体发生装置的依据是什么？反应物的状态和反应条件反应物的状态和反应条件固固+液液 气体气体如制氢气如制氢气不加热不加热固固+固固 气体气体如制氧气如制氧气加热加热固固+液液 气体气体如制氯气如制氯气加热加热除杂、干燥装置：除杂、干燥装置：洗气瓶洗气瓶：盛液体试剂盛液体试剂球型干燥管球型干燥管：盛固体试剂盛固体试剂U型干燥管型干燥管：盛固体试剂盛固体试剂硬质玻璃管硬质玻璃管加热条件下加热条件下用固体除杂用固体除杂常见气体收集装置：常见气体收集装置：C D尾气的处理

8、尾气的处理BACDE注注: :吸收溶解速度不很快，或溶解度不很大的气体用装置吸收溶解速度不很快，或溶解度不很大的气体用装置A A；若气体在吸收剂中溶速快且溶解度极大若气体在吸收剂中溶速快且溶解度极大- -易倒吸，选易倒吸，选B B；少量难以吸收的尾气可集于气球中少量难以吸收的尾气可集于气球中- -选选C;C;难以吸收的可点燃处理难以吸收的可点燃处理- -选选D D。用固体试剂吸收尾气用固体试剂吸收尾气- -选选E E。练习：请选出练习：请选出ClCl2 2 、HCl HCl 、COCO尾气处理的装置尾气处理的装置稀盐酸应改为浓盐酸稀盐酸应改为浓盐酸多余多余Cl2应通入应通入NaOH溶液中溶液中

9、练习练习1：下列装置图中有哪些错误？下列装置图中有哪些错误？如何改正？如何改正？长颈漏斗应长颈漏斗应 改成分液漏斗改成分液漏斗烧瓶下应垫石棉网烧瓶下应垫石棉网应用酒精灯加热应用酒精灯加热项目项目发生装发生装置类型置类型发生装置发生装置主要仪器主要仪器气体收集气体收集方法方法Cl2O2H2练习练习2：比较比较Cl2、O2、H2的制取方法的制取方法向上排气法向上排气法或或排饱和食排饱和食盐水法盐水法排水法排水法或或向向上排空气法上排空气法排水法排水法或或向向下排空气法下排空气法C C练习练习3：实验室制氯气时有如下操作，操实验室制氯气时有如下操作，操作顺序正确的是作顺序正确的是 （ ）连接好装置，

10、检查气密性；缓缓加热，连接好装置，检查气密性；缓缓加热，加快反应，使气体均匀逸出；在烧瓶中加快反应，使气体均匀逸出；在烧瓶中加入二氧化锰粉末；往分液漏斗中加入加入二氧化锰粉末；往分液漏斗中加入浓盐酸，再缓缓滴入烧瓶中；用向上排浓盐酸，再缓缓滴入烧瓶中；用向上排空气法收集氯气，尾气导入吸收剂中空气法收集氯气，尾气导入吸收剂中A A B B C C D D C D A H GFBE除去氯化氢除去氯化氢干燥氯气干燥氯气收集氯气收集氯气吸收氯气吸收氯气制取氯气制取氯气气体净化气体净化洗洗气气瓶瓶练习练习4：实验室制取干燥、纯净的氯气实验室制取干燥、纯净的氯气装置如下，指出各装置的作用及连接次序装置如下

11、，指出各装置的作用及连接次序1、实验室还可用、实验室还可用KMnO4或或KClO3或或Ca(ClO)2等代替等代替MnO2与浓盐酸反应与浓盐酸反应制氯气，化学方程式如下：制氯气，化学方程式如下：2KMnO4+16HCl(浓浓)=2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2 KClO3+6HCl(浓浓)=KCl+3H2O+3Cl2 思考思考 上述反应的氧化剂、还原剂、分别上述反应的氧化剂、还原剂、分别是何物质？电子转移的方向和数目是何物质？电子转移的方向和数目能标出吗？离子方程式？能标出吗？离子方程式？延伸与拓展：延伸与拓展：Cl2的其它制法的其它制法Ca(ClO)2+4HCl(浓浓)=CaCl2

12、+2H2O+2Cl2 2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O得得25e-失失52e-氧化剂氧化剂:还原剂还原剂:KMnO4HClKClO3+6HCl=KCl+3H2O+3Cl2 得得5e-失失5e-氧化剂：氧化剂：还原剂：还原剂：KClO3HCl+7 -1 -1 +2 -1 0+5 -1 -1 0(二二)、Cl2的工业制法的工业制法电解饱和食盐水电解饱和食盐水氯碱工业：氯碱工业：2NaCl+2H2O = 2NaOH+H2+Cl2电解电解回答下列问题回答下列问题:1、 ( (石墨石墨) )棒连接电源棒连接电源正正极，做（极，做（阳阳）极，）极， （铁铁）棒连接）棒连

