氯气的制取及其性质

1、22224氯气的工业生产原理口氯碱工业：以电解食盐水为基础制取氯气等产品的工业称为“氯碱工业”化学方程式为：2NaCI+2H2O2NaOH+H2t+Cl2t实验装置图及分析：囲冥电辄M财的装置操作实验现象结论通直流电a棒和b棒上有气泡产生通电后有新的气体物质生成验证气体点燃火柴，靠近肥皂泡，有爆鸣声阴极有H生成2b棒气体使湿润淀粉碘化钾试纸变蓝，产生黄绿色气体，闻到有刺激性气味阳极有Cl生成2a管和b管加酚酞1-2滴a棒周围的颜色变红阴极有碱性物质(NaOH)生成【注意】1、电解食盐水，产生的气体体积比为1：1。2、检验Cl的反应为2KI+Cl=2KCl+I，淀粉遇碘变蓝色。2223、Cl与N

2、aOH可发生反应，两极产物必须隔开。匸二阳离子交换魔法电解饱和食盐水:阳离子交换膜有很好的选择性，它只允许阳离子通过，不允许阴离子和分子通过。阳摄NaOHftfCl.2Cl-2e萍制帼利窝孑交换喰H.OiPSaOHlMad滤阳摄NaOHftfCl.2Cl-2e萍制帼利窝孑交换喰H.OiPSaOHlMad滤图L-E离r乂唤燥法唯耕咛理处竟图H2H+2干燥装收集装計尾气吸收注意】吸收注意】1、主要仪器：分液漏斗、圆底烧瓶、铁架台、石棉网、酒精灯、集气瓶、烧杯、导管、双孔橡皮塞等为什么用分液漏斗装盐酸？又让盐酸缓慢地注入，而不是一次将浓盐酸注入烧瓶里?B.为什么用浓盐酸和二氧化锰制取氯气时，要缓缓加

3、热，不能强热?用分液漏斗可以控制液体的用量，避免生成的氯气过多。浓盐酸有很强的挥发性，强热时能挥发出大量的氯化氢气体和水蒸气，而使制得的氯气中含有大量的杂质；另一方面，又降低了HCl的利用率2、反应原料：浓盐酸与二氧化锰浓盐酸能完全反应吗？能否用其它试剂代替二氧化锰或浓盐酸来制取氯气?MnO与浓HCl在共热的条件下才反应生成Cl，稀盐酸不与MnO反应,222这是由于稀盐酸的还原性比浓盐酸弱，不能被MnO氧化。2可以用KMnO、KClO等氧化剂代替MnO与浓盐酸反应（不需加热）432,2KMnO+16HCl（浓）=2KCl+2MnCl+5Clt+8H04222KClO+6HCl（浓）=KCl+3

4、Clt+3HO322也可用固体NaCl和浓HSO代替浓盐酸与MnO反应2422NaCl+2HSO+MnONaSO+MnSO+Clt+2HO242=244223、反应原理：利用氧化剂氧化浓盐酸中的CI-。常用的氧化剂有：MnO2、KMnO4、KCIO3等。A4、反应方程式：4HCl（浓）+MnOMnCl+2HO+C1t22225、发生装置：固体+液体气体6、收集装置：向上排空气法或排饱和食盐水法7、尾气处理：氢氧化钠溶液2NaOH+Cl=NaCl+NaClO+HO22可以用澄清石灰水代替氢氧化钠吗？澄清石灰水中溶质浓度较小，可吸收氯气的量较小，吸收效果不好。几种常见尾气的处理方式吸收溶解速度不很

5、快，溶解度也不很大的气体若气体在吸收剂中溶速快且溶解度极大，易倒吸吸收溶解速度不很快，溶解度也不很大的气体若气体在吸收剂中溶速快且溶解度极大，易倒吸少量尾气可以集于气球中难以吸收的可以点燃处理8、饱和食盐水：除HCl,氯气在饱和食盐水中的溶解度比水小，可减少氯气的损耗。浓硫酸：除水蒸气9、检验方法：氯气可使变蓝例】实验室制备氯气的装置如下图。图中涉及气体发生、除杂、干燥、收集、尾气处理装置，其中错误的是(B)弐体发生除弐体发生除干燥尾丸处理B.B.C.D.例】化学小组用如图所示的装置制取氯气，下列说法不正确的是(C)例】化学小组用如图所示的装置制取氯气，下列说法不正确的是(C)排人空石棉网和址

6、tit嚴LrA该装置图中至少存在两处明显错误该实验中收集氯气的方法正确为了防止氯气污染空气，可用饱和食盐水吸收尾气D在集气瓶的导管口处放一片湿润的淀粉碘化钾试纸可以证明是否有氯气逸出【例】下图是一个实验室制取氯气并以氯气为原料进行特定反应的装置ABCDE（1）A是氯气发生装置，写出反应的化学方程式，并标出电子转移的方向和数目：（2）实验开始时，先点燃A处的酒精灯，打开旋塞K,让Cl充满整个装置，再2点燃D处酒精灯，连接上E装置。Cl通过C瓶后再进入D。D装置的硬质玻璃管2内盛有炭粉，发生氧化还原反应，其产物为CO和HCl。试写出D中反应的化学2方程式：。装置C的作用TOC o 1-5 h z是

