V §2.1.1氯气的生产原理1

1、专题专题2-从海水中获得的化学物质从海水中获得的化学物质第一单元第一单元 氯、溴、碘及其化合物氯、溴、碘及其化合物中文名中文名化学符号化学符号含量含量(毫克毫克/升升)中文名中文名化学符号化学符号含量含量(微克微克/升升)氯氯Cl18880碳碳C28钠钠Na10770氮氮N15镁镁Mg1290锶锶Sr7.9硫硫S884硼硼B4.5钙钙Ca412.1硅硅Si2钾钾K399氟氟F1.3溴溴Br67.3 碘碘 I 0.06天然海水主要元素成分天然海水主要元素成分大海中究竟蕴藏着哪些元素？哪些物质含量较高？大海中究竟蕴藏着哪些元素？哪些物质含量较高？ 在一望无垠的海滩上，海水被拦截在一方方盐池里，太阳

2、把盐水晒干了，海水里溶解的氯化钠结晶出来。从一吨海水里可以得到约三十公斤食盐。这是粗盐。晒盐时日晒，风吹有利于加速水的蒸发运动，从而利于食盐晶体的析出。 粗盐从海水里结晶出来的时候，难免夹带一些泥沙和杂质。海水里除了氯化钠以外，还有氯化镁、氯化钙等，它们也混在氯化钠里一块儿结晶出来。 不过，这些杂质和氯化钠的脾气不同。氯化钠不吸湿，氯化镁、氯化钙很容易吸水返潮。厨房里的粗盐在阴雨天气变得湿漉漉的，就是这些杂质捣的鬼。粗盐经过再结晶，就得到精盐。精盐是比较纯净的氯化钠，长久存放仍然是干燥的。 生活中处处都是化学：食品、药品、建筑材料、化工原料调查研究：如何提取出海水中的氯化钠？调查研究：氯化钠有

3、什么用途？的的“生理生理食盐水食盐水”工业上由氯化钠获得氯气的两条途径：工业上由氯化钠获得氯气的两条途径：1、电解、电解熔融熔融氯化钠制取氯气和金属钠。氯化钠制取氯气和金属钠。2、电解、电解饱和食盐水饱和食盐水制取烧碱、氯气和氢气。制取烧碱、氯气和氢气。氯碱工业氯碱工业 2NaCl 2NaCl2一、一、氯气氯气的工业的工业制法制法2H2O + 2NaCl = Cl2 + H2 + 2NaOH通电通电 阳极产物阳极产物 阴极产物阴极产物- +黄绿色刺激性气体，黄绿色刺激性气体，使湿润的淀粉碘化使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝钾试纸变蓝无色气体，无色气体，靠近火焰有靠近火焰有爆鸣声爆鸣声遇酚酞遇酚酞变红

4、色变红色化学史话：氯气的发现化学史话：氯气的发现 17741774年年, ,瑞典化学家舍勒发现氯气。瑞典化学家舍勒发现氯气。戴维戴维18101810年，英国化学家戴维研究后得出这年，英国化学家戴维研究后得出这种气体仅由一种元素组成。我国早年译种气体仅由一种元素组成。我国早年译文将其译成文将其译成“绿气绿气”，后改为氯气。，后改为氯气。氯气的物理性质：氯气的物理性质：在通常情况下，氯气是一种黄绿色，密度在通常情况下，氯气是一种黄绿色，密度比空气大、有刺激性气味的气体。在加压条件下，氯气转化比空气大、有刺激性气味的气体。在加压条件下，氯气转化为液态（称液氯），可储存于钢瓶中，便于运输和使用。氯为液

5、态（称液氯），可储存于钢瓶中，便于运输和使用。氯气能溶于水，常温下，气能溶于水，常温下，1体积水约能溶解体积水约能溶解2体积氯气。体积氯气。 二氧化锰（二氧化锰（固体固体）、浓盐酸浓盐酸 （液体）液体）MnOMnO2 2+4HCl+4HCl( (浓浓) ) = MnCl MnCl2 2+2H+2H2 2O+ClO+Cl2 2二、氯气的实验室制法二、氯气的实验室制法药药 品：品：反应原理：反应原理：根据初中所学过的实验知识，如何设计反应装置？根据初中所学过的实验知识，如何设计反应装置？请同学们关注请同学们关注“交流与讨论交流与讨论”！MnOMnO2 2与浓盐酸反应生成黄绿色气体。与浓盐酸反应生成

6、黄绿色气体。反应原理：反应原理：MnO2 + 4HCl(浓浓) MnCl2 + Cl2 + 2H2O请根据氯气的实验室制备原理选择合适的装置请根据氯气的实验室制备原理选择合适的装置探究探究1 1：请根据氯气的实验室制备原理选择合适的气体请根据氯气的实验室制备原理选择合适的气体发生装置发生装置 分液漏斗分液漏斗圆底烧瓶圆底烧瓶石棉网石棉网二、氯气的实验室制法二、氯气的实验室制法反应原理：反应原理：MnO2 + 4HCl(浓浓) MnCl2 + Cl2 + 2H2O请根据氯气的实验室制备原理选择合适的装置请根据氯气的实验室制备原理选择合适的装置探究探究2 2：请选择收集氯气的方法（提示：已知氯气能