13、接电源的负极电源的负极 ,做（做（阴阴）极）极2通电后将湿润的淀粉通电后将湿润的淀粉KI试纸放在试纸放在b管口会有何现象？管口会有何现象？变蓝变蓝3、用小试管收集、用小试管收集a管产生的气体，用拇指堵住试管口移近管产生的气体，用拇指堵住试管口移近酒精灯，松开拇指的现象。酒精灯，松开拇指的现象。3、关闭电源后，在、关闭电源后，在U型管的左端（阴极）滴加酚酞溶液？型管的左端（阴极）滴加酚酞溶液？有什么现象？有什么现象？变红变红4、电解饱和食盐水得到了哪些产物？、电解饱和食盐水得到了哪些产物？直流电源直流电源二、二、Cl-的检验的检验【实验实验4-6】在稀在稀HCl、NaCl溶液、溶液、Na2CO3

14、溶液、溶液、 自来水自来水(蒸馏水蒸馏水)中分别滴加中分别滴加AgNO3溶液，再加稀溶液，再加稀HNO3；现象？现象？ 均产生白色沉淀，均产生白色沉淀，Na2CO3溶液的溶液的试管中沉淀溶解，产生气体。试管中沉淀溶解，产生气体。有关的化学方程式：有关的化学方程式：AgNO3+HCl=AgCl+HNO3AgNO3+NaCl=AgCl+NaNO32AgNO3+Na2CO3=Ag2CO3+2NaNO3Ag2CO3+2HNO3=2AgNO3+H2O+CO2离子方程式？离子方程式？Ag+Cl-=AgClAg+Cl-=AgCl2Ag+CO32-=Ag2CO3Ag2CO3+2H+=2Ag+H2O+CO2 思

15、考：思考：1、检验、检验Cl-时，如有时，如有CO32-存在，如何排除存在，如何排除干扰？干扰？2、此方法还可用于排除哪些离子的干扰？、此方法还可用于排除哪些离子的干扰？先加稀先加稀HNO3，将，将CO32-转化为转化为CO2后，后，再用再用AgNO3检验检验Cl-的存在。的存在。检验检验Cl-时，除了时，除了CO32-离子的干扰外，离子的干扰外，其它离子如：其它离子如：OH-、S2-、PO43-等均等均可用上述方法排除干扰。可用上述方法排除干扰。归纳：检验归纳：检验Cl-的试剂，方法？的试剂，方法？AgNO3和稀和稀HNO3；注意滴加顺序！；注意滴加顺序！ 40克克36.5%的浓盐酸与足量的

16、二氧化锰加的浓盐酸与足量的二氧化锰加热反应，求：能生成氯气的质量？热反应，求：能生成氯气的质量？436.571 40g36.5%m(Cl2)= 7.1g 答：能生成氯气答：能生成氯气7.1 克克不对！随着反应的进行，浓盐酸变成稀盐酸，不对！随着反应的进行，浓盐酸变成稀盐酸，反应就停止了，故生成的氯气必少于反应就停止了，故生成的氯气必少于7.1克。克。例题分析例题分析解：解：MnO2 + 4 HCl = MnCl2 + 2H2O + Cl240g36.5%71 (mCl2)=436.5如变为如变为8.7gMnO2与足量的浓盐酸与足量的浓盐酸呢呢?课堂小结课堂小结(一一)、氯气的实验室制法、氯气的

17、实验室制法1、原理：、原理：用氧化剂在适当的条件下将负一价氯氧化成为用氧化剂在适当的条件下将负一价氯氧化成为零价氯。零价氯。2、药品：、药品：二氧化锰、浓盐酸二氧化锰、浓盐酸 3、化学方程式：、化学方程式：MnO2+4HCl(浓浓) = MnCl2+Cl2+2H2O 离子方程式：离子方程式： MnO2+4H+2Cl-=Mn2+2H2O+Cl2 4、仪器及装置：、仪器及装置：5、收集：、收集：向上排空气法向上排空气法6、尾气处理：、尾气处理：玻璃导管通入氢氧化钠溶液中玻璃导管通入氢氧化钠溶液中7、除杂：、除杂：饱和食盐水饱和食盐水8、干燥：、干燥：浓硫酸浓硫酸 或无水或无水CaCl2连接好装置，检查气密性连接好装置，检查气密性在烧瓶中加入二氧化锰粉末在烧瓶中加入二氧化锰粉末往分液漏斗中加入浓盐酸，再缓缓滴入烧瓶中往分液漏斗中加入浓盐酸，再缓缓滴入烧瓶中缓缓加热，加快反应，使气体均匀逸出缓缓加热，加快反应，使气体均匀逸出用向上排空气法收集氯气，尾气导入吸收剂中用向上排空气法收集氯气，尾气导入吸收剂中9、实验