7、:。（3）在E处，紫色石蕊试液的颜色由紫色变为红色，再变为无色，其原因是：。（4）若将E处烧杯中溶液改为澄清石灰水，反应过程的现象为。A、有白色沉淀生成；B、无现象；C、先生成白色沉淀而后沉淀消失（5）D处反应完毕后，关闭旋塞K,移去酒精灯，但由于余热的A处仍有Cl产2生，此时B中的现象是。装置B的作用是。答案：（2）2Cl+2H0+C=4HClf+COf222吸收氯气中的HCl气体，提供D处所需的水蒸汽（3）生成的HCl溶于水生成盐酸使紫色溶液变为红色；未完全反应的Cl2跟H2O作用产生的HClO的漂白作用使红色消失贮存少量氯气4）B（5）B瓶中液面下降，长颈漏斗内液面上升贮存少量氯气氯气的

8、性质一、物理性质在通常情况下，氯气是一种黄绿色、有刺激性气味的有毒气体。同温同压下，氯气的密度比空气大。在常温下，氯气能溶于水，1体积的水约能溶解2体积的氯气。二、化学性质1、Cl2与金属反应（一般将金属氧化成高价态）。2Na+Cl2=2NaCl（冒白烟）2Fe+3CI2亠丝2FeCI3（棕褐色烟，溶液为棕黄色）注：常温下，干燥的氯气与铁不反应，所以可用钢瓶贮运液氯。在水存在的环境中，氯气可与水反应。Cu+Cl2点燃CuCI2（棕黄色烟，浓溶液为绿色，稀溶液为绿色）2、Cl2与非金属反应氢气在氯气中燃烧生成氯化氢，氯化氢溶于水后得到盐酸。H2+Cl2鼻生2HCI（苍白色火焰，安静燃烧，工业制盐

9、酸，显黄色是因为含有Fe3+）注：燃烧并非一定要有o2参加，任何发热发光的剧烈化学反应都称为燃烧。H2+Cl2光照2HCI（光照会爆炸）3、Cl2与水反应CI2+H2O右二HCl+HClO（次氯酸）可逆反应，因氯水中含有氯气而显黄绿色次氯酸的性质：为弱酸:HC10H+CIO-t不稳定性：2HClO2HC1+O2t氯水应现配先用，并保存在棕色试剂瓶中强氧化性（漂白性）：能使有机色素褪色。【例】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（C）ACuCl2BFeCl2CMgCl2DFeCl3【例】2004年4月16日，重庆天原化工总厂发生氯气泄漏及爆炸特大事故，喷出

10、的氯气造成多人伤亡。作为消防干警在现场作以下处理方法和过程较为合理的是及时转移疏散人群，同是向有关部门报告事故有关情况被转移人群应带上用浓氢氧化钠处理过的口罩；用高压水枪向空中喷洒含有碱性物质的水溶液；被转移人群应带上用NaCO溶液处理过的口罩；将人群转移到地势较低的地方23即可，不必太远；及时清理现场，检查水源及食物等是否被污染；常温下氯气能溶于水，所以只要向空中喷洒水就可以解毒。（B）B.C.D.【例】下列关于氯的说法正确的是（C）C1具有很强的氧化性，在化学反应中只能做氧化剂2氯元素在自然界中既可以以化合态存在，也可以以游离态存在实验室制备Cl可用排饱和食盐水方法收集21.12LCl含有

11、1.7N个质子2A4、氯气与碱反应Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O（尾气处理）【注意】漂白粉的主要成分：；漂白粉的有效成分：漂白粉的漂白原理：Ca（ClO）+C0+H0=222漂白粉在空气中久置失效的原因（用化学方程式表示）:1.2.因此,漂白粉应密封保存。由于Ca（OH）在水中的溶解度很小，故工业上用氯气和石灰乳反应来制得漂白2粉25、氯水的成分与性质【比较】液氯、新制氯水、久置氯水液氮新制氯水久首氯水物质类别单质混合物混件物颜色黄绿色黄绿色无色所含微粒C1汾子HgO.ClaHC1O.HCIO-.C1-,OH-HC1-.OH-主要性质具有氧化性.无瞟白性具有輟性、遇氧化性、漂

12、白性、能杀菌、消毒具有酸IT才强氧化性、无漂门怦.保存低温密封用棕色抽:盛装放于阴暗处，不宜久買氯水的性质：a、Cl的强氧化性b、HCl的强酸性2c、HClO的强氧化性、弱酸性d、Cl-的性质例：1.将氯水滴在红色布条上，可使红色褪色，便是次氯酸将有机色素氧化的结果2.往新制的氯水中滴入紫色石蕊试液时，溶液先变红后褪色，便是盐酸的强酸性和次氯酸的强氧化性的具体表现。【例】下列物质不具有漂白作用的是(D)A.氯水B.Ca(ClO)2C.活性炭D.液氯【例】在氯水中存在多种分子和离子，它们在不同的反应中表现各自的性质。下列实验现象和结论一致且正确的是(B)加入有色布条，有色布条褪色，说明有Cl2分子存在