3.1.1氯气的发现与制件高一上学期化学

3.1.1氯气的发现与制备专题三

从海水中获得的化学物质第一单元

氯气及氯的化合物

氯气是一种重要的化工原料，在生产和生活中的应用十分广泛。氯气可用于消毒，制造盐酸、漂白剂、农药等，氯气还广泛应用于合成聚氯乙烯、制备药物、冶金及染料工业等各个领域。盐酸有机溶剂农药药品染料

但氯气的化学性质非常活泼，在自然界中不存在游离态的氯，都以化合态的形式存在。

海水中蕴含丰富的氯元素，它主要以氯化钠、氯化镁等氯化物的形式存在。人们从海水中获得氯单质及其化合物的过程，体现了化学科学在利用自然资源创造新物质中的独特作用。。化学家舍勒是怎样制备氯气的？软锰矿MnO2盐酸写出其制备的反应原理。MnO2+4HCl(浓)

MnCl2

＋Cl2

＋2H2O任务一：根据反应原理选取实验装置制取物质。CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O2KMnO4=K2MnO4

+MnO2+O2↑Zn+H2SO4(稀释)=ZnSO4+H2↑实验室制备O2实验室制备CO2实验室制备H2怎样选择气体的发生装置？依据反应物的状态和反应条件固固加热型固液不加热型(1)气体发生装置的选择反应原理：MnO2+4HCl(浓)

MnCl2

＋Cl2

＋2H2O实验药品：二氧化锰(固体)、浓盐酸(液体)反应条件：加热√

用分液漏斗既可防止有毒气体挥发污染环境，同时又可控制滴加酸的量和快慢，从而提高盐酸的利用率。

在实验室利用浓盐酸和二氧化锰制氯气，制备装置中应使用分液漏斗而不能使用长颈漏斗，下列有关理由叙述错误的是A.防止氯气扩散到空气中造成污染B.便于控制加入浓盐酸的量C.长颈漏斗便于添加液体D.尽量避免氯化氢挥发到空气中C(2)气体收集装置的选择依据气体的密度、气体在水中的溶解性，以及是否与水反应。排水法向上排空气法排水法向下排空气法实验室制备Cl2可以选择以下哪种收集装置？（已知：氯气密度比空气大，能溶于水而难溶于饱和食盐水。）向上排空气法排饱和食盐水法

氯气是有毒气体，氯气收集满了能任意排放吗？用什么试剂来吸收多余氯气？（3）尾气处理装置依据气体的性质ABDC说明：溶解度不大的气体用装置A；溶解度极大的气体易倒吸，选用B；难以吸收的可以点燃处理，选用C；少量尾气可以集于气球中，选用D。发生装置收集装置尾气吸收装置任务二：

实验制备氯气实验装置的确定【讨论】1.利用下图装置收集的Cl2主要有什么杂质？如何除去？顺序如何？

2.若要得到较纯净、干燥的Cl2上述装置如何改进？反应原理：MnO2+4HCl(浓)

MnCl2

＋Cl2

＋2H2OCl2、HCl、H2O

资料卡片

氯气在饱和食盐水中溶解度较小，氯化氢极易溶于饱和食盐水。（4）气体净化装置依据气体及其所含杂质的性质应大口方向进气，小口方向出气。除HCl气体饱和食盐水除水蒸气(无水CaCl2)浓硫酸长管进，短管出Cl2（HCl、H2O）实验制备氯气实验装置的确定发生装置除杂（干燥）装置收集装置尾气处理装置用湿润的淀粉KI试纸靠近盛氯气的瓶口，变蓝则证明已满恒压滴液漏斗保持压强平衡，使液体顺利滴下。2KMnO4＋16HCl(浓)

=

2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2OKClO3＋6HCl(浓)

=

KCl＋3Cl2↑＋3H2O2NaCl

+

2H2SO4(浓)+

MnO2=

Na2SO4+

MnSO4+

Cl2↑+

2H2O△

氯气实验室的其他制备原理：盐酸任务三：

实验室制备气体装置设计模型实验原理实验装置根据反应物状态与反应条件是否加热根据气体所含杂质及除杂试剂定装置依据气体的密度、气体在水中的溶解性，以及是否与水反应。根据尾气性质选择尾气处理试剂和方法

1.在制氯气时有如下操作，操作顺序正确的是（

）

①连接好装置，检查气密性②缓缓加热，加快反应，使气体均匀逸出③在圆底烧瓶中加入二氧化锰粉末④从盛有浓盐酸的分液漏斗中将浓盐酸缓缓滴入烧瓶中⑤将多余的氯气用氢氧化钠溶液吸收⑥用向上排空气法收集氯气A.①②③④⑤⑥B.③④②①⑥⑤C.①④③②⑥⑤D.①③④②⑥⑤

与气体有关的实验操作顺序：装置选择与连接→气密性检查→装入固体药品→加液体药品→按程序实验→拆卸仪器。D2、实验室用下列装置制取干燥氯气并处理尾气，其中不能达到实验目的的是（

）A3、下图所示仪器可用于实验室制备少量无水FeCl3，仪器连接顺序是

（填序号）a－e－d－c－b－h－i－c－b－g

制取在空气中易吸水、潮解以及能水解的物质（如Al2S3、AlCl3、Mg3N2等）时，制备所需的原料需干燥，且在装置末端再接一个干燥装置，以防止空气中的水蒸气进入。气体制备与性质实验装置的连接流程

工业上对氯气的需求量很大。大量生产氯气不仅要求原料易得，而且价格也是必须考虑的重要因素，因此地球上巨量的海水就成为制备氯气首选的原料。19世纪，科学家发明了电解饱和食盐水制取氯气的方法，为工业制备氯气奠定了基础。如今，工业生产氯气主要是通过海水晒盐得到粗盐，除去杂质后，电解氯化钠饱和溶液来制备。任务四：

了解工业制备氯气1.按图3-3所示装置进行实验，模拟工业制备氯气。

（1）接通电源，观察铁棒和石墨棒上发生的现象。通电一段时间后，将小试管套在a管上，收集U形管左端产生的气体。2min后，提起小试管，并迅速用拇指堵住试管口，移近点燃的酒精灯，松开拇指，检验收集到的气体。

（2）取一支小试管，用向上排空气法收集从b管导出的气体，观察收集到的气体的颜色。

（3）关闭电源，打开U形管左端的橡皮塞，向溶液中滴加1~2滴酚酞溶液，观察溶液颜色的变化。2.请根据实验现象推断，电解饱和食盐水得到了哪些产物？你推断的依据是什么？（1）无色气体靠近火焰有轻微的爆鸣声。（2）黄绿色气体，遇湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝。（3）溶液变红色。吸收氯气，防止污染空气。2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑通电氯碱工业淀粉碘化钾试纸模拟工业制备氯气技术应用促进化学科学发展200多年前，科学家运用电解方法成功制备了一系列新物质，提高了反应的选择性，将原本不能进行的化学反应，通过外加电流迫使电子转移使之发生氧化还原反