7、溶于水，难请选择收集氯气的方法（提示：已知氯气能溶于水，难溶于饱和食盐水；氯气有毒，但能被氢氧化钠溶液吸收）溶于饱和食盐水；氯气有毒，但能被氢氧化钠溶液吸收） 饱和食盐饱和食盐水水氢氧化钠溶液氢氧化钠溶液二、氯气的实验室制法二、氯气的实验室制法反应原理：反应原理：MnO2 + 4HCl(浓浓) MnCl2 + Cl2 + 2H2O探究探究3 3：你觉得该你觉得该装置中是否存在着装置中是否存在着不妥之处（不妥之处（浓盐酸浓盐酸具有挥发性具有挥发性）？为）？为了收集到纯净、干了收集到纯净、干燥的氯气，我们该燥的氯气，我们该进行怎样的改进？进行怎样的改进？二、氯气的实验室制法二、氯气的实验室制法我们

8、该进行怎样的改进？即思考：我们该进行怎样的改进？即思考：此法制得的氯气纯净吗此法制得的氯气纯净吗? ?可能存在哪些杂质气可能存在哪些杂质气体体? ?用哪些试剂来用哪些试剂来除杂除杂，有没有先后，有没有先后顺序顺序？反应原理：反应原理：MnO2+4HCl(浓浓) = MnCl2+2H2O+Cl2 除除HCl气体气体饱和食盐水饱和食盐水除水蒸气除水蒸气(无水无水CaCl2)浓硫酸浓硫酸二、氯气的实验室制法二、氯气的实验室制法二、氯气的实验室制法二、氯气的实验室制法反应原理：反应原理：MnO2 + 4HCl(浓浓) MnCl2 + Cl2 + 2H2O制取装置：固液加热装置制取装置：固液加热装置 气

9、体净化：（气体净化：（HCl）饱和食盐水、（水蒸气）浓硫酸）饱和食盐水、（水蒸气）浓硫酸气体收集：向上排空气法气体收集：向上排空气法尾气处理：氢氧化钠溶液尾气处理：氢氧化钠溶液发生装置发生装置净净 化化 装装 置置收集收集装置装置尾气处尾气处理理装置装置氯气的实验室制法氯气的实验室制法整套装置整套装置图：图：练习：练习：1 1、某学生设计如下、某学生设计如下实验装置用于制备实验装置用于制备纯净的氯气。装置纯净的氯气。装置中有六处错误，请中有六处错误，请指出。指出。 ， ， ， ， ， 。 铁圈下面缺酒精灯铁圈下面缺酒精灯烧瓶下面缺石棉网烧瓶下面缺石棉网原料使用了稀盐酸原料使用了稀盐酸 不应使用

10、长颈漏斗不应使用长颈漏斗 盛浓硫酸的洗气瓶和盛饱和食盐水的洗气瓶位置颠倒了盛浓硫酸的洗气瓶和盛饱和食盐水的洗气瓶位置颠倒了 洗气瓶洗气瓶D的气体应采用长进短出的进气方式的气体应采用长进短出的进气方式 2 2、使用浓盐酸与足量的、使用浓盐酸与足量的MnOMnO2 2共热制共热制ClCl2 2，实际产生的，实际产生的ClCl2 2总比理论值低，总比理论值低，其主要原因是什么？其主要原因是什么？稀盐酸与稀盐酸与MnO2不反应，随着反应的进行，不反应，随着反应的进行，浓盐酸的物质的量浓度逐渐变小。浓盐酸的物质的量浓度逐渐变小。操作过程操作过程: :连接连接装置装置检查检查气密气密性性加加药药品品后期处

11、后期处理理( (先停先停止加热止加热) )加热加热制气制气如何如何连连? ?检查检查方法方法? ?先加先加? ?后加后加? ?同一种装置采用不同的操作方法，有不同的用途同一种装置采用不同的操作方法，有不同的用途请思考图示的装置都有哪些用途？1.从从A口进气，从口进气，从B口排出瓶内的空气，可收集口排出瓶内的空气，可收集O2、Cl2等比空气重的气体等比空气重的气体2.从从B口进气，从口进气，从A口排出瓶内的空气，可收集口排出瓶内的空气，可收集H2、NH3等比空气轻的气体。等比空气轻的气体。3.在瓶内充满水，从在瓶内充满水，从B口进气，将瓶内水从口进气，将瓶内水从A口压出，可口压出，可作为排水取气装置。作为排水取气装置。4. 在瓶内加入适量液态净化剂，从在瓶内加入适量液态净化剂，从A口进气，口进气，B口出气，口出气，可作为气体净化装置。可作为气体净化装置。每千克海水中几中氯化物的含量每千克海水中几中氯化物的含量根据制气原料的根据制气原料的状态状态和反应和反应条件条件，选择制气装置，选择制气装置交流与讨论交流与讨论、气体发生装置气体发生装置固固+液液气气H2